Với bài viết về Công thức hidroxit (hydroxide) cao nhất của Lưu huỳnh (S) bao gồm nội dung về công thức hidroxit cao nhất, kiến thức mở rộng và bài tập vận dụng. Mời các bạn đón xem:

Công thức hidroxit (hydroxide) cao nhất của Lưu huỳnh (S)

I. Công thức hidroxit cao nhất của S

Công thức hydroxide cao nhất của sulfur là: H₂SO₄.

Giải thích:

S (Z = 16) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p²3s²3p⁴.

⇒ Sulfur thuộc nhóm VIA trong bảng tuần hoàn, có hoá trị cao nhất trong hợp chất hydroxide là VI. Ta có: S(OH)₆ ↔ H₆SO₆ ↔ H₂SO₄.2H₂O

Do đó, công thức hydroxide cao nhất của sulfur là: H₂SO₄.

II. Mở rộng kiến thức về H₂SO_4­

1.Tính chất vật lý

-Sulfuric acid là chất lỏng, không màu, không mùi và không vị, có đặc tính là khó bay hơi và tan vô hạn trong nước.

- Sulfuric acid có khả năng hút nước cực kỳ mạnh và tỏa nhiệt lượng lớn vì vậy cần lưu ý tuân thủ các quy tắc an toàn khi sử dụng.

- H₂SO₄ còn có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

2. Tính chất hóa học

a. Sulfuric acid loãng

Sulfuric acid là một acid mạnh, làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.

+ Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sulfate.

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

+ Tác dụng với basic oxide tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước.

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

+ Tác dụng với base tạo thành muối mới và nước.

H₂SO₄­ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

+ H₂SO₄ tác dụng với muối tạo thành muối mới.

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

b. Sulfuric acid đặc

Sulfuric acid đặc có tính acid mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

+ Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

+ Tác dụng với phi kim:

C + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CO₂ + 2H₂O + 2SO₂

2P + 5H₂SO₄ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

+ Tác dụng với các chất khử khác:

2FeO + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 4H₂O

H₂SO₄ còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H₂SO₄ vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với các phương trình hóa học như sau.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄.11H₂O

C + 2H₂SO₄ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CO₂ + 2H₂O + 2SO₂

3. Điều chế

Thông thường, điều chế sulfuric acid không thực hiện trong phòng thí nghiệm vì rất nguy hiểm. Trong công nghiệp, người ta sẽ điều chế theo chu trình sau:

FeS₂ hoặc S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄.

- Trước tiên, cần đốt cháy quặng pirit sắt:

4FeS₂ + 11O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$8SO₂ + 2Fe₂O₃.

- Sau đó oxi hóa SO₂ bằng oxygen trong điều kiện 400 ^oC đến 5000^oC, chất xúc tác V₂O₅:

2SO₂ + O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$2SO₃.

- Sulfuric acid đặc hấp thụ SO₃ tạo thành oleum với công thức tổng quát là H₂SO₄.nSO₃:

nSO₃ + H₂SO₄ → H₂SO₄.nSO₃.

- Pha loãng oleum thành sulfuric acid H₂SO₄ bằng lượng nước thích hợp:

H₂SO₄.nSO₃ + nH₂O → (n +1)H₂SO₄.

4. Ứng dụng

- Sulfuric acid được sử dụng để sản xuất kim loại như đồng, kẽm và làm nguyên liệu của một số dung dịch tẩy rửa, làm sạch bề mặt thép. H₂SO₄ còn được sử dụng để sản xuất các loại muối sulfate, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa kim loại, sản xuất dược phẩm.

- Hỗn hợp sulfuric acid với nước còn được dùng làm chất điện giải trong các loại acid chì, ắc quy. Ngoài ra, người ta còn sử dụng H₂SO₄ trong ngành công nghiệp sản xuất phấn nhuộm, chất dẻo, phân bón, luyện kim.

III. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Dãy kim loại nào trong các dãy sau đây gồm các kim loại đều không tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng?

A. Ag, Pt, Cu.

B. Fe, Mg, Ag.

C. Al, Fe, Mg.

D. Al, Au, Cu.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Câu 2: Kim loại nào sau đây không tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng?

A. Fe.

B. Zn.

C. Mg.

D. Cu.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D 

Câu 3: Phương trình hóa học nào sau đây không đúng?

A.Cu + H₂SO₄ (đặc) $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CuSO₄ +SO₂ + 2H₂O.

B.Fe + S $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ FeS.

C.2Ag + O₃ → Ag₂O + O₂.

D.2Fe + 3H₂SO₄ (loãng) → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Fe + H₂SO₄ (loãng) → FeSO₄ + H₂.