1. Tráng thái đơn chât
a. Tráng thái tự nhieđn và đieău chê :
- Lưu huỳnh thuoơc lối nguyeđn tô khá phoơ biên ( chiêm 1% khôi lượng vỏ Trái Đât ) trong tự nhieđn S toăn tái dưới dáng tự do và hợp chât : sunphua, sunphat… có nhieău ở các vùng núi lửa.
Các hợp chât quan trĩng có S : pyrít saĩt FeS2 , Xfalerit ZnS, Galerit PbS, Xinoba( Thaăn Sa) HgS , đoăng sunphssua Cu2S. Hợp chât S (VI) : Na2SO4, Na2SO4.10H2O, CaSO4.2H2O, MgSO4.7H2O. Lưu huỳnh còn có trong thành phaăn các Prođtít.
-Đieău chê : chụ yêu lây các dáng tự do từ các mỏ và đem tinh chê lái, ở các nước khođng có mỏ lưu huỳnh người ta thu hoăi từ khí lò luyeơn kim ( SO2 , H2S… ).
Vd : Khử SO2 ở nhieơt đoơ cao SO2 + e = S + CO2
b. Tính chât lí hĩc :
-S là chât raĩn kêt tinh màu vàng, khođng tan trong nước, deê tan trong dung mođi hữu cơ CS2 , pheđnol… nó có nhieău dáng thù hình ( dáng hình thoi, đơn tá và dẹo ). Ở nhieơt đoơ 112,8oC S nóng chạy và sođi ở 444,6oC.
- Ở đieău kieơn thường phađn tử lưu huỳnh câu táo goăm 8 nguyeđn tử khép vòng, ở tráng thái hơi phađn tử goăm 6,4 hay 2 nguyeđn tử.
c. Tính chât hoá hĩc:
Ở đieău kieơn thường S ít hốt đoơng, khi đun nóng thì rât hốt đoơng → theơ hieơn tính OXH và tính khử.
-Tính OXH (tính chât đaịc trưng):
Tác dúng với H2 hay với kim lối, phạn ứng xạy ra khi đun nóng:
H2 + S 350= H2S ( to= 350oC phạn ứng xạy ra hoàn toàn ). Fe + S T= FeS
-Tính khử theơ hieơn khi tác dúng với chât OXH mánh: S + O2 = SO2 2S + Cl2 = S2Cl2 S + 2HNO3 = H2SO4 + 2NO -Phạn ứng tự OXH khử cụa S: 3S + 6NaOH(đ) = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O d. Ứng dúng :
Lưu huỳnh dùng đeơ lưu hoá cao su, sạn xuât thuôc súng, đieău chê thuôc trừ sađu, thuôc chữa beơnh ngoài da, đieău chê H2SO4, H2S…
2. Hợp chât hoá trị ađm.
a. Hỵro sunphua và axit Sunphuahỵric H2S:
-Đieău chê H2S baỉng phương pháp toơng hợp từ H2 và S đun nóng:
Trong phòng thí nghieơm HCl hay H2SO4(l) tác dúng với sunphua kim lối FeS + HCl = FeCl2 + H2S
H2S là chât khí khođng màu mùi trứng thôi, rât đoơc, to= - 60oC thì hoá lỏng, moơt lít nước ở nhieơt đoơ phòng hoà tan 2,5 lít H2S.
- Ở 1350oC H2S kém beăn deê phađn huỷ, ở 1700oC bị phađn huỷ hoàn toàn. H2S = H2 + S
- H2S là chât khử mánh, cháy trong oxy cụa khođng khí theo phương trình : 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O ( đụ oxy khođng khí) Oxh chaơm : 2H2S + O2 = 2S + 2H2O ( thiêu oxy khođng khí) - Tiùnh axit : H2S là axit yêu
H2S = HS- + H+
HS- = S2- + H+
⇒ Táo 2 lối muôi
H2S tác dúng được với Bazơ, oxyt bazơ, muôi.
b. Muôi sunphua :
Các muôi sunphua thường có màu đaịc trưng và có đoơ tan khác nhau.
Vd : ZnS màu traĩng, CdS, As2S3 màu vàng, CuS, PbS màu đen, moơt sô sunphua kim lối kìm tan còn đa sô các sunphua khó tan, PbS, CuS chư tan trong axit đaịc.
3. Hợp chât hoá trị dương : 3.1 Hợp chât hoá trị dương 4 : 3.1 Hợp chât hoá trị dương 4 :
a. Anhydrit sunphuaro SO2
SO2 được táo thành khi đôt S trong oxy khođng khí hay đôt quaỉng FeS2 ở nhieơt đoơ cao S + O2 = SO2
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
- Phòng thí nghieơm đieău chê SO2 baỉng cách
H2SO4(đ) + Na2SO3 = Na2SO4 + SO2 + H2O 2 H2SO4 (đ) + Cu = CuSO4 + SO2 + 2H2O
- SO2 làø chât khí khođng màu có mùi haĩc, đoơc, hoá lỏng ở -10oC. SO2 lỏng bay hơi thu nhieău nhieơt do đó dùng SO2 lỏnh đeơ cháy máy làm lánh, SO2 tan nhieău trong nước nhưng chư 1 phaăn tác dúng với nước táo axit sunphuaro H2SO3.
SO2 + H2O → H2SO3
SO2 theơ hieơn tính OXH và tính khử:
-H2SO3 là hợp chât kém beăn chư toăn tái trong dung dịch loãng -H2SO3 deê bị nhieơt phađn
H2SO3 t= SO2 + H2O -H2SO3 là axit yêu phađn li 2 nâc :
H2SO3 = H+ + HSO-3 3
HSO-
3 = H+ + SO32-
Do đó táo 2 muôi .
H2SO3 cũng như SO2 (baơc OXH dương 4) neđn có tính OXH và tính khử , nhưng tính khử đaịc trưng hơn.
-Khác với SO2, axit và muôi cụa nó bị oxy cụa khođng khí OXH deê dàng: 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4
* Ứng dúng :
SO2 dùng đeơ taơy traĩng len lúa dùng đeơ khử trùng, giêt maăm móng vi khuaơn Các muôi cụa H2SO3 có giá trị thực tê ( NaHSO4).
3.2 Hợp chât hoá trị dương 6:a. Anhydric sunphuaric SO3 a. Anhydric sunphuaric SO3
SO3 táo thành khi SO2 + O2 với xúc tác V2O5 hay Pt
SO3 là moơt chât lỏng khođng màu sođi ở nhieơt đoơ 44,8oC, đođng đaịc ở 16,8oC thành khôi kêt tinh trong suôt ( như baíng) hút aơm mánh.
SO3 là chât OXH mánh, tiêp xúc vơi phôtpho thì P bôc cháy, SO3 deê tan trong nước và khi tan toạ nhieău nhieơt .
SO3 + H2O = H2SO4 + 70,5KJ
b. Axit sunphuaric : H2SO4
- Đieău chê : Sạn xuât H2SO4 là moơt trong những ngành cụa kĩ ngheơ hoá chât. -Sạn xuât H2SO4 baỉng phương pháp tiêp xúc qua các giai đốn:
+ Đieău chê SO2 : đi từ khí lò luyeơn kim hay từ quaịng pyrit saĩt 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
+ Oxy hoá SO2 thành SO3 nhờ xúc tác V2O5 trong các tháp tiêp xúc: SO2 + ½ O2 = SO3
+ Hâp thú SO3 baỉng nước :
SO3 + H2O = H2SO4
Trong thực tê vì SO3 deê táo với nước thành những hát sương mù khó bị nước hâp thú do đó cho SO3 tan trong H2SO4(đ) táo thành Oleum H2SO4.xSO3 (SO3 chiêm 60% trong Oleum) pha loãng Oleum vào nước → dd H2SO4 có noăng đoơ tuỳ ý.
- Tính chât lí hĩc:
sH2SO4 là chât lỏng sánh đaịc khođng màu đođng đaịc ở 10oC naịng, hút aơm mánh. Dung dịchđaịc chứa 98% H2SO4 có khôi lượng rieđng 1,84g/cm3. đaịc chứa 98% H2SO4 có khôi lượng rieđng 1,84g/cm3.
+ H2SO4 tan vođ hán trong nước và toạ nhieău nhieơt.
+ H2SO4 đaịc rât háo nước vì vaơy được dùng làm khođ các chât, nó có theơ hút được cạ nước trong các hợp chât hữu cơ.
+ Khi bị bỏng H2SO4 có theơ rửa nhanh baỉng nước hoaịc tôt hơn là dd NaHSO3, NH4OH loãng roăi rửa baỉng nứơc.
H2SO4 OXH được haău hêt các kim lối (trừ Au và Pt): + Với kim lối sau H2 :
2H2SO4 + Cu = CuSO4 + SO2 + H2O H2SO4 + Hg = HgSO4 + SO2 + 2H2O + Với chì : 3H2SO4 + Pb = Pb(HSO2)2 + SO2 + 2H2O + Với saĩt : 6H2SO4(đ,n) + Fe = Fe2(SO4)2 + 3SO2 + 6H2O
+ Với kim lối hốt đoơng hơn Mg, Al, Zn… H2SO4 (đ) (C% > 25%) bị khử tới S4+, So, S2-. Zn + H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S + 4H2O 4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O H2SO4(đ, n) còn OXH được cạ á kim:
C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
Dung dịch H2SO4 là moơt axit mánh, trong dd phađn li theo 2 nâc : + Nâc 1 phađn li hoàn toàn :
H2SO4 = H+ + HSO-4 4
+ Nâc 2 yêu hơn : HSO-
4 = H+ + SO2-4 4
Dung dịch H2SO4 theơ hieơn tât cạ những tính chât đaịc trưng cụa 1 axit mánh: phạn ứng với kimlối đứng trước H2 trong dãy đieơn hoá, phạn ứng với oxyt bazơ, bazơ, muôi.
- Khi hoà tan nhieău kim lối có nhieău mức OXH khác nhau thì táo muôi sunphat cụa kim lối với mức OXH thâp nhât.
Fe + H2SO4(l) = FeSO4 + H2
Sn + H2SO4(l) = SnSO4 + H2
H2SO4 loãng thì tính OXH cụa S6+ khođng còn nữa mà do ion H+ đóng vai trò OXH, khác với H2SO4 loãng H2SO4 đaịc gaăn như khođng đieơn li, khođng tác dúng với kim lối khi nguoơi ( thú đoơng hoá có ).
- Tương ứng với 2 nâc phađn li H2SO4 táo 2 lối muôi: muôi sunphat và muôi hydrosunphat, đa sô các muôi này tan được trong nước.
+ Moơt sô muôi ít tan : CaSO4, PbSO4
+ Moơt sô muôi khođng tan : BaSO4 (phạn ứng đaịc trưng nhaơn biêt ion SO42-)