Bài 32. Hiđro sunfua - Lưu huỳnh đioxit

Kính chào các thầy cô đến dự giờ
Bài 45:
Hợp chất có Oxi của Lưu Huỳnh
I. LƯU HUỲNH DIOXIT
1. Cấu tạo phân tử
2. Tính chất vật lý
3. Tính chất hóa học
4. Lưu huỳnh dioxit là chất gây ô nhiễm
5. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh dioxit
II. LƯU HUỲNH TRIOXIT
1. Cấu tạo phân tử
2. Tính chất, ứng dụng và điều chế
NỘI DUNG:
Bài 45
HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH
I. LƯU HUỲNH DIOXIT
1. Cấu tạo phân tử
2. Tính chất vật lý
3. Tính chất hóa học
a) Lưu huỳnh dioxit là oxit axit
b) Lưu huỳnh dioxit là chất khử và là chất oxi hóa
4. Lưu huỳnh dioxit là chất gây ô nhiễm
5. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh dioxit
Ứng dụng
Điều chế
I. LƯU HUỲNH DIOXIT
1. Cấu tạo phân tử
2s2
O (z = 8): 1s22s22p4
S (z = 16): 1s22s22p63s23p43d1
2s4
3s2
3p3
3d1
2s2
2s4
O
....
S
....
O
....
• Công thức cấu tạo:
Công thức cấu tạo của SO2 còn có thể biểu diễn như sau:
O
S
•●

O
O
S
• •
O
– Liên kết trong phân tử SO2 là liên kết cộng hóa trị phân cực.
– Trong hợp chất SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa + 4
●
●
2. Tính chất vật lý
KHÍ THOÁT RA TỪ NÚI LỬA
– Lưu huỳnh dioxit hay khí sunfurơ là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí.
64
29
– Hóa lỏng ở – 10°C.
– SO2 tan nhiều trong nước (1 thể tích nước ở 20°C hòa tan được 40 thể tích khí SO2).
– SO2 là khí độc, hít thở phải không khí có SO2 sẽ gây viêm đường hô hấp.
(d =
 2,2).
3. Tính chất hóa học
a) SO2 là oxit axit
SO2 tan trong nước tạo dung dịch axit sunfurơ (H2SO3)
SO2 + H2O
H2SO3
H2SO3 là một axit yếu (mạnh hơn axit H2S (axit sunfuhidric)) và không bền (ngay trong dung dịch, H2SO3 cũng bị phân hủy thành SO2 và H2O).
SO2 tác dụng với dung dịch bazơ:
SO2 + CaO
CaSO3
SO2 + NaOH
Na2SO3 + H2O
SO2 + NaOH
NaHSO3
Na2SO3 : muối trung hòa; NaHSO3 : muối axit
+ 4
+ 2
+ 2
+ 4
2
+ 4
+ 1
+ 1
+ 4
+ 4
+ 4
(Natri hidrosunfit)
(Natri sunfit)
b) SO2 là chất khử và chất oxi hóa
SO2
Trong hợp chất SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa + 4, là số oxi hóa trung gian giữa số oxi hóa – 2 và + 6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hóa – khử, SO2 có thể bị khử hoặc bị oxi hóa.
SO3
S
H2S
– 2
0
+ 4
+ 6
• Tính oxi hóa:
• Tính khử:
S
+ 4
S
0
S
+ 4
S
+ 6
xúc tác, t°
SO2 + Br2 + H2O
Lưu huỳnh dioxit là chất khử mạnh khi gặp chất oxi hóa mạnh.
HBr + H2SO4
SO2 + KMnO4 + H2O
K2SO4 + MnSO4 + H2SO4
SO2 + O2
SO3
+ 4
0
– 1
+ 6
+ 4
+ 7
+ 6
+ 2
+ 6
+ 4
0
+ 6
– 2
Chất khử
Chất oxi hóa
Chất khử
Chất oxi hóa
2
5
2
2
Chất khử
Chất oxi hóa
2
2
2
2
Chất oxi hóa
Chất khử
SO2 + Mg
Lưu huỳnh dioxit là chất oxi hóa khi tác dụng chất khử mạnh hơn.
S + MgO
SO2 + H2
H2O + S
SO2 + H2S
S + H2O
+ 4
0
0
+ 2
+ 4
0
0
+ 1
+ 4
− 2
0
Chất oxi hóa
Chất khử
2
2
2
Chất oxi hóa
Chất khử
2
3
2
2
Phản ứng SO2 với H2S có tác dụng khử độc, bảo vệ môi trường.
Khí thải công nghiệp, xe cộ, sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, tạo mưa axit,….
Đốt than, dầu,
khí đốt
Đốt quặng sắt,
luyện gang
Công nghiệp sản xuất
hóa chất
Mưa axit phá hoại mùa màng
và công trình văn hóa
Ảnh hưởng sức khỏe
con người (phổi, mắt, da)
Ảnh hưởng đến đất đai
trồng trọt
Ảnh hưởng tới sự phát triển
của động, thực vật
SO2
5. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh dioxit
− Sản xuất axit sunfuric.
− Tẩy trắng giấy, bột giấy.
− Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm.
a) Ứng dụng
t°
− Trong phòng thí nghiệm:
b) Điều chế
Na2SO3 + H2SO4
Na2SO4 + H2O + SO2
+ 4
+ 6
+ 6
+ 4
Cu + H2SO4 đ
CuSO4 + SO2 + H2O
0
+ 6
2
+ 2
+ 4
2
SO2
Lưới
amiăng
Dung dịch H2SO4
Na2SO3
SO2
Bông tẩm
dd NaOH
Thu SO2 bằng phương pháp đẩy không khí
− Trong công nghiệp:
S + O2
SO2
0
0
+ 4
FeS2 + O2
Fe2O3 + SO2
t°
8
• Đốt cháy lưu huỳnh:
2
• Đốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2):
4
11
t°
II. LƯU HUỲNH TRIOXIT
1. Cấu tạo phân tử
2. Tính chất, ứng dụng và điều chế
a) Tính chất vật lý
b) Tính chất hóa học
c) Ứng dụng và điều chế
1. Cấu tạo phân tử
• Cấu hình của nguyên tử S (z = 16): 1s22s22p63s23p4
• Lưu huỳnh ở trạng thái kích thích có thể có cấu hình electron lớp ngoài cùng là: 3s13p33d2
3s1
3p3
3d2
O
S
O
O
O
Nguyên tử S có 6e độc thân liên kết với 6e độc thân của ba nguyên tử O tạo ra 6 liên kết cộng hóa trị.
O
S
O
Công thức cấu tạo
còn có thể biểu diễn
• Công thức cấu tạo:
2. Tính chất, ứng dụng và điều chế
a) Tính chất vật lý
 SO3 lỏng không màu.
 Nóng chảy ở 17°C, sôi ở 45°C
 Tan vô hạn trong nước và trong axit sunfuric.
 Độc, hít nhiều viêm đường hô hấp.
b) Tính chất hóa học
 Lưu huỳnh trioxit là oxit axit, tác dụng rất mạnh với H2O, tạo dung dịch axit sunfuric và tỏa nhiều nhiệt.
 SO3 tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat.
SO3 + H2O
H2SO4
SO3 + NaOH
NaHSO4
SO3 + NaOH
Na2SO4 + H2O
SO3 + CaO
CaSO4
2
c) Ứng dụng và điều chế
 SO3 ít có ứng dụng thực tiễn; tuy nhiên nó là sản phẩm trung gian để sản xuất axit có tầm quan trọng bậc nhất trong công nghiệp là axit sunfuric.
 SO3 trong công nghiệp được điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao 450°  500°C do xúc tác V2O5
SO2 + O2
SO3
2
2
V2O5
450° - 500°