II – HIĐRO PEOXIT 1 Cấu tạo phân tử
b. Tính chất của axit H2SO4 đặc
* Tính oxi hóa mạnh:
- Thí nghiệm: Cu + dung dịch H2SO4
đặc:
Hiện tƣợng:
+ Ở điều kiện thƣờng: Không có hiện tƣợng gì.
+ Khi đun nóng: Có khí bay ra, dung dịch có màu xanh.
- Khí bay ra là SO2.
- Dung dịch thu đƣợc là CuSO4. - Quá trình cho – nhận electron: Cu → Cu2+
+ 2e S6+ + 2e → S4+ (SO2) PTHH của phản ứng:
Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2+2H2O
0 +6 +2 +4
kiện thƣờng → Không có hiện tƣợng gì. Khi đun nóng → Có khí bay ra, dung dịch có màu xanh.
GV: Cu đứng sau H, vậy tại sao lại tác dụng với axit H2SO4? → xuất hiện mâu thuẫn nhận thức cần giải quyết.
Giải quyết vấn đề. (Theo tình huống 17 – chƣơng Oxi).
GV: H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh, tác dụng với hầu hết các kim loại, kể cả những kim loại đứng sau H (Trừ Au, Pt).
HS: Ghi chép. GV yêu cầu HS:
- Viết các PTPƢ xảy ra, xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi và nêu hiện tƣợng (nếu có) khi cho H2SO4 đặc tác dụng với các chất Fe, S, HI?
- Hãy so sánh tính chất của axit HCl, H2SO4 loãng với H2SO4
đặc, nóng?
Dùng thí nghiệm để nêu vấn đề. GV cho HS quan sát thí nghiệm trên băng hình.
- H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh, tác dụng với hầu hết các kim loại, kể cả những kim loại đứng sau H (Trừ Au, Pt).
- H2SO4 đặc, nguội có tính thụ động với Al, Fe.
PTHH của phản ứng:
2Fe+6H2SO4 Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O
S + 2H2SO4 3SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4 I2 + SO2 + 2H2O 0 +6 +3 +4 -1 +4 +4 +6 +6 0 0 to to to
- Axit HCl, H2SO4 loãng có tính axit còn axit H2SO4 đặc, nóng ngoài tính axit còn có tính oxi hóa mạnh.
Thí nghiệm 1: Làm khô CuSO4.5H2O.
Thí nghiệm 2: H2SO4 đặc chiếm nƣớc của hợp chất hữu cơ:
+ Cho H2SO4 đặc tác dụng với đƣờng.
+ Cho H2SO4 đặc lên tờ giấy, hơ nóng.
HS: Quan sát và nêu hiện tƣợng. GV nêu vấn đề:
- Các quá trình xảy ra khi cho H2SO4 đặc tác dụng với đƣờng trắng? Tại sao lại có khí thoát ra? - Hiện tƣợng ở hai thí nghiệm trên là gì? Có bản chất giống nhau không?
Giải quyết vấn đề. (Theo tình huống 19 – chƣơng Oxi)
HS: So sánh, đƣa ra nhận xét và viết các PTHH của phản ứng xảy ra.
Thí nghiệm 1: H2SO4 đặc làm tinh thể CuSO4.5H2O từ màu xanh chuyển sang CuSO4 khan không màu.
Thí nghiệm 2:
+ Than hóa đƣờng: có hiện tƣợng sủi bọt đen.
+ Than hóa giấy (xenlulozơ) làm cho giấy biến thành màu đen khi hơ nóng.
Nhận xét:
- Hai thí nghiệm trên đều là sự chiếm nƣớc của H2SO4 đặc.
- Bản chất khác nhau:
+ Thí nghiệm 1: Hút nƣớc của chất kết tinh nƣớc (tinh thể hiđrat).
+ Thí nghiệm 2: Chiếm nƣớc của hợp chất hữu cơ (H và O trong hợp chất).
Vận dụng:
- Nêu cơ chế gây bỏng của H2SO4 đặc?
- Nếu dùng H2SO4 loãng viết lên giấy rồi hơ nóng thì có hiện tƣợng gì?
- Dùng H2SO4 đặc có thể làm khô đƣợc những chất nào sau đây: H2, CO, CO2, SO3, NH3, H2S, HI, N2, O2.
HS: Thảo luận và trả lời.
GV: Hãy kết luận về tính chất của H2SO4 đặc và loãng.
HS nêu kết luận.
GV lƣu ý: Tính axit của axit H2SO4 loãng là do ion H+ quy định (trong dung dịch tồn tại các ion H+, HSO4-, SO4
2-
). Còn H2SO4 đặc chủ yếu tồn tại ở dạng
Xảy ra qua 2 quá trình: Tách H2O tạo ra C, tỏa nhiệt làm xảy ra quá trình oxi hóa H2SO4 đặc với C tạo CO2.
Đây là phản ứng oxi hóa – khử. PTHH của phản ứng: 0 +6 +4 +4 CuSO4.5H2O CuSOH2SO4 4 + 5H2O Cn(H2O)m nC + mH2O C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O H2SO4 Kết luận: - Là axit mạnh. - H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh. - H2SO4 đặc có khả năng chiếm nƣớc của một số hợp chất: chiếm nƣớc kết tinh hoặc chiếm C, H trong hợp chất hữu cơ.
phân tử nên tính oxi hóa mạnh do cả phân tử gây nên.
HS: Nghe và ghi chép.
Hoạt động 4: 4. Ứng dụng
GV: Nghiên cứu SGK và cho biết những ứng dụng quan trọng của H2SO4?
HS: Nghiên cứu SGK và trả lời. GV phân tích sơ đồ trong SGK (Trang 184).
HS: Quan sát và nghe giảng. GV củng cố thêm: H2SO4 là hóa chất quan trọng hàng đầu, ngƣời ta thƣờng lấy tỉ trọng sản xuất H2SO4 hàng năm làm tiêu chuẩn đánh giá sự phát triển của ngành công nghiệp nƣớc đó.
4. Ứng dụng
H2SO4 có nhiều ứng dụng quan trọng, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và hóa chất.