Tính Chất Hóa Học Của Axit Sunfuric H2SO4 Và ứng Dụng - VOH

Table of Contents

• Giới thiệu chung
• Tính chất hóa học của axit sunfuric
  • Axit sunfuric loãng (H2SO4 loãng)
  • Axit sunfuric đặc (H2SO4 đặc)
• Điều chế
• Ứng dụng

Axit sunfuric là nột hợp chất có công thức hóa học là H2SO4 và rất quen thuộc trong hóa học, đặc biệt là trong chương trình hóa học lớp 10. Vậy đây là chất gì? Tính chất vật lý, tính chất hóa học của axit sunfuric là gì? Cách điều chế và ứng dụng của nó trong cuộc sống? Bài viết dưới đây, VOH Giáo dục sẽ giải đáp các thắc mắc trên cho các em học sinh thật chi tiết và dễ hiểu. Mời các em học sinh tham khảo:

Giới thiệu chung

Axit sunfuric ( hay acid sulfuric) là một axit vô cơ gồm các nguyên tố hóa học hidro oxi và lưu huỳnh, có công thức phân tử là . Công thức cấu tạo là

Axit sunfuric là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh lỏng, tan vô hạn trong nước. Nó có khối lượng riêng là 1,84 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy là 10°C, nhiệt độ sôi là 338 °C

Axit sunfuric đặc có đặc tính háo nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì có thể gây bỏng nặng.

Vì có đặc tính háo nước axit sunfuric còn có khả năng hút nước, làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

Tính chất hóa học của axit sunfuric

Axit sunfuric loãng (H2SO4 loãng)

loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của một axit.

Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

Axit sunfuric có khả năng làm quỳ tím hóa đỏ do tính axit mạnh của nó.

Axit sunfuric loãng tác dụng với kim loại

Axit sunfuric loãng có khả năng tác dụng với kim loại đứng trước hidro trong dãy hoạt động hóa học của kim loại

K>Ba>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe2+>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg+>Ag>Pt>Au

Ví dụ:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

H2SO4 + Ba → BaSO4 + H2

Axit sunfuric loãng tác dụng với bazơ

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

H2SO4 + Fe(OH)2 → FeSO4 + 2H2O

Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4+ 2H2O

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O

Axit sunfuric loãng tác dụng với oxit bazơ

H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

Axit sunfuric loãng tác dụng với muối

H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O

H2SO4 + CaCO3 →CaSO4 + CO2 + H2O

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 +2HCl

Axit sunfuric đặc (H2SO4 đặc)

Trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.

Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại

Axit sunfuric tác dụng với kim loại tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như SO2, H2S, S.

2Al +H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Cu + H2SO4 đặc nóng → CuSO4 + SO2 + 2H2O

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

3Cr + 4H2SO4 đặc nóng → 3CrSO4 + 4H2O + S

Khi giải bài tập về phần axit sunfuric đặc nóng thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố.

*Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO 3 đặc, nguội

Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim

C +2H2SO4 đặc nóng → CO2 +2SO2 + 2H2O

S +2H2SO4 đặc nóng → 3SO2 + 2H2O

Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác

H2SO4 đặc nóng + 8HI → H2S + 4I2 + 4H2O

Tính háo nước

đặó

Điều chế

Axít sulfuric được sản xuất trong công nghiệp từ lưu huỳnh, oxi và nước theo phương pháp tiếp xúc; hoặc có thể sản xuất axit sulfuric từ quặng pirit sắt.

Trong giai đoạn đầu lưu huỳnh bị đốt để tạo ra điôxít lưu huỳnh.

S + O2 → SO2

Hoặc quặng pirit sắt sẽ bị đốt trong không khí giàu oxi tạo ra SO2

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

Sau đó nó bị ôxi hóa thành lưu huỳnh trioxit bởi ôxi với sự có mặt của chất xúc tác ôxít vanadi (V2O5)

Cuối cùng lưu huỳnh trioxit được hòa tan bằng nước.

SO3 + H2O → H2SO4

Ngoài ra, SO3 cũng bị hấp thụ bởi H2SO4 để tạo ra ôleum (H2SO4.xSO3), oleum sau đó được pha loãng tạo thành dung dịch axit.

H2SO4 + xSO3 → H2SO4.xSO3

Ôleum sau đó phản ứng với nước để tạo H2SO4 đậm đặc.

H2SO4.xSO3+ xH2O → (x+1)H2SO4

Ứng dụng

Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu, được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác:

• Điều chế các axít khác, các loại muối sunfat
• Tẩy rửa kim loại trước khi mạ, sơn màu
• Sản xuất tơ sợi hóa học
• Chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, dược phẩm, chất giặt tẩy rửa tổng hợp
• Có các loại axít dùng để chế tạo ắc quy
• Xử lý nước thải, sản xuất phân bón

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về khái niệm và tính chất của axit sunfuric, các em học sinh nhớ làm nhiều bài tập về phần kim loại tác dụng với axit sunfuric loãng và đặc nóng để nắm vững trọng tâm về phần này.