Đọc tài liệu cùng các em tìm hiểu về tính chất hóa học của H2SO4 và ứng dụng của axit vô cơ này trong thực tế đời sống và sản xuất qua nội dung bài viết dưới đây.
Khái quát về Acid sulfuric
Acid sulfuric là một acid vô cơ gồm các nguyên tố lưu huỳnh, oxy và hydro, có công thức phân tử H2SO4. Nó là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh, hòa tan trong nước, trong một phản ứng tỏa nhiệt cao.
Axit sunfuric được tạo thành trong tự nhiên bởi quá trình oxy hóa quặng pyrit. Ngoài ra, axit sunfuric là thành phần của mưa acit.
Tính chất hóa học của axit sunfuric
1. Axit sunfuric loãng [H2SO4 loãng]
H2SO4 loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit:
a] Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
b] Axit sunfuric loãng tác dụng với kim loại.
- Tác dụng với kim loại đứng trước Hidro [trừ Pb] → muối sunfat [trong đó kim loại có hóa trị thấp] + H2
Ví dụ:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
2Al + 3H2SO4 → Al2[SO4]3 + 3H2
c] H2SO4 loãng tác dụng với oxit bazơ
- Tác dụng với oxit bazơ → muối [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + H2O
Ví dụ:
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O
d] Acid sulfuric loãng tác dụng với bazơ
- Tác dụng với bazơ → muối + H2O
Ví dụ:
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
e] Acid sulfuric loãng tác dụng với muối
- Tác dụng với muối → muối mới [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + axit mới
H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 +2HCl
2. Axit sunfuric đặc [H2SO4 đặc]
H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước do trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất.
a] Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại
Acid sulfuric tác dụng với kim loại tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như SO2, H2S, S.
2Al + → Al2[SO4]3 + 3SO2 + 6H2O
Cu + → CuSO4 + SO2 + 2H2O
2Fe + → Fe2[SO4]3 + 3SO2 + 6H2O
3Cr + 4 → 3CrSO4 + 4H2O + S
b] Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim
C +2 → CO2 +2SO2 + 2H2O
S +2 → 3SO2 + 2H2O
c] Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác
H2SO4 đặc nóng + 8HI → H2S + 4I2 + 4H2O
d] Tính háo nước
Acid sulfuric 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 H2SO4 còn có khả năng hút nước, làm than hóa các hợp chất hữu cơ.
C12H22O11 + → 12C + 11H2O
Điều chế axit sunfuric
Acid sulfuric được sản xuất trong công nghiệp từ lưu huỳnh, oxy và nước theo phương pháp tiếp xúc; hoặc có thể sản xuất acid sulfuric từ quặng pirit sắt.
- Trong giai đoạn đầu lưu huỳnh bị đốt để tạo ra lưu huỳnh dioxide.
S + O2 → SO2
- Đối với quặng pirit sắt, quặng sẽ bị đốt trong môi trường giàu oxi tạo ra lưu huỳnh dioxide
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
- Sau đó nó bị oxy hóa thành trioxide lưu huỳnh bởi oxy với sự có mặt của chất xúc tác Vanadi[V] oxide.
- Cuối cùng trioxide lưu huỳnh được xử lý bằng nước [trong dạng 97-98% H2SO4 chứa 2-3% nước] để sản xuất acid sulfuric 98-99%.
SO3 + H2O → H2SO4
- Bên cạnh đó, SO3 cũng bị hấp thụ bởi H2SO4 để tạo ra oleum [H2S2O7], chất này sau đó bị làm loãng để tạo thành acid sulfuric.
H2SO4 + SO3 → H2S2O7
- Oleum sau đó phản ứng với nước để tạo H2SO4 đậm đặc.
H2S2O7 + H2O → 2H2SO4
Ứng dụng của axit sunfuric trong thực tiễn
Acid sulfuric là hóa chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất. Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4 dùng để sản xuất:
- 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
~/~
Hy vọng với nội dung về Tính chất hóa học của axit sunfuric và ứng dụng trong thực tiễn trên đây sẽ hữu ích với các em. Chúc các em học tốt môn hóa!
Trung tâm gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng xin giới thiệu phần SO SÁNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA H2SO4 LOÃNG VÀ H2SO4 ĐẶC. Nhằm hỗ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.
Ngày đăng: 19-02-2018
79,706 lượt xem
1. Tính axit: Cả 2 đều là axit mạnh:
- Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
- Tác dụng với bazơ [không có tính khử] → muối + H2O
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
* Lưu ý: Tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau:
Gọi nOH-/ nH+ = T thì
+ T < hoặc = 1 → muối axit HSO4-
+ T > hoặc = 2 → muối trung hòa SO42-
+ 1 < T < 2 → hỗn hợp 2 muối: HSO4- và SO42-
- Tác dụng với oxit bazơ [không có tính khử] → muối [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
* Lưu ý:
nH2SO4 = nH2O = nO [trong oxit]
mmuối = moxit + mH2SO4 - mH2O = moxit + 98nH2SO4 - 18nH2O
= moxit + 80nH2SO4 = moxit + 80n[O trong oxit]
- Tác dụng với muối [không có tính khử] → muối mới [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + axit mới.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
2. Tính oxi hóa
- Thí nghiệm so sánh: Cho 2 mảnh Cu vào 2 ống nghiệm chứa H2SO4 loãng, H2SO4 đặc. Sau đó đun nóng nhẹ cả 2 ống nghiệm.
- Hiện tượng:
+ Ống nghiệm chứa dung dịch H2SO4 loãng không có hiện tượng.
+ Ống nghiệm chứa dung dịch H2SO4 đặc chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc.
- Phương trình hóa học xảy ra với dung dịch H2SO4 đặc:
2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2H2O
a. H2SO4 loãng
- H2SO4 loãng có tính oxi hóa trung bình do H+ trong phân tử H2SO4 quyết định.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
b. H2SO4 đặc, nóng
- H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh do S+6 trong phân tử H2SO4 quyết định.
2Fe + 6H2SO4 → Fe2[SO4]3 + 3SO2 + 6H2O
* Nhận xét:
- H2SO4 loãng tác dụng với kim loại đứng trước H [trừ Pb] → muối sunfat [trong đó kim loại có hóa trị thấp] + H2. Còn H2SO4 đặc, nóng tác dụng được với hầu hết các kim loại [trừ Au và Pt] → muối trong đó kim loại có hóa trị cao + H2O + SO2 [S, H2S].
* Lưu ý:
- H2SO4 đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr.
3. Tính háo nước
- Thí nghiệm: Cho H2SO4 đặc vào cốc đựng đường
- Hiện tượng: Đường chuyển sang màu đen và sôi trào
- Phương trình hóa học:
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4 .11H2O
* Nhận xét:
- H2SO4 loãng không có khả năng này. Vì vậy, cần lưu ý khi pha loãng dung dịch H2SO4 đặc phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại vì có thể gây bỏng. H2SO4 có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.
Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng
LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT
ĐÀO TẠO NTIC
Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng
Hotline: 0905540067 - 0778494857
Email: