Lưu huỳnh là gì? Các hợp chất của lưu huỳnh và ứng dụng

Lưu huỳnh là gì? Lưu huỳnh hóa trị mấy? Lưu huỳnh có độc không? Kiến thức lưu huỳnh hóa 10 cần ghi nhớ gì? Đặc điểm của lưu huỳnh trioxit, lưu huỳnh đioxit, oxi lưu huỳnh, axit lưu huỳnh? Tính chất vật lý và tính chất hóa học của lưu huỳnh là gì? Cách nhận biết, điều chế và ứng dụng của lưu huỳnh như nào?.. Những thắc mắc đó của bạn sẽ được DINHNGHIA.COM.VN giải đáp cụ thể trong bài viết về chủ đề lưu huỳnh là gì dưới đây, cùng tham khảo nhé!

Lưu huỳnh là gì?

• Lưu huỳnh là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu S và số nguyên tử 16. Nó là một phi kim phổ biến, không mùi, không vị, nhiều hóa trị.
• Lưu huỳnh trong dạng gốc là chất rắn kết tinh màu vàng chanh. Trong tự nhiên, nó có thể tìm thấy ở dạng đơn chất hay trong các khoáng chất sunfua và sunfat.
• Nó là một nguyên tố thiết yếu cho sự sống và được tìm thấy trong hai axit amin. Sử dụng thương mại của nó chủ yếu trong các phân bón nhưng cũng được dùng rộng rãi trong thuốc súng, diêm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm.

Tính chất của lưu huỳnh

Tính chất vật lý

Lưu huỳnh là chất bột màu vàng, không tan trong nước. S có 6e ở lớp ngoài cùng (rightarrow) dễ nhận 2e thể hiện tính oxi hóa mạnh. Tính oxi hóa của S yếu hơn so với O.

Tính chất hóa học

Các mức oxi hóa có thể có của S: -2, 0, +4, +6

Ngoài tính oxi hóa, lưu huỳnh còn có tính khử

Tính oxi hóa

• Tác dụng với hiđro: (H_{2} + S overset{350^{circ}C}{rightarrow} H_{2}S)
• Tác dụng với kim loại:
  • S tác dụng với nhiều kim loại tạo ra muối sunfua (trong đó kim loại thường chỉ đạt đến hóa trị thấp).
  • Hầu hết các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao (2Na + S overset{t^{circ}}{rightarrow} Na_{2}S)
• Muối sunfua được chia thành 3 loại:
  • Loại 1. Tan trong nước gồm: (Na_{2}S, K_{2}S, CaS,BaS, (NH_{4})_{2}S.)
  • Loại 2. Không tan trong nước nhưng tan trong axit mạnh gồm:  (FeS, ZnS…)
  • Loại 3. Không tan trong nước và không tan trong axit gồm:  (CuS, PbS, HgS, Ag_{2}S…)

Chú ý: Một số muối sunfua có màu đặc trưng: (CuS, PbS, Ag_{2}S) (màu đen); (MnS) (màu hồng); (CdS) (màu vàng) thường được dùng để nhận biết gốc sunfua.

Tính khử

(S + O_{2} overset{t^{circ}}{rightarrow} SO_{2})

• Tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh

(S + 4HNO_{3, dac} overset{t^{circ}}{rightarrow} 2H_{2}O + 4NO_{2} + SO_{2})

Ứng dụng của lưu huỳnh là gì?

Là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp:

• 90% dùng để sản xuất (H_{2}SO_{4})
• 10% để lưu hóa cao su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng bột giặt, chất dẻo ebonit, dược phẩm,…

Lưu huỳnh đioxit – (SO_{2}) (khí sunfurơ, lưu huỳnh (IV) oxit, anhiđrit sunfurơ)

Tính chất vật lý

Là chất khí không màu, nặng hơn không khí, mùi hắc, độc, tan và tác dụng được với nước.

Tính chất hóa học

(SO_{2}) là oxit axit

• Tác dụng với nước

(SO_{2} + H_{2}O leftrightarrow H_{2}SO_{3})

• Tác dụng với dung dịch bazơ (có thể tạo thành 2 loại muối sunfit và hiđrosunfit)

(KOH + SO_{2} rightarrow KHSO_{3})

(2KOH + SO_{2} rightarrow K_{2}SO_{3} + H_{2}O)

• Tác dụng với oxit bazơ để tạo ra muối

(SO_{2} + CaO rightarrow CaSO_{3})

(SO_{2}) vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa (do S trong (SO_{2}) có mức oxi hóa trung gian là +4)

• (SO_{2}) là chất oxi hóa

(SO_{2} + 2H_{2}S rightarrow 3S + 2H_{2}O)

• (SO_{2}) là chất khử

(SO_{2} + Cl_{2} + 2H_{2}O rightarrow H_{2}SO_{4} + 2HCl)

Điều chế

• Đốt cháy lưu huỳnh

(S + O_{2} overset{t^{circ}}{rightarrow}SO_{2})

• Đốt cháy (H_{2}S) trong oxi dư

(2H_{2}S + 3O_{2} rightarrow 2SO_{2} + 2H_{2}O)

• Cho kim loại tác dụng với (H_{2}SO_{4}) đặc, nóng

(Cu + H_{2}SO_{4} rightarrow 2H_{2}O + SO_{2} + CuSO_{4})

(4FeS_{2} + 11O_{2} rightarrow 2Fe_{2}O_{3} + 8SO_{2})

• Trong phòng thí nghiệm điều chế (SO_{2}) bằng cách cho (Na_{2}SO_{3}) tác dụng với dung dịch (H_{2}SO_{4})

(Na_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} rightarrow Na_{2}SO_{4} + SO_{2} + H_{2}O)

Nhận biết

• Làm quỳ tím ẩm chuyển thành màu đỏ.
• Làm mất màu dung dịch nước brom, dung dịch thuốc tím…

(SO_{2} + 2H_{2}O + Br_{2} rightarrow 2HBr + H_{2}SO_{4})

(2H_{2}O + 2KMnO_{4} + 5SO_{2} rightarrow 2H_{2}SO_{4} + 2MnSO_{4} + K_{2}SO_{4})

Ứng dụng

• Sản xuất axit sunfuric.
• Tẩy trắng giấy, bột giấy.
• Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm.

Ngoài các ứng dụng trên, (SO_{2}) còn là chất gây ô nhiễm môi trường. Nó là nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit.

Axit sunfuric

Tính chất vật lý

• (H_{2}SO_{4}) là chất lỏng, nhớt, nặng hơn nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước.
• (H_{2}SO_{4}) đặc hút nước mạnh 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. (H_{2}SO_{4}) có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

Tính chất hóa học

(H_{2}SO_{4}) là một axit mạnh

Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ

• Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo ra muối sunfat (trong đó có kim loại có hóa trị thấp) và (H_{2})

(Fe + H_{2}SO_{4} rightarrow FeSO_{4} + H_{2})

• Tác dụng với oxit bazơ → muối (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + (H_{2}O)

(FeO + H_{2}SO_{4} rightarrow FeSO_{4} + H_{2}O)

• Tác dụng với bazơ tạo ra muối + (H_{2}O)

(NaOH + H_{2}SO_{4} rightarrow NaHSO_{4} + H_{2}O)

(2NaOH + H_{2}SO_{4} rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}O)

• Tác dụng với muối tạo ra muối mới và axit mới

(Na_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}O + CO_{2})

• Tác dụng với kim loại

(H_{2}SO_{4}) đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) tạo ra muối trong đó kim loại có hóa trị cao + (H_{2}O + SO_{2}, (S,H_{2}S))

(2Fe + 6H_{2}SO_{4} rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3SO_{2} + 6H_{2}O)

(H_{2}SO_{4}) đặc nguội thụ động với Al, Fe và Cr.

• Tác dụng với phi kim tạo ra oxit phi kim, nước và (SO_{2})

(C + 2H_{2}SO_{4} overset{t^{circ}}{rightarrow} CO_{2} + 2H_{2}O + 2SO_{2})

• Tác dụng với các chất khử khác

(2FeO + 4H_{2}SO_{4} rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + SO_{2} + 4H_{2}O)

Điều chế

• Đốt cháy quặng firit sắt.

(4FeS_{2} + 11O_{2} rightarrow 8SO_{2} + 2Fe_{2}O_{3})

• Oxi hóa (SO_{2}) bằng oxi trong điều kiện (400-500^{circ}C), xúc tác(V_{2}O_{5}))

(2SO_{2} + O_{2} rightarrow 8SO_{3})

• Axit sunfuric đặc hấp thụ (SO_{3}) tạo thành oleum có công thức tổng quát là (H_{2}SO_{4}.nSO_{3})

(nSO_{3} + H_{2}SO_{4} rightarrow H_{2}SO_{4}.nSO_{3})

• Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp

(H_{2}SO_{4}.nSO_{3} + (n+1)H_{2}O rightarrow (n+1) H_{2}SO_{4})

Ứng dụng

Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất:

• Sản xuất các loại muối Sunfát
• Điều chế các axít khác yếu hơn : (HNO_{3}, HCl)
• Tẩy rửa kim loại trước khi mạ.
• Chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm. Dược phẩm.
• Loại axít ắc quy dùng để chế tạo ắc quy
• Xử lý nước thải…

DINHNGHIA.COM.VN đã giải đáp giúp bạn những thắc mắc lưu huỳnh là gì, lưu huỳnh hóa trị mấy, lưu huỳnh có độc không, kiến thức lưu huỳnh hóa 10 cần ghi nhớ gì, đặc điểm của lưu huỳnh trioxit, lưu huỳnh đioxit, oxi lưu huỳnh và axit lưu huỳnh? Hy vọng bạn đã có thêm những kiến thức hữu ích cho mình về chủ đề lưu huỳnh là gì. Chúc bạn luôn học tốt!

Xem thêm >>> Lưu huỳnh trioxit là gì? Tính chất, Ứng dụng và Cách điều chế