CHƯƠNG VI. OXI LƯU HUỲNH I. Oxi 1. Cấu tạo nguyên tử. Oxi (Z = 8) có cấu hình electron: Có 6 e ở lớp ngoài cùng, dễ dàng thu 2e để bão hoà lớp ngoài cùng. Là chất oxi hoá mạnh: Ở điều kiện bình thường, oxi tồn tại ở dạng phân tử 2 nguyên tử : O = O Dạng thù hình khác của oxi là ozon: O 3 Oxi có 3 đồng vị tồn tại trong tự nhiên: 2. Tính chất vật lý Oxi là chất khí không màu, không mùi, hơi nặng hơn không khí, hoá lỏng ở 183 o C, hoá rắn ở 219 o C. Ozon là chất khí mùi xốc, màu xanh da trêi. 3. Tính chất hoá học Tác dụng với kim loại: Oxi oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) để tạo thành oxit Đối với phi kim (trừ halogen) oxi tác dụng trực tiếp khi đốt nóng (riêng P trắng tác dụng với O 2 ở t o thường) Ozon có tính oxi hoá mạnh hơn O 2 , do nó không bền, bị phân huỷ thành oxi tự do. Điều này thể hiện ở phản ứng O 3 đẩy được iot khỏi dd KI (O 2 không có phản ứng này). 4. Điều chế Trong phòng thí nghiệm: nhiệt phân các muối giàu oxi. Ví dụ: hay Trong công nghiệp: hoá lỏng không khí ở nhiệt độ rất thấp (200 o C), sau đó chưng phân đoạn lấy O 2 (ở 183 o C) II. Lưu huỳnh 1. Cấu tạo nguyên tử. Lưu huỳnh (S) ở cùng phân nhóm chính nhóm VI với oxi, có cấu hình e : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 . Lớp e ngoài cùng cũng có 6e, dễ dàng thực hiện quá trình. thể hiện tính oxi hoá nhưng yếu hơn oxi. Ở trạng thái rắn, mỗi phân tử lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử (S 8 ) khép kín thành vòng: This image cannot currently be displayed. This image cannot currently be displayed. This image cannot currently be displayed. This image cannot currently be displayed. 2. Tính chất vật lý Lưu huỳnh là chất rắn màu vàng nhạt, không tan trong H 2 O, tan trong một số dung môi hữu cơ như: CCl 4 , C 6 H 6 , rượu…dẫn nhiệt, dẫn điện rất kém. Lưu huỳnh nóng chảy ở 112,8 o C nó trở nên sẫm và đặc lại, gọi là S dẻo. 3. Tính chất hoá học Ở t o thường, S hoạt động kém so với oxi. Ở t o cao, S phản ứng được với nhiều phi kim và kim loại. Hoà tan trong axit oxi hoá: 4. Hợp chất a) Hiđro sunfua (H 2 S 2 ) Là chất khí, mùi trứng thối, độc, ít tan trong H 2 O. Dd H 2 S là axit sunfuhiđric. Có tính khử mạnh, cháy trong O 2 : Khi gặp chất oxi hoá mạnh như Cl 2 , S -2 có thể bị oxi hoá đến S +6 : H 2 S là axit yếu. Muối sunfua trung tính (ví dụ ZnS) hầu hết ít tan trong H 2 O. Chỉ có sunfua kim loại kiềm, kiềm thổ tan nhiều. Để nhận biết H 2 S hoặc muối sunfua (S 2 ) dùng muối chì, kết tủa PbS màu đen sẽ xuất hiện. b) SO 2 và axit sunfurơ SO 2 là chất khí không màu, tác dụng với H 2 O: This image cannot currently be displayed. Phản ứng với oxi H 2 SO 3 là axit yếu, muối là sunfit (ví dụ Na 2 SO 3 ) Mức oxi hoá +4 là mức trung gian, nên H 2 SO 3 và muối sunfit vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử. c) SO 3 và axit sunfuric (H 2 SO 4 ) Ở điều kiện thường, SO 3 là chất lỏng không màu, dễ bay hơi, nhiệt độ nóng chảy là 17 0 C, nhiệt độ sôi là 46 0 C. SO 3 rất háo nước, tác dụng mạnh với H 2 O tạo thành axit H 2 SO 4 và toả nhiều nhiệt. SO 3 không có ứng dụng thực tế, nó là sản phẩm trung gian trong quá trình sản xuất axit H 2 SO 4. H 2 SO 4 là chất lỏng sánh, tan vô hạn trong nước, H 2 SO 4 đặc hút ẩm rất mạnh và toả nhiều nhiệt. Dd H 2 SO 4 loãng là axit thường, chỉ phản ứng được với các kim loại đứng trước H trong dãy thế điện hoá (có muối sunfat tan) và giải phóng H 2 . Dd H 2 SO 4 đậm đặc là axit oxi hoá, có tính oxi hoá mạnh, hoà tan được hầu hết các kim loại khi đun nóng (trừ Au và Pt). Kim loại càng mạnh khử S +6 của H 2 SO 4 đặc về hợp chất có số oxi hoá càng thấp (SO 2 , S, H 2 S). Ví dụ: Chú ý: Fe và Al bị thụ động hoá trong H 2 SO 4 đặc nguội, nghĩa là trên bề mặt chúng đã tạo thành lớp màng oxit bền vững bảo vệ cho kim loại khỏi tác dụng của mọi axit Phần lớn các muối sunfat tan nhiều trong nước. Chỉ có 1 số muối không tan là : BaSO 4 , PbSO 4 , Ag 2 SO 4 và CaSO 4 ít tan. Cách nhận biết ion . Bằng phản ứng tạo thành muối sunfat kết tủa: (trắng) Điều chế axit H 2 SO 4 . Axit sunfuric chủ yếu được điều chế từ lưu huỳnh và từ quặng pirit FeS 2 theo các phản ứng: d) Các muối sunfat: Các muối sunfat quan trọng có giá trị trong thực tế là: CaSO 4 (thạch cao) được dùng trong công nghiệp sản xuất xi măng, để đúc tượng, làm bột bó chỗ xương gẫy.MgSO 4 dùng làm thuốc nhuận tràng.Na 2 SO 4 dùng trong công nghiệp thuỷ tinh.CuSO 4 dùng để mạ điện, thuốc trừ nấm… Na 2 S 2 O 3 (natri thiosunfat) dùng để định phân iot (chất chỉ thị là hồ tinh bột). Thiosunfat còn dùng trong kỹ thuật điện ảnh . CHƯƠNG VI. OXI LƯU HUỲNH I. Oxi 1. Cấu tạo nguyên tử. Oxi (Z = 8) có cấu hình electron: Có 6 e ở lớp ngoài cùng, dễ dàng thu 2e để bão hoà lớp ngoài cùng. Là chất oxi hoá mạnh:. kiện bình thường, oxi tồn tại ở dạng phân tử 2 nguyên tử : O = O Dạng thù hình khác của oxi là ozon: O 3 Oxi có 3 đồng vị tồn tại trong tự nhiên: 2. Tính chất vật lý Oxi là chất khí. Tính chất hoá học Tác dụng với kim loại: Oxi oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) để tạo thành oxit Đối với phi kim (trừ halogen) oxi tác dụng trực tiếp khi đốt nóng (riêng P