Bai axit sufuric

Axit sunfuric
 
Họ và tên: Lê Thị Mỹ Vinh
Lớp: TH hóa 33
Môn thực hành - tập giảng
BÀI 6:AXIT SUNFURIC
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
1. Kiến thức :
- Biết được cấu tạo,tính chất vật lí và tính chất hóa học của axit sunfuric.
- Tầm quan trọng và ứng dụng của axit sunfuric trong đời sống.
2. Kỹ năng:
- Viết được phương trình phản ứng thể hiện tính chất hóa học của H2SO4.
- Nắm rõ các ứng dụng quan trọng và điều chế của H2SO4.
II. DỤNG CỤ-HÓA CHẤT
1.hóa chất
- Chất rắn : CaCO3, CuO, Zn, Cu, quỳ tím, C12H22O11, S, giấy trắng
- H2SO4 đặc, NaOH, BaCl2, phenolphtalein, HCl
2. Dụng cụ: giá ống nghiệm và 5 ống nghiệm sạch, cốc thủy tinh, nút bấc, pipet, đũa thủy tinh, kẹp gỗ, pipet, đũa thủy tinh, kẹp gỗ, đèn cồn.
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Tên TN
Cách tiến hành
Diễn giảng
1. Tính chất lí, hóa học của axit sunfuaric

a)Quan sát dung dịch H2SO4 đậm đặc 96%. Nhận xét trạng thái vật lí.
Hòa tan H2SO4 đặc vào trong nước: nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 đậm đặc chảy theo đũa thủy tinh vào cốc nước sau đó khuấy đều (cho đầu pipet chạm vào thành cốc thủy tinh có nước sau đó khuấy đều).
Quan sát hiện tượng của TN và chạm tay vào thành cốc thủy tinh, nhận xét.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Tính chất axit (của ion H+)
Chuẩn bị 6 ống nghiệm chứa sẵn các hóa chất sau:
Ống 1: Chứa 3ml dung dịch NaOH loãng có phenolphtalein.
Ống 2: Một ít bột CuO, đun nhẹ.
Ống 3: Một ít CaCO3, hoặc Na2CO3 bột.
Ống 4: Một miếng Zn.
Ống 5: Một đinh sắt sạch hoặc 1 miếng sắt.
Ống 6: Một miếng Cu.
Cho dung dịch H2SO4 loãng và H2SO4 đặc chấm đầu pipet vào tờ giấy quỳ tím.
Lần lượt cho dung dịch H2SO4 loãng vào các ống nghiệm đã chuẩn bị trước. Quan sát hiện tượng, nhận xét và đưa ra kết luận.
c) Tính chất oxi hóa (của H2SO4 đặc, nóng)
Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa sẵn các chất sau:
Ống 1: Một miếng Cu.
Ống 2: Một ít bột Fe.
Ống 3: Một ít bột lưu huỳnh.
Lần lượt cho dung dịch H2SO4 đặc vào các ống nghiệm đã chuẩn bị trước, đun nóng. Đặt miếng quỳ ẩm trên miệng các ống nghiệm để nhận biết khí bay ra và chuẩn bị sẵn bông có tẩm dung dịch KMnO4 nút miệng ống để nhận biết
và hấp thụ SO2. Quan sát hiện tượng, nhận xét và rút ra kết luận.
d) Tính háo nước
Chuẩn bị 2 ống nghiệm
Ống 1: Một ít đường saccarozo.
Ống 2: Một ít tinh thể CuSO4.5H2O.
Lần lượt cho H2SO4 vào 2 ống,quan sát hiện tượng.
Đặt tờ giấy trắng lên khay men. Dùng đũa thủy tinh nhúng vào dung dịch axit H2SO4 96% viết hoặc vẽ lên tờ giấy. Để một thời gian quan sát, nhận xét hình vẽ trên tờ giấy.
GV: hôm trước chúng ta đã được học về lưu huỳnh và các hợp chất của lưu huỳnh, bây giờ cô sẽ kiểm tra bài cũ. Em nào cho cô biết các số oxi hoá mà lưu huỳnh thể hiện trong các hợp chất?
HS: trong các hợp chất S thể hiện số oxi hóa -2, 0, 4, 6.
GV: đúng thế, lưu huỳnh có thể thể hiện các số oxi hóa trên trong các hợp chất, và chúng ta đã xét lưu huỳnh, các hợp chất của lưu huỳnh đã có số oxi hóa là 0, -2, +4. Hôm nay ta sẽ sang một hợp chất mới của S mà nó thể hiện số oxi hóa +6 để xem nó có tính chất gì giống và khác nhau so với các hợp chất còn lại. Hôm nay chúng ta sẽ sang bài mới.
Bài 45: HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH
III. AXIT SUNFUARIC
1. Tính chất vật lý
GV: đây là bình đựng dung dịch H2SO4 đậm 96%.và kết hợp SGK, các em hãy quan sát và nhận xét các đặc điểm cơ bản của dd H2SO4
HS:
-Lỏng, không màu, sánh như dầu.
-Không bay hơi. H2SO4 98% có D=1,84g/cm3 ⇒ nặng gần 2 lần nước.
-Dễ hút ẩm (tính háo nước) ⇒ dùng làm khô khí ẩm.
GV: tổng kết lại nội dung HS vừa nói. Và bổ xung thêm.
GV:H2SO4 đặc tan vô hạn trong nước và tỏa nhiều nhiệt ⇒ pha loãng bằng cách đổ axit vào nước, tuyệt đối không làm ngược lại.
GV: cách pha loãng dd axit: phải nhỏ từ từ dd H2SO4 đặc chảy theo đũa thủy tinh vào cốc nước hoặc cho đầu pipet chạm vào thành cốc thủy tinh đã có nước sau đó khuấy đều.
Chú ý: pha loãng bằng cách đổ axit vào nước, tuyệt đối không làm ngược lại. vì nếu rót ngược lại, nước sôi đột ngột kéo những giọt axit bắn ra ngoài gây nguy hiểm.
GV: để tìm hiểu tính chất của H2SO4 ta tìm hiểu công thức cấu tạo của H2SO4
2.Cấu tạo phân tử:
GV:
CTPT : H2SO4.
CTCT:

Trong H2SO4 thì S có số oxi hóa cực đại là +6
GV: như vậy nhìn công thức cấu tạo trên ta suy ra được điều gì?
HS: H2SO4 có 2 H độc thân nên là axit 2 nấc và nó có số oxi hóa cực đại là +6 nên nó thể hiện tính oxi hóa.
GV: vậy H2SO4 là 1 axit thì nó thể hiện những tính chất gì?
HS: nó thể hiện tính chất của một axit như:
-Làm quỳ tím đổi màu
- Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng khí H2.
-Tác dụng với oxit bazơ và bazơ.
-Tác dụng với muối của những axit yếu.
a) Tính chất của dung dịch axit H2SO4 loãng: có đầy đủ những tính chất chung của một axit
GV: vậy các em hãy nhận xét hiện tương của thí nghiệm sau?
HS: Ống 1: dd mất màu hồng.
Ống 2: tạo dd màu xanh da trời.
Ống 3: có bọt khí thoát ra.
Ống 4: có bọt khí, miếng Zn tan dần.
Ống 5: có bọt khí, miếng Fe tan dần.
Ống 6: Không có hiện tượng.
GV: đúng vậy
H2SO4 Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.
GV:
b) Tính chất của axit sunfuric đặc
Tính oxi hóa mạnh
-GV: S trong H2SO4 có số oxi hóa cao nhất +6 ⇒H2SO4 có tính oxi hóa rất mạnh.
GV: cô có thí nghiệm sau, các em quan sát và nhận xét?
HS:
-Cả 3 miếng quỳ ẩm đều hóa đỏ sau đó mất màu,bông tẩm KMnO4 mất màu tím.
Ống 1: mảnh Cu đen đi rồi tan ra tạo dd màu xanh da trời, có khí mùi hắc thoát ra.
Ống 2: sắt tan ra tạo dd màu nâu và có khí mùi hắc thoát ra.
Ống 3: bột S tan ra, có khí mùi hắc.
GV: vậy ta nhận xét được điều gì?
HS:
-Oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt)
-Oxi hóa nhiều phi kim (như C, P, S,…)
-Oxi hóa nhiều hợp chất có tính khử (như HI, HBr, H2S…)
GV: viết phương trình và yêu cầu học sinh xác định sự biến đổi số oxi hóa trong các phương trình đó.
Chú ý: axit sunfuric đặc, nguội làm một số kim loại như Fe, Al, Cr… bị thụ động hóa.
Kết luận: H2SO4 có tính oxi hóa rất mạnh, oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Pt, Au), nhiều phi kim và nhiều hợp chất có tính khử.
GV: axit H2SO4 còn một tính chất đặc biệt nữa là tính háo nước
Tính háo nước
GV: cô có thí nghiệm sau, các em quan sát va nhận xét.
HS: Ống 1: Đường trắng chuyển màu vàng và đen đi, có khí mùi hắc thoát ra, cacbon bị đẩy lên cao.
Ống 2: tinh thể từ màu xanh chuyển thành màu trắng.
Xuất hiện dòng chữ màu đen.
GV: thí nghiệm này ta thấy Axit sunfuric đặc chiếm nước tinh thể của nhiều muối hidrat (muối ngậm nước) hoặc chiếm các nguyên tử H và O trong nhiều hợp chất.
*Hợp chất gluxit (cacbohiđrat) bị biến thành cacbon (than):
Một phần sản phẩm Cacbon bị oxi hóa thành khí CO2 cùng với SO2 gây hiện tượng sủi bọt đẩy cacbon trào ra ngoài cốc:
*Muối CuSO4.5H2O màu xanh bị mất nước tạo CuSO4 khan màu trắng:
⇒ H2SO4 đặc có thể lấy nước trong muối ngậm nước hoặc trong gluxit, hợp chất hữu cơ,….nên thường được dùng để làm khô các khí không tác dụng với nó.
Lưu ý: Da thịt tiếp xúc với axit đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit đặc phải hết sức cẩn thận.
GV: như vậy chúng ta vừa tìm hiểu xong về một hợp chất nữa của S. Qua đây chung ta cần nắm vững công thức cấu tạo, tính chất vật lý, tính chất hóa học,và những điều cần chú ý khi sử dụng axit sunfuric. Bài học tới đây là kết thúc.
 
2. Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học
a) Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ của phản ứng:
Chuẩn bị 2 cốc:
Cốc 1: 25ml dd Na2S2O3 0,1M.
Cốc 2: 10ml dd Na2S2O3 0,1M.
Cho thêm vào cốc 2 10ml nước. Đổ 25ml dd H2SO4 0,1M lần lượt vào 2 cốc. Dùng đồng hồ bấm dây để xác định thời gian xuất hiện chất kết tủa.
GV: tốc độ phản ứng là gì? Cân bằng hóa học là gì? Các yếu tố nào quyết định đến chúng là gì? Hôm nay chúng ta sẽ qua bài mới:
Bài 49: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC
I.Khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học
GV: tốc độ phản ứng là gì?
HS: các phản ứng khác nhau xảy ra nhanh hay chậm rất khác nhau. Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, người ta đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là tốc độ phản ứng
II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
1.Ảnh hưởng của nồng độ
GV: đưa ra thí nghiệm, HS quan sát và nhận xét.
HS: S trắng đục xuất hiện trong cốc 1 sớm hơn cốc 2
GV: như vậy chứng tỏ điều gì?
HS: nồng độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
Kết luận: nồng độ ↑⇒ tốc độ phản ứng↑.
b) Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.
Cho 10ml dd H2SO4 0,1M vào cốc đựng 10ml dd Na2S2O3 0,1M để ở nhiệt độ phòng. Cũng lấy 2 dd như trên nhưng đem đun nóng trước sau đó đổ chung 2dd vào với nhau. Dùng đồng hồ bấm dây để xác định thời gian xuất hiện chất kết tủa ở 2 cốc và đưa ra kết luận.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
GV: đưa ra thí nghiệm, HS quan sát và nhận xét.
HS:Cốc 2 xuất hiện kết tủa trước.
Kết luận: nhiệt độ ↑⇒ tốc độ phản ứng↑.
c) Ảnh hưởng của diện tích bề mặt chất rắn đến tốc độ phản ứng:
Chuẩn bị 2 ống nghiệm, mỗi ống đựng 5ml dd H2SO4 loãng 15% và mẫu Zn có khối lượng bằng nhau, một mẫu có kích thước nhỏ hơn mẫu kia. Cho đồng thời 2 mẫu Zn vào 2 ống nghiệm trên. Quan sát hiện tượng, rút ra kết luận.
3.Ảnh hưởng của diện tích bề mặt
GV: đưa ra thí nghiệm, HS quan sát và nhận xét
-TN:
Ống 1: Viên Zn +5ml dd H2SO4 loãng 15%.
Ống 2: Bột Zn +5ml dd H2SO4 loãng 15%.
HS: Khí thoát ra ở ống 2 nhiều hơn ống 1.
Kết luận: Diện tích bề mặt chất phản ứng ↑⇒ tốc độ phản ứng↑.
GV: tổng kết, nhận xét lại các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng.
d) Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học:
Chuẩn bị một ống thủy tinh hình chữ U đã được nạp đầy khí NO2 (được điều chế từ Cu cho tác dụng với HNO3 đặc). Nhúng 1 nhánh chữ U vào cốc nước nóng, nhánh còn lại vào cốc nước đá trong khoảng 3 phút, sau đó nhấc ra khỏi 2 cốc nước và quan sát màu ở 2 nhánh chữ U. Nhận xét và rút ra kết luận.
Bài 50 : CÂN BẰNG HÓA HỌC
IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
GV: Đưa ra thí nghiệm, HS quan sát và nhận xét.
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Xét phản ứng:
∆H=58 kJ >0
(không màu)(màu nâu đỏ)
Hiện tượng: Nhánh ngâm trong nước nóng có màu nâu đỏ đậm hơn nhánh ngâm trong nước lạnh.
Kết luận: t0 ↑⇒ CB chuyển dịch theo chiều thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ. t0↓⇒ CB chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác dụng của nhiệt độ.
GV:kết luận, tổng kết lại.