Dung dịch H2SO4 loãng có tính oxi hóa mạnh
|
Axit sunfuric (H2SO4) là một loại chất hóa học hàng đầu được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp sản xuất. Vậy Tích chất hóa học của H2SO4 là như thế nào? Axit H2SO4 đặc và loãng có khác gì nhau? Cùng đi tìm hiểu chi tiết qua bà viết dưới đây nhé! Show
Axit Sunfuric là một loại hóa chất lỏng sánh như dầu, không màu, không mùi, không bay hơi, nặng gấp 2 lần so với nước. Là một loại Axit vô cơ mạnh và khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước theo bất kỳ tỷ lệ nào. H2SO4 tinh khiết không thể tìm thấy trên Trái Đất, do áp lực lớn giữa Axit Sulfuric và nước. Ngoài ra, axit sulfuric là thành phần của mưa axti, được tạo thành từ Điôxít lưu huỳnh trong nước bị oxi hóa, hay là axit sulfuric bị oxi hóa. Xem thêm: Kích thước bồn cầu tiểu chuẩn Công thức phân tử: H2SO4 H2SO4 có những tính chất hóa học chung của Axit bao gồm:
* Số oxi hóa của mà lưu huỳnh (S) có thể có là: -2 ; 0 ; +4 ; +6. Trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên → H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước. a) Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại – Thí nghiệm: Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa H2SO4 đặc – Hiện tượng: dung dịch chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc. – Phương trình hóa học: 2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O – H2SO4 đặc, nóng tác dụng với các kim loại khác 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 5H2SO4 + 4Zn → 4ZnSO4 + H2S↑ + 4H2O * Lưu ý: – Trong các bài tập vận dụng, kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố:
– H2SO4 đặc nguội thụ động (không phản ứng) với Al, Fe và Cr. – H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) → muối (trong đó kim loại có hóa trị cao) + H2O + SO2↑ (S, H2S). – Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp. b) Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim → oxit phi kim + H2O + SO2↑ – PTPƯ: H2SO4 đặc + Phi kim → Oxit phi kim + H2O + SO2↑ S + 2H2SO4 3SO2↑ + 2H2O C + 2H2SO4 CO2 + 2H2O + 2SO2↑ 2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O c) Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác – PTPƯ: H2SO4 đặc + chất khử (FeO, FeSO4) → Muối + H2O + SO2↑ 2H2SO4 + 2FeSO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O d) Tính háo nước của axit sunfuric – Thí nghiệm: Cho H2SO4 đặc vào cốc đựng đường – Hiện tượng: Đường chuyển sang màu đen và sôi trào – Phương trình hóa học: C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4 .11H2O
H2SO4 loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit: b) Axit sunfuric lãng tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) → muối sunfat (trong đó kim loại có hóa trị thấp) + H2↑ – PTPƯ: H2SO4 loãng + Kim loại → Muối + H2↑ Ví dụ: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑ * Lưu ý: nH2 = nH2SO4 – PTPƯ: H2SO4 loãng + Oxit bazo → Muối + H2O Ví dụ: FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O * Lưu ý: nH2SO4 = nH2O = nO (trong oxit) – PTPƯ: H2SO4 loãng + Bazo → Muối + H2O Ví dụ: H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O – Phản ứng của H2SO4 với Ba(OH)2 hoặc bazơ kết tủa chỉ tạo thành muối sunfat. Ví dụ: Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4↓ + 2H2O Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O e) Axit sunfuric loãng tác dụng với muối → muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + axit mới – PTPƯ: H2SO4 loãng + Muối → Muối mới + Axit mới Ví dụ: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2 * Lưu ý: Thường dùng phương pháp tăng giảm khối lượng khi giải bài tập về phản ứng của axit sunfuric với muối. – FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4 Đốt cháy quặng firit sắt: 4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3 Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 – 5000C, xúc tác V2O5): 2SO2 + O2 → 8SO3 Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3: nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3 Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp: H2SO4 .nSO3 + (n+1) H2O→ (n+1)H2SO4 Có vẻ như bạn đang dùng nhầm tính năng này do sử dụng quá nhanh. Bạn tạm thời đã bị chặn sử dụng nó. Nếu bạn cho rằng nội dung này không vi phạm Tiêu chuẩn cộng đồng của chúng tôi, hãy cho chúng tôi biết.  Table of ContentsAxit sunfuric ( hay acid sulfuric) là một axit vô cơ gồm các nguyên tố hóa học hidro oxi và lưu huỳnh, có công thức phân tử là . Công thức cấu tạo là
Axit sunfuric là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh lỏng, tan vô hạn trong nước. Nó có khối lượng riêng là 1,84 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy là 10°C, nhiệt độ sôi là 338 °C Axit sunfuric đặc có đặc tính háo nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì có thể gây bỏng nặng. Vì có đặc tính háo nước axit sunfuric còn có khả năng hút nước, làm than hóa các hợp chất hữu cơ. Tính chất hóa học của axit sunfuric1. Axit sunfuric loãng (H2SO4 loãng)loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của một axit. Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ. Axit sunfuric có khả năng làm quỳ tím hóa đỏ do tính axit mạnh của nó. Axit sunfuric loãng tác dụng với kim loại Axit sunfuric loãng có khả năng tác dụng với kim loại đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại K>Ba>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe2+>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg+>Ag>Pt>Au Ví dụ: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 H2SO4 + Ba → BaSO4 + H2 Axit sunfuric loãng tác dụng với bazơ 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O H2SO4 + Fe(OH)2 → FeSO4 + 2H2O Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4+ 2H2O Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O Axit sunfuric loãng tác dụng với oxit bazơ H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O Axit sunfuric loãng tác dụng với muối H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O H2SO4 + CaCO3 →CaSO4 + CO2 + H2O H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 +2HCl 2. Axit sunfuric đặc (H2SO4 đặc)Trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước. Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại Axit sunfuric tác dụng với kim loại tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như SO2, H2S, S. 2Al +H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Cu + H2SO4 đặc nóng → CuSO4 + SO2 + 2H2O 2Fe +H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 3Cr + 4H2SO4 đặc nóng → 3CrSO4 + 4H2O + S Khi giải bài tập về phần axit sunfuric đặc nóng thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố. *Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO 3 đặc, nguội Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim C +2H2SO4 đặc nóng → CO2 +2SO2 + 2H2O S +2H2SO4 đặc nóng → 3SO2 + 2H2O Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác H2SO4 đặc nóng + 8HI → H2S + 4I2 + 4H2O Tính háo nước Điều chếAxít sulfuric được sản xuất trong công nghiệp từ lưu huỳnh, oxi và nước theo phương pháp tiếp xúc; hoặc có thể sản xuất axit sulfuric từ quặng pirit sắt. Trong giai đoạn đầu lưu huỳnh bị đốt để tạo ra điôxít lưu huỳnh. S + O2 → SO2 Hoặc quặng pirit sắt sẽ bị đốt trong không khí giàu oxi tạo ra SO2 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Sau đó nó bị ôxi hóa thành lưu huỳnh trioxit bởi ôxi với sự có mặt của chất xúc tác ôxít vanadi (V2O5) Cuối cùng lưu huỳnh trioxit được hòa tan bằng nước. SO3 + H2O → H2SO4 Ngoài ra, SO3 cũng bị hấp thụ bởi H2SO4 để tạo ra ôleum (H2SO4.xSO3), oleum sau đó được pha loãng tạo thành dung dịch axit. H2SO4 + xSO3 → H2SO4.xSO3 Ôleum sau đó phản ứng với nước để tạo H2SO4 đậm đặc. H2SO4.xSO3+ xH2O → (x+1)H2SO4 Ứng dụngAxit sunfuric là hóa chất hàng đầu, được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác:
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về khái niệm và tính chất của axit sunfuric, các bạn nhớ làm nhiều bài tập về phần kim loại tác dụng với axit sunfuric loãng và đặc nóng để nắm vững trọng tâm về phần này. |
