Tính chất hóa học của axit sunfuric (H2SO4) đặc và loãng

Tính chất hóa học của axit sunfuric (H2SO4) đặc và loãng được chúng tôi 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: tính chất hóa học của axit sunfuric (H₂SO₄) đặc và loãng

Lời giải:

Axit sunfuric loãng

- H₂SO₄ 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

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.

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 H₂SO₄ 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 vật lý của axit sunfuric H₂SO₄

- Axit sunfuric H₂SO₄ là chất lỏng, sánh như dầu, nặng gấp 2 lần nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước.

- Axit sunfuric H₂SO₄ đặc hút nước mạnh và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước. Nếu làm ngược lại sẽ làm nước sôi đột ngột bắn ra ngoài kèm theo các giọt axit làm bỏng da hoặc cháy quần áo.

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)

2SO₂ + O₂ → V₂O₅,450-500^oC 2SO₃

- 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

Tính chất hóa học của axit sunfuric

Axit sunfuric loãng (H₂SO₄ loãng)

- H₂SO₄ 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 +H₂SO_{4 đặc nóng} → Al2(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Cu + H₂SO_{4đặc nóng} → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

2Fe +H₂SO_{4đặc nóng} → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

3Cr + 4H₂SO_{4đặc 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 HNO₃ đặc, nguội

Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim

C +2H₂SO_{4đặc nóng} → CO₂ +2SO₂ + 2H₂O

S +2H₂SO_{4đặc nóng} → 3SO₂ + 2H₂O

Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác

H₂SO_{4đặc nóng} + 8HI → H₂S + 4I₂ + 4H₂O

Tính háo nước

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

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

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Tính chất hóa học của axit sunfuric (H2SO4) đặc và loãng. 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.