a) Xét công thức hóa học của axit sunfuric H2SO4 . Xác định các nguyên tố tạo nên chất, số nguyên tử của mỗi nguyên tố? Tính phân tử khối của axit sunfuric? b
Đáp án:
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 H2SO4 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 sunfuric 1. Axit sunfuric loãng (ãH2SO4 loãng)
H2SO4 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
đặóC12H22O11 +→ H2SO4 đặc nóng 12C +11H2O
Điều chế
Axít 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)
2SO2 + O2 → V2O5,450-500oC 2SO3
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 dụng
Axit 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:
- Điều chế các axít khác, các loại muối sunfat
- Tẩy rửa kim loại trước khi mạ, sơn màu
- Sản xuất tơ sợi hóa học
- Chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, dược phẩm, chất giặt tẩy rửa tổng hợp
- Có các loại axít dùng để chế tạo ắc quy
- Xử lý nước thải, sản xuất phân bón
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. Sau đây mời các bạn cùng tham khảo về kim loại và muối để việc học cũng như ôn tập hiệu quả hơn. Hy vọng đây sẽ là tài liệu bổ ích cho các bạn.
Kim loại và tính chất hóa học của kim loại : Tính chất hóa học của kim loại hóa lớp 9 và phổ thông. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu những tính chất hóa học của kim loại trong bài viết này. Giúp các bạn nắm vững những kiến thức nền tảng về hóa …Tính chất hóa học của muối và một số dấu hiệu nhận biết : Các bạn đã biết muối được tạo thành trong phản ứng giữa axit và bazơ, hay oxit axit với bazơ và oxit bazơ với axit, và câu hỏi muối có tính chất hóa học gì ?
- Tính chất hóa học của bazo và các bazơ thường gặp
- Tìm hiểu tính chất hóa học của axit và các loại axit cơ bản