Hoá học 11 · Nitrogen và sulfur
Sulfur và sulfur dioxide
Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, tính oxi hoá và tính khử của sulfur; tính chất, ứng dụng của sulfur dioxide và tác hại với môi trường.
Sulfur
Sulfur (lưu huỳnh) có cấu hình electron [Ne] 3s² 3p⁴, thuộc nhóm VIA, có các số oxi hoá −2, 0, +4, +6. Sulfur là chất rắn màu vàng, không tan trong nước, có trong mỏ sulfur, quặng sulfide và khí núi lửa.
- Tính oxi hoá (với kim loại, hydrogen): Fe + S t°→ FeS; Hg + S → HgS (xảy ra ở nhiệt độ thường, dùng thu hồi thuỷ ngân rơi vãi).
- Tính khử (với oxygen, chất oxi hoá mạnh): S + O2 t°→ SO2.
Ứng dụng: sản xuất sulfuric acid, lưu hoá cao su, sản xuất diêm, thuốc trừ sâu, dược phẩm.
Sulfur dioxide
SO2 là khí không màu, mùi hắc, độc, nặng hơn không khí, tan trong nước. Sulfur trong SO2 có số oxi hoá +4 (trung gian) nên SO2 vừa có tính khử vừa có tính oxi hoá.
- Oxide acid: SO2 + H2O ⇌ H2SO3; SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O.
- Tính khử: làm mất màu nước bromine: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr; 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 (xúc tác V2O5).
- Tính oxi hoá: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O.
Ứng dụng và tác hại
SO2 dùng sản xuất sulfuric acid, tẩy trắng bột giấy, chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm (theo quy định).
Đốt nhiên liệu hoá thạch chứa sulfur thải ra SO2, gây hại cho đường hô hấp và tạo mưa acid. Các nhà máy cần xử lí khí thải, ví dụ hấp thụ SO2 bằng sữa vôi.
🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng
- Chọn chế độ SO₂ vào nước bromine: dung dịch màu vàng nâu nhạt dần rồi mất màu.
- So sánh với khí CO2: không làm mất màu nước bromine, nhờ đó phân biệt được SO₂ và CO₂.
📐 Công thức cần nhớ
✍️ Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Dẫn 2,479 L khí SO2 (điều kiện chuẩn) vào 150 mL dung dịch NaOH 1 M. Muối nào được tạo thành?
Xem lời giải
- n(SO₂) = 2,479 : 24,79 = 0,1 mol; n(NaOH) = 0,15 mol.
- T = 0,15 : 0,1 = 1,5 nằm giữa 1 và 2.
✅ Đáp số: Tạo hỗn hợp NaHSO₃ và Na₂SO₃
⚠️ Lỗi thường gặp
- Cho rằng SO₂ chỉ có tính khử: SO₂ còn có tính oxi hoá khi gặp chất khử mạnh như H₂S.
- Dùng nước vôi trong để phân biệt SO₂ và CO₂: cả hai đều làm vẩn đục nước vôi trong.