bản tường trình số 4 LUU HUỲNH, HIDRO SULFUA

Khi cho tinh thể SO2 Na2SO3 vào các ống nghiệm thì ta quan sát được các hiện tượng sau: ống 1: chứa dd KMnO4 và H2SO4: dd mất màu, trong suốt ống 2: chứa nước brom: dd Br¬2 mất màu, trong suốt ống 3: chứa K¬2Cr2O7 và H2SO4: dd từ màu cam chuyển sang màu xanh nhạt ống 4: chứa FeCl3 dd từ màu vàng chuyển sang màu cam, có kết tủa nâu đỏ và sủi bọt khí nhẹ,

Họ và tên sv: Mai Quang Hoàng

Thứ hai, ngày 11, tháng 11, năm 2013

1.TÊN THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

1:

Hóa tính của

lưu huỳnh

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

37-1.3.2

Lúc đầu lưu huỳng ở dạng rắn, màu vàng, không tan trong dd acid HNO3 đậm đặc, khi đun nóng một phần lưu huỳnh tan ra, tạo khí thoát ra nhiều, có màu vàng rất nhạt,

Khi thêm dd BaCl2 vào dd đã pha loãng thì xuất hiện kết tủa trắng lắng xuống đáy ống nghiệm

S có các trạng thái oxi hóa là: -2,0,2,4,6 ở mức oxi hóa trung gian S0 nó thể hiện tính khử rất mạnh, do đó trong môi trường HNO3 đặc nóng( tính oxi hóa rất mạnh) S khử N5 về

N4/NO2,

S - 6e → SO4

2-N+5 +e →NO2

Khí thoát ra là khí NO2 có màu vàng nâu đặc trưng

S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 +2H2O Trong dd lúc này có tạo ra acid H2SO4 nên khi thêm BaCl2 vào thì xảy ra phản ứng trao đổi, trong đó ion SO42- kết hợp với ion Ba2+ tạo thành kết tủa trắng BaSO4

Ba2+ + SO42-→ BaSO4

1

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

2:

Hóa tính của

lưu huỳnh

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

37-1.3.3

Khi đun ống nghiệm chứa bột lưu huỳnh và acid H2SO4 đậm đặc thì

có khí sinh ra, khí này làm mất màu dd fuchsin, đồng thời lưu huỳnh từ màu vàng nổi trên dd chuyển sang màu cam lắng xuống đáy ống nghiệm

Tương tự như thí nghiệm trên, trong môi trường acid H2SO4 đặ nóng( tính oxi hóa rất mạnh) S thể hiện tính khử mạnh, nên xảy ra phản ứng oxi hóa-khử

S0 – 4e→ S+4O2

S+6 + 2e→S+4O2

Dựa ào thế điện cực tiêu chuẩn ta có

SO42- + 4H+ + 2e→ SO2+ 2H2O E1=0,17V

S + 2H2O→SO2 + 4H+ + 4e E20=0,5V

Ta thấy E10> E20 nên phản ứng sẽ xảy ra theo chiều: SO42-+ S → SO2 +H2O

H2SO4 + S →SO2 + 2H2O Khí SO2 sinh ra có tính khử mạnh nên làm mất màu dd fuchsin

1. Qua 2 thí nghiệm trên cho thấy lưu huỳnh là nguyên tố hoạt động hóa học , vừa thể

hiện tính khử mạnh, vừa thể hiện tính oxi hóa mạnh

Thí nghiệm 3:

Điều Chế

HIDRO

SUNFUA

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

37-2.1

Khi mở khóa buret cho acid HCl đậm đặc chảy xuống bình chứa FeS và đun nóng đáy bình thì có lượng lớn khí thoát ra có mùi trứng thối, đốí khí này trên ngọn lủa đè cồn rồi đưa mảnh giấy chỉ thị PH tẩm ướt trên ngọn lửa thì miếng giấy chuyển sang màu đỏ

Khi chà đáy chén ống sứ trên ngọn lửa thì dưới đáy chén có lớp chất rắn màu vàng nhạt bám vào

Ta có: tích số tan của muối sắt(II) sunfua là T=3,7.1O-19 ,Hằng số acid của H2S là:Ka(S2-)

=10-14, Ta thấy T<Ka do đó muối FeS tan trong acid HCl, giải phóng khí H2S có mùi trứng thối

Khí H2S chỉ thể hiện tính khử mạnh( S ở trạng thái số oxi hóa thấp nhất: -2) do đó Khi đốt khí H2S thì S bị oxi hóa lên các mức oxi hóa cao hơn: S0, S+4

Trong môi trường đủ O2 thì: S-2-6e→S+4O2

2H2S + 3O2 →2 SO2 + 2H2O Khí SO2 tiếp tục bị oxi hóa lên SO3

2SO2 + O2 →2SO3

Giấy chỉ thị PH chuyển sang màu đỏ vì:hỗn hợp khí SO2, SO3 sinh ra tan trong nước(của giấy chỉ PH) tạo ra 2 acid

SO2 + H2O → H2SO3

SO3 + H2O → H2SO4

Trong đó chỉ có acid H2SO4 mới làm giấy chỉ thị hóa màu đỏ đậm vì acid H2SO3 là acid yếu, yếu hơn cả acid H2CO3

Khi chà sát đáy ống sứ trên ngọn lửa đèn cồn thì H2S cháy trong môi trường thiếu O2

nên S-2 chỉ bị oxi hóa lên S0

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

Vì tạo ra S nên đáy ống nghiệm có màu vàng nhạt

3

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

4:

Tính chất

của HIDRO

SUNFUA

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

38-2.2.1

Khi sục khí H2S vào bình tam giác chứa nước rồi cho giấy chỉ thị PH vào thì giấy chuyển sang màu đỏ

dd có mùi trứng thối

Khí hidro sunfua khi sục vào nước thì bị hòa tan tạo thành dd acid sunfuhidrid

H2S k + H2O →H2S dd

Acid H2S là acid yếu( yếu hơn H2CO3) và không bền nên Sau đó acid H2S bị thủy phân 2 nấc cho môi trường acid nên làm giấy chỉ thị chuyển sang màu đỏ

H2S + H2O →

← H3O+ + HS- Ka=10-7

HS- + H2O→

← H3O+ + S2- Ka=10-14

Khí H2S tan trong nước nên dd có mùi trứng thối

Thí nghiệm

5:

Tính chất

của HIDRO

SUNFUA

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

38-2.2.2

Khi nhỏ dd acid H2S vừa điều chế vào các ống nghiệm thì ta quan sát được hiện tượng sau ống 1:dd H2SO4 đậm đặc: vẫn đục

ống 2:dd KMnO4 và H2SO4:trắng đục

ống 3:dd FeCl3: vàng nhạt ống 4: dd Br2 : nhạt màu ống 5: mất màu da cam

Dd acid H2S có tính khử rất mạnh nên nó khử các ion có mức oxi hóa cao S+6, Mn+7,Fe+3,Br0

về các mức oxi hóa thấp hơn

ống 1: S+6+6e →S0

3H2S + H2SO4 dd → 4S + 4H2O vì tạo ra S nên dd bị vẫn đục

ống 2:MnO4-+8H++5e→Mn+2+4H2O

S-2 - 6e→ S+4

5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2MnO4 + MnSO4 + 5S + 8H2O

ống 3: Fe+3 + e →Fe+2

S-2 -4e →S0

H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + 2HCl + S

Vì tạo ra muối sắt( II) nên dd có màu vàng nhạt

ống 4: Br2 +2e→2Br-

S-2 -4e→ S0

H2S + 4Br2 + 4H2O→8HBr + H2SO4

ống 5: K2Cr2O7 +5H2SO4 +3H2S →2KHSO4 + 3S + Cr2(SO4)3 +7H2O

5

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

6 :

Các

SUNFUA

kim loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

38-3.3

Khi thêm dd muối (NH4)2S lần lượt vào các ống nghiệm thì thu được kết quả sau

ống 1: chứa Fe2+ :tạo thành kết tủa đen, không tan

ống 2: chứa Fe3+:kết tủa nâu, không tan

ống 3: chứa Mn2+:kết tủa trắng đục, không tan

ống 4: chứa Zn2+: kết tủa trắng lắng xuống, không tan

ống 5:chứa Pb2+:kết tủa trắng đục, không tan

ống 6:chứa Cu2+: kết tủa xanh đậm, không tan

gạn bỏ lấy 1 phần kết tủa, cho acid HCl vào thì các kết tủa FeS, MnS, ZnS tan ra

còn các kết tủa PbS và CuS thì không tan

Khi thêm muối diamoni sunfua vào các ống nghiệm chứa ion kim loại khác nhau, thì xảy

ra phản ứng trao đổi, trong đó ion Mn+(M là kim loại) kết hợp với ion S2- , tạo thành kết tủa M2Sn

Ta có hằng số acid của H2S là: Ka(S2-)=1O-14 Tích số tan của các muối sunfua như sau TFeS=3,7.10-19 TMnS=5,6.10-16

TZnS=10-23 TPbS=10-29 TCuS=4.10-38

Ta thấy tích số tan của các muối sunfua kim loại đều rất bé và T(M2Sn) < Ka(S2-) nên các kết tủa đó không tan ra ( không bị thủy phân trong nước)

1: (NH4)2 S+ FeCl2 → 2NH4Cl + FeS

Fe2+ + 2H2O + 2NH3 → Fe(OH)2 + 2NH4 + Kết tủa Fe(OH)2 màu xanh

2: Fe3+ + 3H2O + 3NH3 → Fe(OH)3 + 3NH4 + Kết tủa Fe(OH)3 màu nâu đỏ

(NH4)2S +2FeCl3 → 2NH4Cl + 2FeCl2+S Sau đó: Fe2+ + S2- → FeS

Vì tạo ra hỗn hợp S và FeS nên ta thấy kết tủa

có màu nâu 3: (NH4)2S + MnCl2 → 2NH4Cl + MnS Kết tủa trắng : MnS

4: Zn(OH)2 +4NH3 → Zn(NH3)4(OH)2 (NH4)2S + ZnCl2 → 2NH4Cl + ZnS

ly hoàn toàn và có Ka=10 lúc này nhũng kết tủa nào có T(M2Sn) > Ka > 10-21 thì tan ra FeS + 2HCl →FeCl2 + H2S

MnS +2HCl →MnCl2+ H2S

ZnS + 2HCl → ZnCl2 + H2S

7

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

7:

Các

SUNFUA

kim loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

38-3.4

Khi sục khí H2S vào ống nghiệm chứa các dd chứa ion kim loại thì

ta thu được kết quả sau ống 1: chứa Fe2+: kết tủa nâu đục, gần đen

ống 2: chứa Fe3+ dd có màu vàng ống 3: chứa Mn2+ dd có màu vàng nhạt

ống 4: chứa Zn2+ dd hơi vẫn đục ống 5: chứa Pb2+ xuất hiện kết tủa trắng

ống 6: chứa Cu2+ xuất hiện kết tủa xanh đậm

Khi sục khí H2S vào trong các dd thì khí H2S tan trong nước tạo thành dd acid H2S

Vì Ka(S2-)=10-14 > T(M2Sn) nên lúc đầu tạo thành các kết tủa sunfua

Các phản ứng có tạo thành acid HCl nên làm giảm Ka =10-21 Lúc này kết tủa nào có

T(M2Sn)>Ka thí sẽ tan ra ống 1: FeCl2 + H2S →

← FeS + HCl

vì quá trình tạo kết tủa là thuận nghịch nên kết tủa chỉ quan sát được màu gần đen( dd H2S và kết tủa FeS)

ống 2: 2FeCl3 + H2S→2FeCl2 + 2HCl +S màu vàng của dd là màu của FeCl2 và S ống 3: MnCl2 + H2S →

← MnS + 2HCl

Vì quá trình thuận nghịch ( có dd H2S) nên dd

có màu vàng nhạt ống 4: ZnCl2+ H2S →

← ZnS + 2HCl quá trình thuận nghịch( có dd H2S và kết tủa trắng ZnS nên dd vẫn đục)

ống 5: PbCl2 + H2S →PbS + 2HCl kết tủa trắng PbS không tan lại trong acid HCl ống 6: CuCl2 + H2S → CuS + 2HCl

kết tủa đen CuS không tan lại trong HCl

 Từ hai thí nghiệm trên các sunfua kim loại được phân loại theo độ tan như sau

9

1.TÊN THÍ

NGHIỆM 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT

4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm 8:

NATRI

POLISULFUA

Cách tiến

hành:

Tài liệu thực

tập hóa vô cơ

trang 27-3.2

Lúc đầu khi cho dd Na2S bão hòa và dd S tan trong cồn thì thấy dd tách thành 2 lớp , lớp trên vàng nhạt, lớp dưới suốt khi đun nóng thì 2 lớp dd có sự thay đổi màu, lớp trên màu đỏ, lớp dưới màu trắng

Lọc tách lưu huỳnh chưa phản ứng , cho dd thu được vào 2 ống nghiệm

ống 1: thêm từ từ HCl vào thì có kết tủa trắng

ống 2: cho từ từ dd vào HCl

Do S bị hòa tan trong dd natri sulfua tạo thành hỗn hợp natripolisulfua Na2Sn

Na2S + (n-1)S →Na2Sn

Có màu biến thiên từ vàng đến da cam phụ thuộc vào giá trị của n, do đó ống nghiệm tách thành 2 lớp vì tạo ra hỗn hợp Na2Sn