Lý thuyết Hóa 10 Bài 33. Axit sunfuric, muối sunfat

Lý thuyết Hóa 10 Bài 33. Axit sunfuric, muối sunfat

I. AXIT SUNFURIC H₂SO₄

1. Tính chất vật lí

- Axit sunfuric là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi.

- Nặng gần gấp 2 lần nước (H₂SO₄ 98% có  D =1,84 g/cm³).

- Tan vô hạn trong nước và tỏa nhiều nhiệt.

2. Tính chất hóa học

- Tính axit mạnh.

- Tính oxi hóa mạnh.

a) Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng

- Axit sunfuric loãng có đầy đủ tính chất hóa học của một axit mạnh.

* Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

*Tác dụng với bazơ:

H₂SO₄ + 2NaOH ⟶ Na₂SO₄ + 2H₂O

* Tác dụng với oxit bazơ:

H₂SO₄ + CaO ⟶ CaSO₄ + H₂O

* Tác dụng với muối:

H₂SO₄ + CaCO₃ ⟶ CaSO₄ + H₂O + CO₂

* Tác dụng với kim loại đứng trước hiđro, giải phóng khí hiđro.

3H₂SO₄ + 2Al ⟶ AL₂(SO₄)₃ + 3H₂

* Lưu ý:

+ H₂SO₄  loãng không phản ứng với các kim loại đứng sau hiđro (Cu, Ag, Hg, Au, Pt)

+ Axit H₂SO₄ loãng có tính oxi hóa do ion H⁺ quy định (H⁺ → H⁰).

b) Tính chất của axit sunfuric đặc

- Ngoài tính axit mạnh, axit sunfuric đặc còn có những tính chất hóa học đặc trưng sau:

* Tính oxi hóa mạnh:

- H₂SO₄ đặc, nóng oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim (C, S, P…) và nhiều hợp chất.

+ Với kim loại:

 (n là mức oxi hóa cao nhất của kim loại M)

+ Với phi kim:

+ Với hợp chất:

- Lưu ý: H₂SO₄ đặc, nguội không phản ứng với Al, Fe, Cr… ⟶ thụ động hóa.

* Tính háo nước:

Ví dụ:

* Tính axit: Khi tác dụng với các chất không có tính khử.

3. Ứng dụng

- Axit sunfuric được dùng trong nhiều ngành sản xuất như: phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm, chế biến dầu mỏ…

4. Sản xuất axit sunfuric

- Trong công nghiệp, axit H₂SO₄ được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc gồm 3 công đoạn chính:

a) Sản xuất lưu huỳnh đioxit (SO₂)

- Phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu có sẵn, nguyên liệu ban đầu có thể từ lưu huỳnh hoặc pirit sắt FeS₂...

b) Sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO₃)

- Oxi hóa SO₂ bằng khí oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ cao và có xúc tác.

c) Hấp thụ SO₃ bằng H₂SO₄

- Dùng H₂SO₄ 98% hấp thụ SO₃, được oleum H₂SO₄.nSO₃

- Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng oleum, được H₂SO₄ đặc

 

⟹ Sơ đồ tóm tắt các phản ứng hóa học sản xuất H₂SO₄ :

II. MUỐI SUNFAT. NHẬN BIẾT ION SUNFAT

1. Muối sunfat

- Muối sunfat là muối của axit sunfuric. Có 2 loại muối sunfat:

* Muối trung hòa (muối sunfat) chứa ion sunfat   . Phần lớn muối sunfat đều tan, trừ BaSO₄, SrSO₄, PbSO₄... không tan; CaSO₄, Ag₂SO₄... ít tan.

* Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion hiđrosunfat 

- Ví dụ:

2. Nhận biết ion sunfat

- Dùng dung dịch chứa ion Ba²⁺ (muối bari hoặc Ba(OH)₂  làm thuốc thử nhận biết ion sunfat  . Sản phẩm phản ứng là bari sunfat BaSO₄ kết tủa trắng, không tan trong axit.

- Ví dụ:

Xem thêm Giải Hóa 10: Bài 33. Axit sunfuric - Muối sunfat