Bài giảng Hiđro sunfua Lưu huỳnh đioxit, Lưu huỳnh trioxit (tiết 1)

.NhiÖt liÖt chµo mõng Hiđro sunfuaLưu huỳnh đioxit, Lưu huỳnh trioxit A- Hiđro sunfuaCấu tạoTính chất vật líTính chất hoá họcTính chất của muối sunfuaTrạng thái tự nhiên – Phương pháp điều chếI.Cấu tạo phân tửPhân tử H2S có cấu tạo tương tự phân tử nước: S 	 H 92,20 HNguyên tử lưu huỳnh tạo với 2 nguyên tử hiđro 2 liên kết cộng hoá trị, góc liên kết HSH = 92,20, Độ dài liên kết S – H là 1,35 A oII. Tính chất vật lý - Hiđro sunfua là khí không màu, mùi trứng thối. ( H2S dễ bay hơi hơn so với nước, vì thực tế không tạo thành liên kết hiđro giữa các phân tử H2S ). - Khí H2S ít tan trong nước ( SH2S ( 200C, 1at) = 0,38 g/ 100 g nước) - Khí H2S rất độc, chỉ cần 0,05 mg H2S trong 1 lít không khí đã gây ngộ độc, chóng mặt, nhức đầu thậm chí chết nếu thở lâu trong H2S.III. Tính chất hoá học 1) Tính axit: - Khí H2S tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuhiđric rất yếu ( yếu hơn axit H2 CO3 ). H2S H + HS K1 = 6.10-8 HS H + S K2 =10-14 a.> Quì tím chuyển thành màu đỏ b.> Tác dụng với các dung dịch kiềm tạo hai muối: - Muối trung hoà và muối axit: VD: H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O H2S + NaOH NaHS + 2H2O 2-+--+c.> Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối và nước: CdO + H2S CdS + H2O CaO + H2S CaS + H2Od.> Tác dụng với muối tạo thành muối mới và axit mới: CuSO4 + H2S CuS + H2SO4 Pb(NO3)2 + H2S PbS +2 HNO3Hai phản ứng nàyđược dùng để nhận biết H2S và muối sunfua. d.> Tác dụng với kim loại. - H2S tác dụng với các kim loại kiềm tạo thành muối axit. 2H2S + 2K 2KHS + H2 Còn với các kim loại khác thì tạo thành muối sunfua. ** Đặc biệt H2S khan không tác dụng với Cu, Ag, Hg, nhưng khi có mặt hơi nước thì lại tác dụng khá nhanh làm cho bề mặt các kim loại bị xám lại. 4 Ag + 2H2S + O2 2Ag2S + 2H2O 2. Tính khử mạnh.Trong hợp chất H2S nguyên tố S có số oxi hóa thấp nhất là -2.Khi tham gia phản ứng tuỳ thuộc vào điều kiện của phản ứng. +40-2SSS+6-2e-6e-8eH2S có tính khử mạnhS a.> Tác dụng với đơn chất. + Phản ứng với oxi. - H2S cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh 2H2S + 3O2 2 H2O + 2SO2 - Nếu không cung cấp đủ không khí, H2S bị oxy hoá thành S ( giống phản ứng 1) (video) + Phản ứng với clo - Clo có thể oxy hoá H2S thành H2SO4 (khi có nước) 4Cl2 + H2S + 4H2O = H2SO4 + 8 HCl - Khi không có nước Cl2 + H2S = S  + 2HCl-20-2+4-1000-2-2+6-1b. Tác dụng với hợp chất. 2FeCl3 + H2S 2FeCl2 + S + 2HCl SO2 + 2H2S 3 S + 2 H2O-2-10+2+30+4-2 IV. Tính chất của muối sunfua. - Muối sunfua của kim loại nhóm IA như Na2S, K2S tan trong nước và tác dụng với các axit HCl, H2SO4 (l) sinh ra khí H2S . - Muối sunfua của kim loại nặng như CuS,PbS.. không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 (l).. - Muối sunfua của một số kim loại còn lại như ZnS, FeSkhông tan trong nước nhưng tác dụng với dung dịch axit HCl,H2SO4 (l) sinh ra khí H2S.- Một số muối sunfua có màu đặc trưng + ZnS màu trắng( dùng làm màn huỳnh quang, ti vi) + CdS, As2S3 màu vàng + CuS, PbS, Ag2S, HgS màu đen - Dựa vào tính chất này để nhận biết muối sunfua . V.Trạng thái tự nhiên - Điều chế- Trong tự nhiên: H2S có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, khí thoát ra từ các chất protein bị thối rữa- Trong công nghiệp: Không điều chế H2S- Trong phòng thí nghiệm: Điều chế bằng phản ứng của FeS với axit HCl H2S + FeS = FeCl2 + H2S B. Lưu huỳnh đioxitCấu tạoTính chất vật lýTính chất hoá họcứng dụng và điều chếI. Cấu tạo phân tử SO2 16S : Cấu hình e: 1s2 2s22p63s23p4 - Nguyên tử S ở trạng thái kích thích có 4 e độc thân ở các phân lớp 3s23p33d1..Những e độc thân này của nguyên tử S liên kết với 4 e độc thân của 2 nguyên tử oxi tạo thành 4 liên kết cộng hoá trị có cực. Độ dài liên kết S-O là 1,35 A - Công thức cấu tạo hoặc 92,201,35A0OOSCấu tạo mô phỏng SO O0I.Cấu tạo phân tử            OSO2s22p43s23p33d12s22p4Các obitan của nguyên tử trung tâm S lai hoá kiểu sp2 , như vậy phân tử SO2 phân cực. II.Tính chất vật lý - Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG, SO2 LÀ CHẤT KHÍ KHÔNG MÀU, MÙI XỐC, GÂY HO, NẶNG HƠN 2 LẦN KHÔNG KHÍ ( D= 64/29  2,2). - SO2 HOÁ LỎNG( KHÔNG MÀU Ở -100C ), HOÁ RẮN THÀNH TINH THỂ TRẮNG Ở -730C. - SO2 TAN NHIỀU TRONG NƯỚC( 1 THỂ TÍCH NƯỚC Ở 200C HOÀ TAN ĐƯỢC 40 THỂ TÍCH SO2 III.Tính chất hoá học 1.Lưu huỳnh đioxit là oxit axit - SO2 tan trong nước tạo tạo thành dung dịch axit sunfurơ. SO3 + H2O H2SO3 ( axit sunfurơ) H2SO3 không bền, đễ bị phân huỷ thành H2O và SO2. - Tính axit của H2SO3 mạnh hơn H2S.III.Tính chất hoá học - SO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo hai loại muối: Muối trung hoà và muối axit. VD: SO2 + NaOH NaHSO3 ( Natri hidro sunfit ) SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O ( Natri sunfit )- SO2 tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối. SO2 + Na2O Na2SO3 III.Tính chất hoá học 2. SO2 vừa là chất khử, vừa là chất oxy hoá. Trong SO2, nguyên tố S có số oxy hoá +4 là số oxy hoá trung gian giữa các số oxy hoá -2 và +6. Do vậy khi tham gia phản ứng oxy hoá khử, SO2 có thể bị khử hoặc bị oxy hoá. - SO2 là chất khử: Khi tác dụng với những chất oxy hoá mạnh như : halogen, KMnO4,.... 5SO2 +2KMnO4 +2H2O K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 - SO2 là chất oxy hoá: Khi tác dụng với chất khử mạnh hơn. SO2 + H2S 3S + 2H2O +2+7+4+6+40-2ThÝ nghiÖm: SO2 + H2SIII.Tính chất hoá họcNgoài ra SO2 còn có tính tẩy màu. SO2 có thể làm mất màu các chất hữu cơ.VD: Tẩy màu hoa hồng: Ban đầuSau 1 phútIV.ứng dụng và điều chế 1. ứng dụng SO2 được dùng : - Sản xuất axit sunfuric - Tẩy trắng giấy, bột giấy - Chống nấm mốc lương thực, thực phẩm 2. Điều chế - Trong phòng thí nghiệm SO2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch H2SO4 với muối Na2SO3 . H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2Trong công nghiệp, SO2 được sản xuất bằng cách + Đốt lưu huỳnh hoặc quặng pirit sắt : 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 S + O2 SO2t0t0IV.ứng dụng và điều chế 2. Điều chế II.Lưu huỳnh tri oxit (SO3)1.Khái quátTên gọi: + Lưu huỳnh (VI) oxit + Lưu huỳnh trioxit + Anhiđrit sunfuricCTCT: O SO O O SO OHoặcII. SO32. Tính chất vật líở điều kiện thường: + Là chất lỏng + Không màu + Tan vô hạn trong nước + Tan trong axit sufuric tạo (olêum)17450 CrắnlỏngkhíII. SO3 3. Tính chất hóa học - Là 1 oxit axit. Hút nước mạnh -> H2SO4 SO3 + H2O H2SO4 ΔH < 0nSO3 + H2SO4 H2SO4nSO34.ứng dụngLà sản phẩm trung gian trong quá trình sản xuất axit sufuric II. SO3 5. Điều chế V2O5,to2SO2 + O2 SO3 ΔH< 0Củng cố SO2Tính oxi hóaSO2+ MgSO2+H2SSO2+COTính khửSO2+O2SO2+Br2+H2OSO2+H2OSO2+CaOSO2+NaOHLà oxit axitTính tẩy màuSO3 Là oxit axitTính oxi hóa