Bài giảng Bài: Lưu huỳnh trioxit axit sunfuric

Bµi 1: Nªu tÝnh chÊt ho¸ häc ®iÓn hình cña khÝ H2S vµ hoµn thµnh c¸c ph­¬ng trình sau:  H2S + Cl2  H2S + O2 Đáp án: TÝnh chÊt hãa häc ®iÓn hình cña khÝ H2S: tÝnh khö m¹nh: H2S + Cl2 S + 2HCl 2H2S + O2 2S + 2H2O2 H2S + 3 O2 2SO2 + 2H2Ot°t° Kiểm tra bài cũ1axit sunfuricBài 2: Hãy nêu tính chất hóa học cơ bản của SO2 ? Hoàn thành dãy biến hóa, ghi dõ điều kiện phản ứng (nếu có): S  SO2  S  H2S  CuS  SO2 Đáp án: Tính chất hóa học cơ bản của SO2 là: oxit axit, thể hiện tính khử và tính oxi hóa. (1) S + O2  SO2 (2) SO2 + 2H2S  3H2S + 2H2O (3) S + H2  H2S (4) H2S + CuO  CuS + H2O (5) 2CuS + 3O2  2 SO2 + 2 CuO(2)(3)(4)(5)t°t°(1)2axit sunfuricBài: LƯU HUỲNH TRIOXIT  AXIT SUNFURICNguyÔn ThÞ Kim Thµnh3axit sunfuricI. Lưu huỳnh trioxit SO3Cấu tạo phân tử - Nguyên tử S có cấu hình electron lớp ngoài cùng là:  3s23p43d0 được phân bố trong các orbitan: - ở trạng thái kích thích có cấu hình e lớp ngoài là: 3s13p33d2 được phân bố như sau:    3s23p43d0       3s13p33d2 4axit sunfuricI. Lưu huỳnh trioxit SO3Cấu tạo phân tử S có 6 e độc thân  có thể liên kết với 6 e độc thân của 3 nguyên tử O tạo ra 6 liên kết công hóa trị. Mỗi nguyên tử O liên kết với nguyên tử S bằng một liên kết đôi: 5axit sunfuricI. Lưu huỳnh trioxit SO3Cấu tạo phân tử Theo quy tắc bát tử, công thức cấu tạo của SO3 được viết là:  Trong hợp chất SO3, nguyên tố S có số oxi hoá cực đại là + 6.6axit sunfuricI. Lưu huỳnh trioxit SO3 Tính chất của SO3Tính chất vật lý Ở nhiệt độ thường SO3: - là chất lỏng, không màu. - tan vô hạn trong nước và trong axit sunfuric. - t0 nóng chảy: 170C. - t0 sôi: 450C 7axit sunfuricI. Lưu huỳnh trioxit SO3 2. Tính chất của SO3b. Tính chất hóa học: là oxit axit - tác dụng rất mạnh với H2O tạo thành axit sunfuric và tỏa nhiều nhiệt: - tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat(các em tự cho ví dụ minh hoạ).SO3 + H2O H2SO48axit sunfuricI. Lưu huỳnh trioxit SO3  2. Tính chất của SO3c. Ứng dụng và điều chế - SO3 ít có ứng dụng thực tiễn, là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H2SO4 có tầm quan trọng bậc nhất trong công nghiệp. -Trong công nghiệp SO3 được điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao có chất xúc tác:2SO2 + O2 2SO3450°C- 500°CV2O59axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO41. Cấu tạo phân tử Theo qui tắc bát tửTrong hợp chất H2SO4, nguyên tử S có số oxi hoá là + 610axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO4 Cấu tạo axit sunfuric trong không gian11axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO42. Tính chất vật lý - là chất lỏng, sánh như dầu,không màu, không bay hơi, nặng gÇn gấp 2 lần nước(H2SO4 có D =1,84 g/cm3). - H2SO4 đặc dễ hút ẩmdùng làm khô khí ẩm. - H2SO4 tan nhiều trong H2O  hiđrat H2SO4.nH2O và toả nhiều nhiệt.Chú ý: Khi pha loãng axit H2SO4 đặc phải rót từ từ axit vào H2O và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh, tuyệt đối không làm ngược lại.12axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO4  3. Tính chất hóa họcTính chất của dung dịch axit loãng giống t/c chung của axit + Làm đổi màu qùy tím sang hồng + Tác dụng với kim loại đứng trước hidro (xem phim) H2SO4 + Fe FeSO4 + H2 + Tác dụng với oxit bazơ và bazơ (xem phim) 3H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3H2O H2SO4 + Cu(OH)2 CuSO4 + 2H2O (xem phim)+ Tác dụng với muối (xem phim) H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + H2O + CO213axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO4 3. Tính chất hóa họcb. Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4 đặc- H2SO4 ®Æc, nãng t¸c dông víi hầu hết các kim loại (trõ Au, Pt), kh«ng gi¶i phãng ra H2 mµ t¹o s¶n phÈm chøa S: SO2, S, H2S; ®­a kim loại ®Õn sè oxi hãa cao. 2H2SO4 + Cu = CuSO4 + 2H2O+ SO2- H2SO4 ®Æc t¸c dông víi mét sè phi kim (C,S,P,...)  t¹o sản phẩm có sè oxi hãa cao 2H2SO4 + C = 2H2O + 2SO2 + CO2 H2SO4 + 2HI = I2+ 2H2O + SO2+2o+4+6+6oo+4+4+4-1+614axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO4 3. Tính chất hóa học b. Tính oxi hóa mạnh của axit H2SO4 đặc - Chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H và O(thành phần của H2O) trong nhiều hợp chất. (xem phim) CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O màu xanh màu trắng H2SO4 ®Æc + C12H12O11  C + H2SO4. nH2O ®­êng ăn than d¹ng hidrat axit - H2SO4 đặc dây vào tay sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit sunfuric phải hết sức cẩn thận.Chó ý: Fe, Al, Cr thô ®éng trong H2SO4 ®Æc nguéi  dïng vËn chuyÓn, ®ùng H2SO4 ®Æc,nguội H2SO4 đặc15axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO4 4. Ứng dụng là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất.- Sản xuất axit H2SO4 ngày càng tăng. năm sản phẩm(triệu tấn) 1900 4,2 1937 18,8 1960 47những năm 80 100 - hàng năm trên thế giới s/x khoảng 160 triệu tấn axit H2SO4.16axit sunfuricII. Axit sunfuric H2SO4 5. Sản xuất axit sunfuric Trong công nghiệp s/x axit H2SO4 bằng phương pháp tiếp xúc, gồm 3 công đoạn chính:a. S/x SO2 (tuỳ thuộc nguyên liệu mà cách thức khác nhau):- Đốt quặng pirit: 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2- Oxi hóa S: S + O2 SO2 b. S/x SO3: c. S/x axit H2SO4:- Hấp thụ SO3 oleum(H2SO4.nSO3) H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3 - dùng lượng H2O thích hợp pha loãng oleum axit H2SO4 H2SO4.nSO3+ nH2O (n+1) H2SO4 2SO2 + O2 2SO3V2O5450°C- 500°C17axit sunfuricIII. Muối sunfat.Nhận biết ion sunfat SO42-Muối sunfat gồm có 2 loại:Muối trung hòa(muối sunfat) chứa các ion SO42-, phần lớn đều tan(trừ BaSO4, CaSO4,PbSO4): K2SO4,Muối axit(muối hiđro sunfat) chứa ion HSO4- : KHSO4, NaHSO4, Ca(HSO4)2, .2. Nhận biết: dùng dd muối bari hoặc dd Ba(OH)2 để nhận biết ion SO42-: (xem phim) H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2 NaOHtrắng18axit sunfuricCủng cốH2SO4TÝnh axitTÝnh oxi hãaTÝnh ph©n li(qu× tím hång)T/d víi Baz¬T/d víi Oxit baz¬T/d víi MuèiOxi hãa KLOxi hãa PKOxi hãa mét sè H/C kh¸c19axit sunfuricChúc các em học tốt20axit sunfuric