Tài liệu Lý thuyết Tính chất của Lưu huỳnh Hoá học lớp 10 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Tính chất của Lưu huỳnh từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Hoá học lớp 10.
1. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh
Lưu huỳnh có 2 dạng thù hình: lưu huỳnh tà phương [Sα] và lưu huỳnh đơn tà [Sβ].
Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và 1 số tính chất vật lí nhưng có tính chất hóa học giống nhau.
Chúng biến đổi qua lại với nhau theo nhiệt độ.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh
- to < 113oC, Sα và Sβ là chất rắng, màu vàng. Phân tử gồm 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau thành mạch vòng.
- to = 119oC, S nóng chảy thành chất lòng màu vàng, linh động. S8 mạch vòng.
- to = 187oC, S lỏng → quánh nhớt màu nâu đỏ.
- to = 445oC, S sôi → Sn bị đứt gãy thành nhiều phân tử nhỏ bay hơi.
Ở 1700oC hơi lưu huỳnh là những nguyên tử S.
1. Tác dụng với kim loại và hidro
Lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại và hidro.
- Tác dụng với hiđro:
H2 + S → H2S [350oC]
- Tác dụng với kim loại [có to, tạo sản phẩm có số oxh thấp của kim loại].
[Thủy phân sunfua, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường nên thường dùng S khử độc Hg]
Chú ý: Một số muối sunfua có màu đặc trưng: CuS, PbS, Ag2S [màu đen]; MnS [màu hồng]; CdS [màu vàng] → thường được dùng để nhận biết gốc sunfua.
- Muối sunfua được chia thành 3 loại:
+ Loại 1. Tan trong nước gồm Na2S, K2S, CaS và BaS, [NH4]2S.
+ 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, Ag2S, ...
2. Tác dụng với phi kim và hợp chất
S thể hiện tính khử khi tác dụng với 1 số phi kim và 1 số hợp chất có tính oxi hóa.
- Tác dụng với oxi:
- Tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh:
S là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp.
- Điều chế H2SO4.
- Dùng để lưu hóa cao su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng bột giấy, chất dẻo ebonit, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu, diệt nấm, ...
1. Khai thác lưu huỳnh
Sử dụng phương pháp Frasch để khai thác S tự do trong lòng đất.
2. Sản xuất lưu huỳnh từ hợp chất
- Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí.
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
- Dùng H2S để khử SO2.
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
Phương pháp này giúp thu hồi trên 90% lượng S có trong các khí thải độc hại SO2 và H2S.
- Vị trí: Ô thứ 16, chu kì 3, nhóm VIA
- Kí hiệu:
- Cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
- Độ âm điện: 2,58
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh
- Có 2 dạng thù hình:
+ Lưu huỳnh tà phương: Sα
+ Lưu huỳnh đơn tà: Sβ
- Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí nhưng tính chất hóa học giống nhau.
- Hai dạng thù hình có thể biến đổi qua lại với nhau tùy theo điều kiện nhiệt độ.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí
- Ở t0< 113oC, Sα và Sβ là chất rắn màu vàng, phân tử có 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo mạch vòng.
- Ở t0= 1190C, Sα và Sβ nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, rất linh động.
- Ở t0= 1870C, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ.
- Ở t0= 4450C, lưu huỳnh sôi.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Nguyên tử S có 6e lớp ngoài cùng, trong đó có 2e độc thân.
- Khi tham gia phản ứng hóa học, số oxi hóa của lưu huỳnh có thể giảm hoặc tăng: −2; 0; +4; +6.
⟹ Lưu huỳnh có tính oxi hóa và tính khử.
1. Tính oxi hóa
- Khi lưu huỳnh tác dụng với kim loại hoặc hiđro, số oxi hóa của lưu huỳnh từ 00 giảm xuống −2
a] Tác dụng với kim loại
- Lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo muối sunfua.
b] Tác dụng với hiđro
- Lưu huỳnh tác dụng với khí hiđro tạo thành khí hiđro sunfua.
2. Tính khử
- Khi lưu huỳnh phản ứng với phi kim hoạt động mạnh hơn, số oxi hóa của lưu huỳnh từ 00 tăng lên +4 hoặc +6.
a] Tác dụng với phi kim
- Lưu huỳnh phản ứng với phi kim ở nhiệt độ thích hợp.
b] Tác dụng với chất oxi hóa mạnh [H2SO4,HNO3,...]
IV. ỨNG DỤNG CỦA LƯU HUỲNH
- 90% lưu huỳnh dùng điều chế H2SO4.
- 10% lưu huỳnh dùng lưu hóa cao su, sản xuất chất tẩy trắng bột giấy, diêm, chất dẻo ebonit, dược phẩm, phẩm nhuộm, thuốc trừ sâu, chất diệt nấm trong nông nghiệp…
V. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ SẢN XUẤT LƯU HUỲNH
1. Trạng thái tự nhiên
- Lưu huỳnh tồn tại ở dạng đơn chất, dạng mỏ lưu huỳnh.
- Lưu huỳnh cũng tồn tại ở dạng hợp chất là các muối sunfat, muối sunfua…
2. Sản xuất lưu huỳnh
a] Phương pháp vật lí
- Dùng khai thác lưu huỳnh dưới dạng tự do trong lòng đất.
- Dùng hệ thống nén nước siêu nóng [1700C] vào mỏ lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên mặt đất.
b] Phương pháp hóa học
- Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí:
2H2S + O2 ⟶ 2S + 2H2O
- Dùng H2S khử SO2:
2H2S + SO2 ⟶ 3S + 2H2O
Xem thêm Giải Hóa 10: Bài 30. Lưu huỳnh
Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng giới thiệu phần TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA LƯU HUỲNH [S] nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.
I. Lịch sử về nguyên tố lưu huỳnh
- Lưu huỳnh [tiếng Phạn, sulvere; tiếng Latinh sulpur], [còn được gọi là lưu hoàng, sinh diêm vàng, diêm sinh] đã được biết đến từ thời cổ đại, và nó được nhắc đến trong Pentateuch của Kinh Thánh [Sáng thế ký]. Các phiên dịch ra tiếng Anh của nó đều coi lưu huỳnh như là "brimstone", tạo ra tên gọi của các bài thuyết giáo 'Fire and brimstone', trong đó địa ngục và sự quở trách của Thượng đế đối với những kẻ có tội được nhấn mạnh. Nó có từ phần của Kinh Thánh cho rằng địa ngục có mùi của lưu huỳnh.
- Trong tiếng Ả Rập sufra có nghĩa là màu vàng, có từ màu sáng của dạng tự nhiên của lưu huỳnh và người ta cho rằng nó là nguyên từ của các tên gọi để chỉ lưu huỳnh trong ngôn ngữ của một số quốc gia châu Âu hiện nay.
II. Tính chất vật lí và cấu tạo
- Lưu huỳnh là chất rắn màu vàng, giòn, thực tế không tan trong nước, không thấm nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như : rượu, benzen..., dẫn điện và dẫn nhiệt kém.
- Lưu huỳnh có hai dạng thù hình[lưu huỳnh Sα tà phương, lưu huỳnh Sβ đơn tà] và dạng vô định hình [lưu huỳnh dẻo].
- Lưu huỳnh sôi ở 444,6oC tạo thành hơi màu đỏ nâu. Nếu làm nguội nhanh thì hơi lưu huỳnh chuyển thành bột mịn, gồm những tinh thể nhỏ, gọi là lưu huỳnh hoa.
- Ở trạng thái rắn, mỗi phân tử lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử [S8] khép kín thành vòng.
- Do mạng tinh thể lưu huỳnh là mạng phân tử nên lưu huỳnh nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp 112,8oC, chỉ cao hơp nhiệt độ sôi của nước một ít. Nếu tiếp tục đun nóng đến 187oC lưu huỳnh lỏng trở nên sẫm, có màu vàng nâu và đặc lại, gọi là lưu huỳnh dẻo. Đó là một dạng thù hình của lưu huỳnh. Trong lưu huỳnh dẻo phân tử lưu huỳnh có cấu tạo mạch rất dài giống như phân tử cao su nên lưu huỳnh có tính đàn hồi.
- Như vậy, tồn tại những phân tử lưu huỳnh có thành phần khác nhau. Để đơn giản, ta chỉ viết phân tử lưu huỳnh gồm 1 nguyên tử : S.
IV. Tính chất hóa học
- Là một phi kim khá hoạt động. Lưu huỳnh vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa.
1. Thể hiện tính oxi hóa
a. Tác dụng với kim loại.
- Lưu huỳnh dễ tạo ra hợp chất với nhiều kim loại, thường là khi đun nóng.
Ví dụ: Hỗn hợp gồm bột sắt và bột lưu huỳnh nếu được đun nhẹ lúc đầu thì phản ứng xảy ra rất mạnh, toả nhiều nhiệt:
Fe + S → FeS
- Phản ứng giữa lưu huỳnh với nhôm hoặc với kẽm cũng xảy ra mãnh liệt kèm theo sự loé sáng. Những sợi dây đồng mảnh có thể cháy trong hơi lưu huỳnh tạo ra CuS màu đen.
- Thuỷ ngân phản ứng với lưu huỳnh ở ngay nhiệt độ thường:
Hg + S → HgS
- Hợp chất của lưu huỳnh với kim loại thuộc loại muối, gọi là sunfua [FeS - sắt sunfua, Al2S3 - nhôm sunfua, .....]
b. Tác dụng với hidro
- Lưu huỳnh cũng phản ứng trực tiếp với hiđro. Khi dẫn hiđro vào ống nghiệm đứng lưu huỳnh đang sôi thì ở đầu ống dẫn khí xuất hiện khí mùi trứng thối, đó là hiđro sunfua:
H2 + S
- Phản ứng này không thực hiện đến cùng.
2. Thể hiện tính khử
a. Tác dụng với phi kim
- Lưu huỳnh tác dụng hầu như với tất cả các phi kim, trừ nitơ và iot.
- Khi bị đốt, lưu huỳnh cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh, tạo ra lưu huỳnh [IV] oxit :
S + O2 → SO2
- Trong các oxit SO2 và SO3, do độ âm điện của lưu huỳnh [2,5] nhỏ hơn của oxi nên liên kết cộng hoá trị giữa oxi và lưu huỳnh là có cực, số oxi hoá của lưu huỳnh trong các oxit đó là +4 và +6.
b. Tác dụng với các chất oxi hóa khác
Thí dụ: 3S + 2KClO3 → 2KCl + 3SO2
S + 6HNO3 [đặc] → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O.
* Tóm lại: Trong những phản ứng với kim loại và hiđro thì lưu huỳnh là chất oxi hoá, còn trong phản ứng với phi kim hoạt động hơn, chẳng hạn oxi, hoặc các chất có tính oxi hóa mạnh thì lưu huỳnh là chất khử.
V. Trạng thái tự nhiên
- Lưu huỳnh thuộc loại nguyên tố phổ biến, nó chiếm 0,05% khối lượng vỏ Trái Đất. Trong tự nhiên, lưu huỳnh ở trạng thái tự do [Italia, Mĩ, Nhật Bản, Liên Xô cũ là những nước có mỏ lưu huỳnh lớn] và trong thành phần hợp chất. Những quặng chứa lưu huỳnh là : pirit FeS2, xfalerit SnS, galen PbS, muối Na2SO4.10H2O, thạch cao CaSO4.2H2O, muối chát MgSO4.7H2O. Lưu huỳnh cũng có trong cơ thể động vật và thực vật [trong thành phần của protein].
VI. Điều chế
- Trong công nghiệp, lưu huỳnh được khai thác từ mỏ lưu huỳnh [tồn tại ở dạng tự do].
VII. Ứng dụng
- Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng. Trong công nghiệp, lưu huỳnh được dùng chủ yếu để sản xuất axit sunfuric. Một lượng lớn lưu huỳnh dùng để luyện cao su : nó làm tăng độ bền chắc và tính đàn hồi của cao su. Nếu cho nhiều lưu huỳnh vào cao su thì được chất dẻo ebonit dùng làm chất cách điện. Lưu huỳnh còn được dùng để trừ sâu cho một số loại cây, để chế thuốc súng đen, thuốc đầu que diêm, chế mỡ chữa bệnh ngoài da v.v...
Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng
LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT
ĐÀO TẠO NTIC
Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng
Hotline: 0905540067 - 0778494857
Email: