Bài 33: Axit sunfuric - Muối sunfat

I. AXIT SUNFURIC

1. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Axit sunfuric là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước.

- Tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.

* Lưu ý: để pha loãng dung dịch H₂SO₄ đặc, ta cần rót từ từ axit vào nước, khuấy nhẹ và không làm ngược lại.

2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

a. Tính chất của dung dịch H₂SO₄ loãng

- H₂SO₄ loãng mang những tính chất chung của một axit

- Làm đỏ quì tím, tác dụng kim loại (trước H) giải phóng H_2, tácdụng bazơ, oxit bazơ và nhiều muối.

       H₂SO₄     +   Fe  →  FeSO₄    +   H₂­

       H₂SO₄    +   2NaOH  →   Na₂SO₄   +   2H₂O

       H₂SO₄    +  CuO  →   CuSO₄   +   H₂O

       H₂SO₄    +   BaCl₂   →   BaSO₄¯   +   2HCl

       H₂SO₄     +   Na₂SO₃   →   Na₂SO₄   +   H₂O  +  SO₂­

b. Tính chất của dung dịch H₂SO₄ đặc

H₂SO₄ đặc ngoài mang tính chất của một axit, chúng còn có tính oxi hóa mạnh

● Tác dụng với kim loại : Axit H₂SO₄ đặc oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo muối hoá trị cao và thường giải phóng SO₂ (có thể H₂S, S nếu kim loại có tính khử mạnh).

   2Fe  +  6H₂SO₄   ^{\(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)} Fe₂(SO₄)₃  +  3SO₂  +  6H₂O

   3Zn + 4H₂SO_{4    \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)}  3ZnSO₄  +  S  +   4H₂O

   4Mg + 5H₂SO_{4    \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)}  4MgSO₄  +  H₂S  +  4H₂O

Lưu ý: Al, Fe, Cr không tác dụng với dung dịch H₂SO₄  đặc nguội.

● Tác dụng với phi kim : Tác dụng với các phi kim dạng rắn (t^o) tạo hợp chất của phi kim ứng với số oxi hóa cao nhất.      

2H₂SO_{4 đặc}   +   S    \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)     3SO₂   +   2H₂O

5H₂SO_{4 đặc}   +   2P    \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)     2H₃PO₄   +   5SO₂   +   2H₂O

● Hút nước một số hợp chất hữu cơ  

C₁₂H₂₂O₁₁   +     H₂SO_{4 đặc}    →   12C  +  11 H₂O

Sau đó:  2H₂SO_{4 đặc}   +   C  →    CO₂   +   2SO₂   +   2H₂O

III. ỨNG DỤNG

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

- Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, ....

IV. SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC

● Từ FeS_­2

   4FeS₂ + 11O_{2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)} 2Fe₂O­₃ + 8SO₂

   2SO₂   +   O_{2  \(\overset{{{V}_{2}}{{O}_{5}},{{t}^{0}}}{leftrightarrows}\)}2SO₃

   nSO₃ + H₂SO₄   →   H₂SO₄.nSO₃  

   H₂SO₄.nSO₃  +  H₂O   →   (n +1)H₂SO₄  

● Từ S_­

   S + O₂   \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)   SO₂

   2SO₂   +   O_{2 \(\overset{{{V}_{2}}{{O}_{5}},{{t}^{0}}}{leftrightarrows}\)}2SO₃

   SO₃ + nH₂SO₄    →     H₂SO₄.nSO₃ 

   H₂SO₄.nSO₃  +  H₂O    →    (n +1)H₂SO₄ 

II. MUỐI SUNFAT, NHẬN BIẾT ION SUNFAT

1. MUỐI SUNFAT

Có 2 loại muối sunfat:

- Muối trung hòa: Chứa ion SO₄^2-. Phần lớn muối sunfat đều tan trừ BaSO₄, SrSO₄, PbSO₄ không tan

- Muối axit: Chứa ion HSO₄^-

2. NHẬN BIẾT ION SUNFAT

Ta dùng dung dịch muối bari hoặc Ba(OH)₂. Sản phẩm tạo thành BaSO₄ có kết tủa trắng, không tan trong axit.

H₂SO₄     +    BaCl₂    →     BaSO₄   +   2HCl

Sơ đồ tư duy: Axit sunfuric - Muối sunfat