Lưu huỳnh đioxit 25

1. Cơ sở hóa học: 8

1.2.3.4. Lưu huỳnh đioxit 25

Cấu tạo phân tử

Lưu huỳnh ở trạng thái kích thích có 4 electron đợc thân ở các phân lớp 3p và 3d: …3s23p33d1. Những electron đợc thân này của nguyên tử S liên kết với 4 electron đợc thân của hai nguyên tử O tạo thành bớn liên kết cợng hóa trị có cực.

Cơng thức cấu tạo:

S

O O

Cơng thức cấu tạo của SO2 cịn có thể biểu diễn như sau:

S O O

Trong hợp chất SO2, nguyên tớ lưu huỳnh có sớ oxi hóa +4. Tính chất vật lí

Lưu huỳnh đioxit hay khí sunfurơ là chất khí khơng màu, mùi hắc, nặng hơn hai lần khơng khí ( 2,2

29 64  

d ), hóa lỏng ở -10oC.

Lưu huỳnh đioxit tan nhiều trong nước (1 thể tích nước ở 20oC hịa tan được 40 thể tích khí SO2).

Lưu huỳnh đioxit là khí đợc, hít thở phải khơng khí có SO2 sẽ gây viêm đường hơ hấp.

Tính chất hĩa học

- Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfurơ (H2SO3):

SO2 + H2O H2SO3

H2SO3 là axit rất yếu (mạnh hơn axit sunfuhiđric) và khơng bền (ngay trong dung dịch, H2SO3 cũng bị phân hủy thành SO2 và H2O).

SO2 tác dụng với dung dịch bazơ, tạo nên 2 loại muới: muới trung hịa, như Na2SO3, chứa ion sunfit (SO 2-) và muới axit, như NaHSO chứa ion hiđrosunfit HSO -.

- Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa

Trong hợp chất SO2, nguyên tớ S có sớ oxi hóa +4, là sớ oxi hóa trung gian giữa các sớ oxi hóa -2 và +6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hóa – khử, SO2 có thể bị khử hoặc bị oxi hóa.

Lưu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh, như halogen, KMnO4,…:

SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4

+4 0 -1 +6

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4

+4 +7 +6 +2 +6

Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa khi tác dụng với những chất khử mạnh hơn, như H2S, Mg,…: SO2 + 2H2S 3S + 2H2O +4 -2 0 SO2 + 2Mg S + 2MgO +4 0 0 +2 Điều chế - Trong phịng thí nghiệm

SO2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch axit H2SO4 với muới Na2SO3.

Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2

Thu SO2 vào bình bằng cách đẩy khơng khí. - Trong cơng nghiệp

SO2 được điều chế bằng cách: + Đớt cháy lưu huỳnh.

+ Đớt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2):

4FeS2 + 11O2 2Feto 2O3 + 8SO2