soạn đầy đủ bài 8 sulfuric acid 68ffe3e6b159c379652d6c32

5 giờ trước

Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo

Bài 8: Axit sulfuric (H₂SO₄) 1. **Khái niệm**: Axit sulfuric là một axit vô cơ mạnh, không màu, có độ nhớt cao và có tính hút ẩm mạnh. Công thức hóa học của axit sulfuric là H₂SO₄. 2. **Cấu trúc phân tử**: - Phân tử H₂SO₄ có cấu trúc hình chóp tam giác với một nguyên tử lưu huỳnh (S) ở giữa, bao quanh bởi bốn nguyên tử oxy (O). Hai nguyên tử hydro (H) gắn với hai nguyên tử oxy. 3. **Tính chất hóa học**: - **Tính axit**: Axit sulfuric là một axit mạnh, có khả năng ion hóa trong nước để tạo ra ion H⁺ và ion SO₄²⁻. - **Tính hút ẩm**: H₂SO₄ có khả năng hút ẩm mạnh mẽ, có thể làm khô các chất khác. - **Phản ứng với kim loại**: Axit sulfuric có thể phản ứng với các kim loại như kẽm, nhôm để tạo ra khí hydro và muối sulfat. - **Phản ứng với bazơ**: H₂SO₄ có thể phản ứng với các bazơ để tạo thành muối sulfat và nước. 4. **Ứng dụng**: - Sản xuất phân bón (superphosphate, amoniac). - Sản xuất chất tẩy rửa và hóa chất công nghiệp. - Trong pin axit chì. - Làm chất xúc tác trong các phản ứng hóa học. 5. **Biện pháp an toàn**: - Đeo găng tay và kính bảo hộ khi làm việc với axit sulfuric. - Tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt. - Nếu tiếp xúc, cần rửa ngay bằng nước và tìm kiếm sự trợ giúp y tế. 6. **Phản ứng điển hình**: - Phản ứng với nước: \[ H₂SO₄ + H₂O \rightarrow H₃O⁺ + HSO₄⁻ \] - Phản ứng với kẽm: \[ Zn + H₂SO₄ \rightarrow ZnSO₄ + H₂ \] **Kết luận**: Axit sulfuric là một trong những hóa chất quan trọng nhất trong ngành công nghiệp hóa chất. Việc hiểu rõ về tính chất, ứng dụng và biện pháp an toàn khi sử dụng axit sulfuric là rất cần thiết cho các sinh viên ngành hóa học.

0 bình luận

Bình luận

5206982

2 giờ trước

I. Sulfuric acid

1. Cấu tạo phân tử

Phân tử sulfuric acid (H₂SO₄) có công thức cấu tạo:

Với cấu tạo gồm các nguyên tử hydrogen linh động và các nguyên tử oxygen có độ âm điện lớn, giữa các phân tử sulfuric acid hình thành nhiều liên kết hydrogen:

2. Tính chất vật lí

Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh.

Dung dịch sulfuric acid 98% có khối lượng riêng 1,84 g/cm³, nặng gần gấp hai lần nước.

Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và toả rất nhiều nhiệt. Do vậy, tuyệt đối không tự ý pha loãng sulfuric acid. Khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc, để đảm bảo an toàn phải rót từ từ dung dịch sulfuric acid đặc vào nước, vừa rót vừa khuấy (không làm ngược lại).

3. Quy tắc an toàn

a) Bảo quản

Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn.

Đặt chai, lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate.

b) Sử dụng

Sulfuric acid gây bỏng khi rơi vào da, do vậy khi sử dụng cần tuân thủ các nguyên tắc:

(1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm.

(2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận.

(3) Không tì, đè chai đựng acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid.

(4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng.

(5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc.

c) Sơ cứu khi bỏng acid

Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước sau:

(1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để làm giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thì nhắm chặt mắt khi ngâm rửa. Nếu acid đã bắn vào mắt thì úp mặt vào chậu nước sạch, mở mắt và chớp nhiều lần để rửa acid.

(2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch NaHCO₃

loãng (khoảng 2%).

(3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đưa đến cơ sở y tế gần nhất.

4. Tính chất hoá học

a) Dung dịch sulfuric acid loãng

Dung dịch sulfuric acid loãng có đầy đủ tính chất của một acid mạnh.

- Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ;

- Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sulfate và giải phóng khí hydrogen.

Ví dụ:

H₂SO_{4 (loãng)} + Mg → MgSO₄ + H₂

3H₂SO₄ _(loãng) + 2Al → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Chú ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với H₂SO₄ loãng.

Khi Fe tác dụng với H₂SO₄ loãng, sản phẩm thu được là muối iron(II).

H₂SO₄ _(loãng) + Fe → FeSO₄ + H₂

-Tác dụng với base tạo thành muối sulfate và nước.

Ví dụ:

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ → CuSO₄ + 2H₂O

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

-Tác dụng với basic oxide tạo thành muối sulfate và nước.

Ví dụ:

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

H₂SO₄ + Na₂O → Na₂SO₄ + H₂O

- Tác dụng với một số muối tạo thành muối sulfate và acid mới

Ví dụ:

MgCO₃ + H₂SO₄ → MgSO₄ + CO₂ + H₂O

b) Dung dịch sulfuric acid đặc

- Tính acid

Dung dịch sulfuric acid đặc có tính acid mạnh và khó bay hơi, được sử dụng để điều chế một số acid dễ bay hơi.

Ví dụ: Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng trong công nghiệp để điều chế HF bằng cách tác dụng với quặng fluorite.

CaF₂ + H₂SO₄ →250oCCaSO₄ + 2HF

- Tính oxi hoá

Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh, nhất là khi đun nóng, kèm theo sự giảm số oxi hoá của nguyên tử sulfur:

S+6+2e→S+4;S+6+6e→S0;S+6+8e→S-2;

Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hoá được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất.

Ví dụ:

Cu + 2H₂SO₄→toCuSO₄+ SO₂+ 2H₂O

C + 2H₂SO₄ →to CO₂+ 2SO₂ + 2H₂O

2KBr + 2H₂SO_{4 →to}Br₂+ SO₂ + 2H₂O + K₂SO₄

- Tính háo nước

Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen (hiện tượng than hoá).

H₂SO₄ đặc tác dụng với đường.

5. Ứng dụng

Một số ứng dụng của sulfuric acid được thể hiện trong sơ đồ sau:

6. Sản xuất

0 bình luận

Bình luận

Tâm Bảo

3 giờ trước

Cà Chua Sốt Trứng MúiTôi hiểu bạn đang cần soạn bài giảng hoặc tài liệu học tập về Acid Sulfuric ($H_2SO_4$). Dưới đây là khung sườn chi tiết và nội dung cơ bản của Bài 8 về Acid Sulfuric, thường được giảng dạy trong chương trình Hóa học phổ thông.

🧪 Bài 8: ACID SULFURIC ($H_2SO_4$)

I. Cấu tạo phân tử và Tính chất vật lí

1. Cấu tạo phân tử

Phân tử $H_2SO_4$ có cấu tạo đối xứng, trong đó nguyên tử lưu huỳnh (S) ở trạng thái oxi hóa cao nhất là $+6$.
Công thức cấu tạo: **
Shutterstock

$\text{Trong đó, S liên kết với hai nhóm hydroxyl (-OH) và hai nguyên tử O qua liên kết đôi.}$

2. Tính chất vật lí

Là chất lỏng, không màu, nặng hơn nước (khối lượng riêng $D \approx 1,83 \text{ g/cm}^3$).
Đặc: là dung dịch nồng độ $98\%$.
Tan vô hạn trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt.

⚠️ Lưu ý quan trọng khi pha loãng Acid Sulfuric: Phải rót từ từ acid đặc vào nước, KHÔNG được làm ngược lại. (Vì acid đặc nặng hơn, nếu đổ nước vào acid, nước sẽ nổi lên trên, sôi đột ngột và bắn acid ra ngoài, rất nguy hiểm).

II. Tính chất hóa học

Acid Sulfuric có hai loại tính chất nổi bật: Tính acid mạnh và Tính oxi hóa mạnh (khi ở dạng đặc, nóng).

1. Tính acid mạnh (Do $H^+$)

Là một dibasic acid (acid hai nấc), phân li mạnh trong dung dịch.
$\begin{cases} H_2SO_4 \rightarrow H^+ + HSO_4^- & (\text{Phân li mạnh - nấc 1}) \\ HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-} & (\text{Phân li yếu - nấc 2}) \end{cases}$
Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
Tác dụng với kim loại (đứng trước $\text{H}$): $Zn + H_2SO_4 (\text{loãng}) \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$
Tác dụng với basic oxide (oxide bazơ): $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
Tác dụng với base (bazơ): $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
Tác dụng với muối (tạo muối mới và acid mới yếu hơn/kém bền hơn): $BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl$

2. Tính oxi hóa mạnh (Của $S^{+6}$)

Acid Sulfuric đặc, nóng là chất oxi hóa mạnh, thể hiện qua các phản ứng:

Tác dụng với kim loại:
Oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ $\text{Au, Pt}$).
Sản phẩm khử thường là $SO_2$, $S$ hoặc $H_2S$ (tùy thuộc vào bản chất kim loại và nồng độ acid).
Lưu ý: Kim loại $\text{Al, Fe, Cr}$ bị thụ động hóa (không phản ứng) với $H_2SO_4$ đặc, nguội.
$Cu + 2H_2SO_4 (\text{đặc}, \text{ nóng}) \rightarrow CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$
Tác dụng với phi kim:
Oxi hóa nhiều phi kim (như $\text{C}, \text{S}, \text{P}$).
$C + 2H_2SO_4 (\text{đặc}, \text{ nóng}) \rightarrow CO_2 \uparrow + 2SO_2 \uparrow + 2H_2O$
Tác dụng với hợp chất:
Oxi hóa các hợp chất có tính khử.
$2HBr + H_2SO_4 (\text{đặc}, \text{ nóng}) \rightarrow Br_2 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$

3. Tính háo nước (Của $H_2SO_4$ đặc)

$H_2SO_4$ đặc có khả năng hút nước mạnh mẽ.
Nó có thể rút các nguyên tố $\text{H}$ và $\text{O}$ ra khỏi các hợp chất hữu cơ (carbohydrate, cellulose...) dưới dạng $\text{H}_2\text{O}$, làm chúng bị than hóa (chuyển thành than đen).
$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{H_2SO_4 \text{ đặc}} 12C + 11H_2O$

III. Ứng dụng và Sản xuất

1. Ứng dụng

$H_2SO_4$ là một trong những hóa chất quan trọng nhất, được ứng dụng rộng rãi:

Sản xuất phân bón (superphosphate, ammonium sulfate...).
Luyện kim (làm sạch bề mặt kim loại trước khi mạ, sản xuất $CuSO_4$).
Chế tạo các hóa chất khác (HCl, $HNO_3$, thuốc nhuộm, tơ sợi hóa học, chất dẻo...).
Điện hóa (chất điện giải trong ắc quy chì).

2. Sản xuất Sulfuric Acid

Phương pháp sản xuất hiện đại được gọi là Phương pháp tiếp xúc, gồm ba giai đoạn chính:

Giai đoạnPhản ứng hóa họcMô tảGiai đoạn 1 (Sản xuất $SO_2$)$4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$Đốt quặng pyrit sắt ($\text{FeS}_2$) hoặc lưu huỳnh (S) để tạo $SO_2$.Giai đoạn 2 (Sản xuất $SO_3$)$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, 450^\circ C} 2SO_3$Oxi hóa $SO_2$ bằng $O_2$ trong thiết bị tiếp xúc, có xúc tác $V_2O_5$.Giai đoạn 3 (Hấp thụ $SO_3$)$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$Hấp thụ $SO_3$ bằng $H_2SO_4$ đặc (98%) để tạo oleum ($H_2SO_4 \cdot nSO_3$). Sau đó pha loãng oleum bằng nước để có $H_2SO_4$ với nồng độ mong muốn. (Không dùng nước trực tiếp vì phản ứng quá mãnh liệt).IV. Nhận biết Ion Sulfate ($SO_4^{2-}$)

Thuốc thử đặc trưng để nhận biết ion sulfate là ion $Ba^{2+}$ (thường dùng dung dịch $\text{BaCl}_2$, $\text{Ba(OH)}_2$ hoặc $\text{Ba(NO}_3)_2$).
Hiện tượng: Tạo kết tủa trắng không tan trong acid.
$\text{Phương trình ion: } Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow \text{ (Kết tủa trắng)}$

Ví dụ: $\text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{NaCl}$

0 bình luận

Bình luận