Axit Sulfuric - H2SO4 Và Những điều Bạn Nên Biết - Hóa Chất Đại Việt

Axit Sulfuric là hóa chất phổ biến nhất trong các loại hóa chất, được mệnh danh là “vua của các hóa chất”. Tuy nhiên, nhiều người chưa hiểu rõ về tính chất của H2SO4, vậy chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Axit Sulfuric là gì?

Axit Sulfuric hay còn gọi là hóa chất H2SO4, tên gọi này có nguồn gốc từ tiếng Pháp là acide sulfurique. Axit Sulfuric có công thức phần tử là H2SO4.

H2SO4 là một axit vô cơ gồm các nguyên tố lưu huỳnh, oxy, hidro; tồn tại ở dạng chất lỏng sánh như dầu, không mùi, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84g/cm3). H2SO4 có khả năng tan hoàn toàn trong nước theo bất kỳ tỷ lệ nào, khi tan trong nước H2SO4 tỏa rất nhiều nhiệt.

Trên thế giới không thể nào tìm thấy được H2SO4 nguyên chất tinh khiết bởi áp lực rất lớn giữa nước và axit Sulfuric. Hợp chất H2SO4 còn tìm thấy trong thành phần của mưa axit. Nguyên nhân gây mưa axit là do sự gia tăng SO2 và NO2 trong khí quyển, trong quá trình mưa, dưới tác dụng của bức xạ môi trường, các oxit này sẽ tác dụng với hơi nước trong khí quyển để hình thành Axit H2SO4 và một số axit khác như (Axit nitric, Axit sunfuro) tạo nên hiện tượng mưa axit.

Tính chất của Axit Sulfuric (H2SO4)

1. Tính chất vật lý

– H2SO4 là chất lỏng không màu, dạng sánh hơi nhớt, nặng hơn nước, khó bay hơi, tan vô hạn trong nước.

– H2SO4 đặc rất háo nước và tỏa rất nhiều nhiệt, do đó trong quá trình pha loãng, nên đổ axit từ từ vào nước, không làm ngược lại bởi vì H2SO4 sẽ gây bỏng.

– H2SO4 có thể làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

2. Tính chất hóa học

Đối với Axit Sulfuric loãng

H2SO4 là một axit mạnh, kể cả với nồng độ loãng thì hóa chất này cũng mang đầy đủ tính chất hóa học của một axit như:

– Axit Sulfuric làm đổi màu quỳ tím sang đỏ

– H2SO4 phản ứng với các kim loại đứng trước Hidro (trừ Pb) tạo ra muối sunfat

Ví dụ: 2Al + 3H2SO4loãng → Al2(SO4)3 + 3H2↑

– H2SO4 phản ứng với oxit bazơ tạo muối mới (trong muối kim loại giữ nguyên giá trị) và nước

Ví dụ: AlO + H2SO4loãng → AlSO4 + H2O

– H2SO4 phản ứng với bazơ tạo nước và muối mới:

Ví dụ: NaOH + H2SO4loãng → NaHSO4 + H2O

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4

– H2SO4 phản ứng với muối tạo muối mới và axit mới

Ví dụ: Na2CO3 + H2SO4loãng → Na2SO4 + H2O + CO2

Đối với Axit Sulfuric đặc

H2SO4 đặc là hợp chất có tính axit và oxi hóa rất mạnh, chứng minh qua các thí nghiệm sau:

– Thí nghiệm phản ứng với kim loại: Cho Axit Sulfuric đặc tác dụng với mảnh kim loại Đồng tạo dung dịch màu xanh và có khí bay ra, có mùi sốc.

Phương trình hóa học:

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

– Thí nghiệm phản ứng với phi kim: Cho H2SO4 đặc tác dụng với nguyên tố phi kim như Cacbon (C) và Lưu Huỳnh (S) tạo thành oxit phi kim và nước, giải phóng khí SO2

Phương trình hóa học:

S + 2H2SO4 → 3SO2↑ + 2H2O

C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2↑

– Thí nghiệm phản ứng với các chất khử khác: Cho H2SO4 tác dụng với chất khử (FeO, FeSO4) tạo thành muối và nước, giải phóng khí SO2

Phương trình hóa học:

2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O

2FeSO4 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O

– Thí nghiệm hút nước của Axit Sulfuric: Cho H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường trong cốc chuyển màu đen và sôi trào

Phương trình hóa học:

C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O

Điều chế H2SO4

Hiện nay có rất nhiều phương pháp điều chế Axit Sulfuric nhưng đây là cách thông dụng nhất:

Toàn bộ quá trình điều chế:

FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4

Các bước cụ thể:

Bước 1: Đốt cháy quặng pirit sắt:

4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

Bước 2: Oxi hóa SO2 bằng Oxy trong điều kiện 400 – 5000C, xúc tác V2O5:

2SO2 + O2 → 8SO3

Bước 3: Cho H2SO4 đặc tác dụng với SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là

H2SO4.nSO3: nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3

Bước 4: Pha loãng oleum thành Axit Sulfuric bằng lượng nước thích hợp

H2SO4 .nSO3 + (n+1) H2O→ (n+1)H2SO4

Dạng tồn tại của Axit Sulfuric

Hợp chất Axit Sulfuric có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như:

– 98% là tồn tại ở dạng axit đậm đặc

– H2SO4 loãng sử dụng trong phòng thí nghiệm thường chỉ có 10%.

– Sử dụng cho ắc quy khoảng 33,5%

– 77,67% được dùng trong tháp sản xuất hay axit glover

– Hàm lượng 62,18% là axit được dùng để sản xuất phân bón

Lời kết

Hy vọng với những kiến thức cơ bản mà Hóa Chất Đại Việt đã trình bày ở trên, bạn đã phần nào hiểu hơn về một loại hóa chất rất đỗi quen thuộc này. Đón chờ phần tiếp theo về công dụng và những lưu ý khi sử dụng Acid Sulfuric của chúng tôi nhé!