Nêu các tính chất vật lý của axit sunfuric?

Chúng tôi xin giới thiệu bài Nêu các tính chất vật lý của axit sunfuric? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Nêu các tính chất vật lý của axit sunfuric?

Trả lời

Tính chất của axit H₂SO₄ rất đặc trưng:

- Khối lượng: 98,079 g/Mol

- Tỷ trọng: 1,84g/cm³

- Độ sôi: 337 độ C

- Độ nóng chảy: 10 độ C

- Dạng tồn tại của Axit sunfuric là chất lỏng, sánh, nhớt, không mùi, không bay hơi, nặng gấp 2 lần nước, tan vô hạn trong nước.

- H₂SO₄ đặc thường hút nước mạnh, tỏa nhiệt nhiều, có thể gây bỏng.

- Có thể làm than hóa các chất hữu cơ.

1. Axit sunfuric là gì?

- Axit sunfuric là gì là câu hỏi rất hay gặp ở nhiều người. Và câu trả lời đó là axit sunfuric là một axit có công thức là H₂SO₄. Nó tồn tại dưới dạng chất lỏng không màu, không mùi, không bay hơi. H₂SO₄ nặng hơn nước và có khả năng hòa tan vào nước ở bất kỳ tỷ lệ nào. Đây là một loại axit được đánh giá cực mạnh và được dùng chủ yếu trong các ngành công nghiệp, hay làm chất xúc tác cho các phản ứng hóa học.

- Bạn có thể dễ dàng tìm được loại axit này ở bất kỳ nơi đâu. Mà dễ thấy và dễ nhận biết nhất là trong nước mưa. Nếu bạn dính nước mưa và cảm thấy rát, khó chịu thì đó là do tác dụng của axit sunfuric.

- Hiện nay, chưa có một nhà khoa học nào tìm được mẫu H₂SO₄ tinh khiết trên Trái Đất. Mà nó chỉ tồn tại dưới dạng chất lỏng có chứa nhiều hỗn hợp các chất khác nhau. Và vì vậy mà H₂SO₄ tinh khiết chỉ được điều chế từ các chất hóa học phản ứng với nhau tạo thành.

2. Tính chất vật lý

- Axit sunfuric là chất lỏng sánh, không màu, nặng gần gấp hai lần nước, không bay hơi, tan dễ dàng trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.

3. Tính chất hóa học

Axit sunfuric loãng (H₂SO₄ loãng)

- H₂SO₄ loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit

- Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

- Axit sunfuric loãng tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) → muối sunfat (trong đó kim loại có hóa trị thấp) + H₂↑

- PTPƯ: H₂SO₄ loãng + Kim loại → Muối + H₂↑

Ví dụ:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂↑

* Lưu ý:

+ n_H2 = n_H2SO4

+ m_muối = m_{kim loại} + m_H2SO4 – m_H2 = m _{kim loại} + 96n_H2

- Axit sunfuric loãng tác dụng với oxit bazơ → muối (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + H₂O

PTPƯ: H₂SO₄ loãng + Oxit bazo → Muối + H₂O

Ví dụ:

FeO + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂O

MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O

* Lưu ý:

+ n_H2SO4 = n_H2O = n_{O (trong oxit)}

+ m_muối = m_oxit + m_H2SO4 – m_H2O = m_oxit + 98n_H2SO4 - 18n_H2O = m_oxit + 80n_H2SO4 = m_oxit + 80n_{(O trong oxit)}

- Axit sunfuric loãng tác dụng với bazơ → muối + H₂O

PTPƯ: H₂SO₄ loãng + Bazo → Muối + H₂O

Ví dụ:

H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

- Phản ứng của H₂SO₄ với Ba(OH)₂ hoặc bazơ kết tủa chỉ tạo thành muối sunfat.

Ví dụ:

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄↓ + 2H₂O

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O

- Axit sunfuric loãng tác dụng với muối → muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + axit mới

PTPƯ: H₂SO₄ loãng + Muối → Muối mới + Axit mới

Ví dụ: Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2H₂O + 2CO₂

* Lưu ý: Thường dùng phương pháp tăng giảm khối lượng khi giải bài tập về phản ứng của axit sunfuric với muối.

Axit sunfuric đặc

- Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:

- Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H₂SO₄ tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H₂SO₄→ CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

- Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H₂O + SO₂

C + 2H₂SO₄ → CO₂ + 2H₂O + 2SO₂ (nhiệt độ)

2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

- Tác dụng với các chất khử khác

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

- Axit sunfuric còn có tính háo nước đặc trưng như đưa Axit sunfuric vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂SO₄ → 12C +H₂SO₄.11H₂O

4. Ứng dụng

- Trong sản xuất công nghiệp

+ Axit sunfuric được ứng dụng trong các quy trình để tạo ra kim loại như kẽm, đồng hoặc giải pháp làm sạch và tẩy gỉ bề mặt thép.

+ Ngoài ra, H₂SO₄ còn được dùng trong sản xuất nhôm sunfat. Sản xuất sunphat, làm sạch kim loại trước khi mạ điện, sản xuất thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, sản xuất thuốc. Hỗn hợp axit và nước được sử dụng làm chất điện phân trong các loại pin khác nhau, axit chì… Hỗn hợp axit và nước được sử dụng làm chất điện phân trong các loại pin khác nhau, axit chì…

- Trong sản xuất phân bón

+ Axit photphoric được tạo ra từ H₂SO₄ được dùng để tạo ra các loại phân photphat, amoni photphat canxi dihydrogen photphat và cũng dùng để tạo Amoni sunfat.

- Trong xử lý nước thải

+ Axit sunfuric tạo nhôm hidroxit dùng trong các nhà máy xử lý nước để loại bỏ tạp chất, trung hòa pH và lọc bỏ các ion Ca₂+, Mg₂+ có trong môi trường nước thải

- Trong phòng thí nghiệm

+ Dùng trong điều chế các axit yếu chẳng hạn như: HNO₃. HCl ở trong thí nghiệm.

+ Axit sunfuric còn tạo ra nhiều ứng dụng trong đời sống

5. Một số lưu ý khi sử dụng axit sulfuric

Dựa vào các tính chất lý hóa của Axit Sulfuric ở phần trên, chắc hẳn chúng ta cũng nhận thức được hóa chất này nguy hiểm như thế nào nếu tiếp xúc trực tiếp. Do đó, khi sử dụng cần tuân thủ tuyệt đối các lưu ý dưới đây để đảm bảo an toàn cho bản thân:

- Đeo găng tay dày dặn, chất lượng

- Mặc quần áo bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất.

- Khi sử dụng H₂SO₄ phải đeo kính và mũ đầy đủ.

- Không đi dép hay chân đất nên đi giày bảo hộ hoặc ủng.

- Tuyệt đối không xử lý nó trên một băng ghế mở.

- Tuyệt đối không đổ hóa chất khỏi chai chứa.

- Tuyệt đối không pipette ra với miệng.

- Phải dùng pipet thủy tinh dày với nút cao su.

- Tuân theo chỉ dẫn trên nhãn sản phẩm.

- Tuyệt đối không đổ nước thẳng vào chai chứa Axit sunfuric để tẩy rửa.

- Khi pha loãng H₂SO₄, tuyệt đối không được đổ nước vào axit mà cần đổ từ từ axit vào nước.

- Khi đun nóng H₂SO₄ sẽ giải phóng ra chất SO₂ và SO₃, đây là những loại khí rất độc hại, có thể cần đeo mặt nạ phòng độc nếu đun nóng axit với số lượng lớn.

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Nêu các tính chất vật lý của axit sunfuric? Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.