Hoá học 10 Bài 30: Lưu huỳnh

Hoá học 10 Bài 30: Lưu huỳnh

1. Tóm tắt lý thuyết 

1.1. Vị trí, cấu hình electron nguyên tử

Vị trí của nguyên tố S:

Z = 16

Chu kì 3

Nhóm VI A

Cấu hình e : 1s22s22p63s23p4

Có 6 e ở lớp ngoài cùng

Có 2 e độc thân

1.2. Tính chất vật lí

a. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh

Dạng thù hình là những đơn chất khác nhau của 1 nguyên tố hóa học. Ví dụ: O2 và O3.

Các dạng thù hình của S không tan trong nước nhưng tan nhiều trong benzen, dầu hỏa.

Hình 1: Hai dạng thù hình của lưu huỳnh

Hình 1: Hai dạng thù hình của lưu huỳnh

Lưu huỳnh tà phương (Sα):

+ Cấu tạo tinh thể: 

Lưu huỳnh tà phương

Lưu huỳnh tà phương

+ Khối lượng riêng: 2,07g/cm3

+ Nhiệt độ bền: < 95,50C

+ Nhiệt độ nóng chảy: 1130C

Lưu huỳnh đơn tà (Sβ)

+ Cấu tạo tinh thể: 

Lưu huỳnh đơn tà

Lưu huỳnh đơn tà

+ Khối lượng riêng: 1,96g/cm3

+ Nhiệt độ nóng chảy: 1190C

+ Nhiệt độ bền: 95,50C → 1190C

 Kết luận 1: 

+ Cấu tạo tinh thể: Cấu tạo khác nhau

+ Khối lượng riêng: Sα  >  Sβ

+ Nhiệt độ nóng chảy: Sα  <  Sβ

+ Nhiệt độ bền:  Sα  <  Sβ

Kết luận 2: Hai dạng thù hình của S có cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí khác nhau nhưng tính chất hóa học giống nhau. 

b. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lý

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lý

1.3. Tính chất hóa học

Cấu hình electron của S: 1s22s22p63s23p4

S khi tham gia phản ứng với kim loại hoặc Hidro, số oxi hóa của S sẽ giảm từ 0 xuống -2.

S khi tham gia phản ứng với phi kim hoạt động mạnh hơn như Oxi, Clo, Flo ... số oxi hóa của S tăng từ 0 lên +4 hoặc + 6

Tính oxi hóa khử

Tính oxi hóa khử

a. Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro 

Fe + S → FeS

2Al + 3S → Al2O3

Hg + S → HgS

H2 + S → H2S

⇒ Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo ra muối sunfua và với hiđro tạo ra khí hiđrosunfua, S thể hiện tính oxi hóa.

Hình 1: Khi nhiệt kế vỡ, có thể sử dụng bột lưu huỳnh để tạo muối với thủy ngân, tránh hơi thủy ngân gây độc.

Hình 1: Khi nhiệt kế vỡ, có thể sử dụng bột lưu huỳnh để tạo muối với thủy ngân, tránh hơi thủy ngân gây độc.

b. Lưu huỳnh tác dụng với phi kim

3F2 + S → SF6

O2 + S → SO2

⇒ Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng với một số phi kim mạnh hơn, S thể hiện tính khử.

c. Lưu huỳnh tác dụng với các axit có tính oxi hóa

6HNO3 + S → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

2H2SO+ S → 3SO2 + 2H2O

Video 1: Phản ứng giữa lưu huỳnh và axit nitric đặc nóng

(chứng minh phản ứng có xảy ra bằng cách nhỏ vài giọt dd BaCl2 thấy kết tủa màu trắng của BaSO4

⇒ Lưu huỳnh tác dụng được với các axit có tính oxi hóa, S thể hiện tính khử.

d. Kết luận

S vừa thể hiện tính oxi hóa (tác dụng với kim loại và hiđro) vừa thể hiện tính khử (tác dụng với phi kim mạnh hơn và axit có tính oxi hóa).

Giải thích:

S có 6 e ở lớp ngoài cùng, nó giống như O, dễ dàng nhận 2 e để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Độ âm điện của S là 2,58. Do đó S thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử (kim loại, hiđro).

Mặt khác, S thuộc chu kì 3 nên lớp ngoài cùng có thêm phân lớp 3d trống. Trong các phản ứng, S có thể ở trạng thái kích thích và có thể có 4, 6 e độc thân và S dễ dàng cho 4 hoặc 6 e. Do đó S thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa (phi kim mạnh hơn, một số axit).

S có các số oxi hóa: -2, 0, +4, +6

1.4. Ứng dụng của lưu huỳnh

- Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp:

- 90% lượng lưu huỳnh khai tác được dùng để sản xuất H2SO4.

- 10% lượng lưu huỳnh còn lại được dùng để:

+ Lưu hóa cao su;

+ Sản xuất diêm, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu, diệt nấm...

- S còn là 1 nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự sống, S là thành phần của phân bón cho công nghiệp...

- Ngoài ra, S cùng với C, KNO3 với tỉ lệ thích hợp được dùng để sản xuất ra thuốc súng đen.

Phương trình phản ứng: S + 3C + 2KNO3 → K2S + 3CO2  +  N2

Hình 2: Ứng dụng của lưu huỳnh

Hình 2: Ứng dụng của lưu huỳnh

1.5. Trạng thái tự nhiên và sản xuất lưu huỳnh

- Trạng thái tự nhiên của S:

+ Dạng đơn chất: ở các mỏ lưu huỳnh, các mỏ chủ yếu tập trung gần các miệng núi lửa, suối nước nóng…

+ Dạng hợp chất: muối sunfat, muối sunfua…

- Khai thác lưu huỳnh từ các mỏ lưu huỳnh: người ta dùng thiết bị đặc biệt để nén nước siêu nóng (1700C) vào mỏ làm lưu huỳnh nóng chảy và đẩy lên mặt đất. Sau đó lưu huỳnh được tách ra khỏi các tạp chất.

2H2S  +  O2(thiếu)  →  2 H2O  +  2S

2H2S  +  SO2  →   2 H2O  + 3S

Hình 3: Thiết bi khai thác lưu huỳnh (phương pháp Frasch)

Hình 3: Thiết bi khai thác lưu huỳnh (phương pháp Frasch)

1.6. Tổng kết

Hình 4: Sơ đồ tư duy bài lưu huỳnh

Hình 4: Sơ đồ tư duy bài lưu huỳnh

Related posts:

Đăng nhận xét

Mới hơn Cũ hơn

Recent in Sports

Photography

Discuss

×Close
Icon-Zalo Zalo Icon-Messager Messenger Icon-Youtube Youtube Icon-Instagram Tiktok