Lý thuyết Tính chất của Axit sunfuric - Muối sunfat - Hoá học lớp 10

Lý thuyết Tính chất của Axit sunfuric - Muối sunfat

Tài liệu Lý thuyết Tính chất của Axit sunfuric - Muối sunfat Hoá học lớp 10 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Tính chất của Axit sunfuric - Muối sunfat từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Hoá học lớp 10.

I. Axit sunfuric

a/ Tính chất vật lý

Axit sunfuric (H₂SO₄) là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H₂SO₄ 98% có D = 1,84 g/cm³).

H₂SO₄ tan vô hạn trong nước và toả nhiệt rất nhiều nhiệt. Nếu ta rót nước vào H₂SO₄, nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm. Vì vậy, muốn pha loãng axit H₂SO₄ đặc, người ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh mà không được làm ngược lại.

b/ Tính chất hoá học

Ở trạng thái loãng là một axit mạnh, ở trạng thái đặc là một chất ôxihóa mạnh.

    - Ở dạng loãng là axít mạnh: làm đỏ quì tím, tác dụng kim loại(trước H₂) giải phóng H₂, tác dụng bazơ, oxit bazơ và nhiều muối.

H₂SO₄ làm quỳ tím hóa đỏ

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl

Na₂ CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

- Ở dạng đặc là một chất ôxi hóa mạnh

Tác dụng với kim loại: oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO₂ (có thể H₂ S, S nếu kim loại khử mạnh như Mg ).

2 Fe + 6H₂SO₄ Fe₂ (SO₄)₃ + 3SO₂ + 6 H₂O

Cu + 2H₂SO₄ CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Al, Fe, Cr không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội, vì kim loại bị thụ động hóa.

Tác dụng với phi kim ( tác dụng với các phi kim ở dạng rắn, t^o) tạo hợp chất của phim kim ứng với số oxh cao nhất.

C + 2H₂SO₄ CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO₄ 3SO₂ + 2H₂O

Tác dụng với một số chất có tính khử

FeO + H₂SO₄ Fe₂ (SO₄)₃+ SO₂ + 4H₂O

HBr + H₂SO₄ Br₂ + SO₂ + 2H₂O

Hút nươc của 1 số chất hữu cơ:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO_4(đ) → 12C + H₂SO₄.11H₂O

c/ Ứng dụng

    - Axit sunfuric là hoá chất hàng đầu được dùng trong nhiều ngành sản xuất. Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H₂SO₄.

    - Axit sunfuric được dùng để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hoá học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ...

d/ Sản xuất axit sunfuric

Axit sunfuric được sản xuất trong công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc. Phương pháp này có 3 công đoạn chính:

    - Sản xuất lưu huỳnh đioxit (SO₂)

Phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu có sẵn, người ta đi từ nguyên liệu ban đầu là lưu huỳnh hoặc pirit sắt FeS₂

    - Đốt cháy lưu huỳnh:

S + O₂ SO₂

    - Đốt quặng pirit sắt FeS₂

4FeS₂+ 11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

    - Sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO₃)

Oxi hoá SO₂ bằng khí oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ 450 – 500^oC, chất xúc tác là vanađi(V) oxit V₂O₅:

2SO₂ + O₂ 2SO₃

    - Hấp thụ SO₃ bằng H₂SO₄

Dùng H₂SO₄ 98% hấp thụ SO₃, được oleum H₂SO₄ .nSO₃:

H₂SO₄ + nSO₃ → H₂SO₄ .nSO₃

Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng oleum, được H₂SO₄ đặc:

H₂SO₄.nSO₃ + nH₂O → (n + 1) H₂SO₄

II. Muối sunfat

a/ Muối sunfat

Muối sunfat là muối của axir sunfuric. Có 2 loại muối sunfat:

    - Muối trung hoà (muối sunfat) chứa ion sunfat SO. Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO₄, SrSO₄, PbSO₄ không tan.

    - Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion hiđrosunfat HSO

b/ Nhận biết ion sunfat

Thuốc thử nhận biết ion sunfat là dung dịch muối bari. Sản phẩm phản ứng là bari sunfat BaSO₄ kết tủa trắng, không tan trong axit.

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2HCl

Na₂SO₄ + Ba(OH) ₂ → BaSO₄ + 2Na