Ôn tập chương oxi lưu huỳnh

I. KHÁI QUÁT VỀ NHÓM OXI - LƯU HUỲNH

- Nhóm VIA gồm các nguyên tố: O, S, Se và Te, Po.

- Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns²np⁴.

- O trong hợp chất thường có mức oxi hóa -2;

- S, Se, Te ngoài mức oxi hóa -2 khi liên kết với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn còn có số oxi hóa +4; +6.

- Các nguyên tố trong nhóm oxi đều là nguyên tố phi kim mạnh (trừ Po), chúng có tính oxi hóa mạnh và tính oxi hóa giảm dần từ O đến Te.

- Hợp chất với H₂ (H₂X) trừ H₂O thì đều là chất khí, mùi khó chịu và độc hại. Dung dịch trong nước của chúng có tính axit yếu.

- Hợp chất hiđroxit (H₂XO₄) là những axit.

II OXI - OZON - LƯU HUỲNH

	Oxi	Ozon	Lưu huỳnh
Cấu tạo	Cấu hình e của oxi (Z=8): 1s22s22p4 O=O: Liên kết cộng hóa trị không cực	Cấu hình e của oxi (Z=8): 1s22s22p4 : Có 1 liên kết cho nhận	S (Z=16): 1s22s22p63s23p4 Số OXH: -2 ; 0 ; +4 ; +6
Tính chất vật lí	O2 là chất khí, không màu, ít tan trong nước.	O3 là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt.	Chất rắn màu vàng, không tan trong nước. Có 2 dạng thù hình: lưu huỳnh tà phương \(({S_\alpha })\) , lưu huỳnh đơn tà \(({S_\beta })\)
Tính chất hóa học	O2 là nguyên tố phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh. - Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Ag, Au, Pt…) - Tác dụng với nhiều phi kim (trừ halogen) ${{\overset{0}{\mathop{O}}\,}_{2}}+S\xrightarrow{{{t}^{0}}}S{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{2}}$ - Tác dụng với nhiều hợp chất $3{{\overset{0}{\mathop{O}}\,}_{2}}+2{{H}_{2}}S\xrightarrow{{{t}^{0}}}2S{{\overset{-2}{\mathop{O}}\,}_{2}}\uparrow +2{{H}_{2}}\overset{-2}{\mathop{O}}\,$	O3 có tính oxi hóa rất mạnh, mạnh hơn oxi. O3 + 2Ag → Ag2O + O2↑ O3 + 2KI + H2O→I2 + 2KOH + O2↑	- Vừa thể hiện tính OXH, vừa thể hiện tính khử + Tính oxi hóa: $\overset{0}{\mathop{S}}\,+Fe\xrightarrow{{{t}^{0}}}Fe\overset{-2}{\mathop{S}}\,$ $\overset{0}{\mathop{S}}\,+Hg\to Hg\overset{-2}{\mathop{S}}\,$ => Dùng S thu gom thủy ngân rơi vãi + Tính khử: ${{\overset{{}}{\mathop{O}}\,}_{2}}+\overset{0}{\mathop{S}}\,\xrightarrow{{{t}^{0}}}\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{\overset{{}}{\mathop{O}}\,}_{2}}$
Điều chế	- Trong công nghiệp:  + Chưng cất phân đoạn không khí lỏng. + Điện phân nước: 2H2O   2H2↑ + O2↑ - Trong PTN: nhiệt phân hợp chất chứa oxi 2KClO3$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2KCl + 3O2↑ 2KMnO4$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2H2O2$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$2H2O + O2↑		- Khai thác lưu huỳnh trong mỏ lưu huỳnh. - Điều chế từ hợp chất: SO2 + 2H2S$\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 3S + 2H2O 2H2S + O2(thiếu) $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$2S + 2H2O

III. HIĐRO PEOXIT

H₂O₂ vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa.

- Tính oxi hóa: H₂O₂ + 2KI → I₂ + 2KOH.

- Tính khử: 5H₂O₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄  → 2MnSO₄  + 5O₂  + K₂SO₄  + 8H₂O

IV. HIĐROSUNFUA

1. Tính chất vật lý:

H₂S là chất khí không màu, mùi trứng thối và rất độc

2. Tính chất hóa học

- Tính axit yếu (yếu hơn H₂CO₃)

- Tính khử mạnh

2\({H_2}\mathop S\limits^{ - 2} \)+ SO₂→ 2\(\mathop S\limits^0 \)  + 2H₂O

(Đun nóng 2 khí thu được chất bột màu vàng)

$2{{H}_{2}}\overset{-2}{\mathop{S}}\,+3{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}2\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}+2{{H}_{2}}O$

\({H_2}\mathop S\limits^{ - 2} \)+4Cl₂ + 4H₂O→\({H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4}\) + 8HCl

3. Điều chế trong PTN:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

H₂S không điều chế trong công nghiệp vì không có ứng dụng thực tế

V. MUỐI SUNFUA

- Muối sunfua được chia thành 3 loại:

     + Loại 1. Tan trong nước và tan trong axit gồm Na₂S, K₂S, CaS và BaS, (NH₄)₂S.

     + Loại 2. Không tan trong nước nhưng tan trong axit mạnh gồm FeS, ZnS...

     + Loại 3. Không tan trong nước và không tan trong axit HCl, H₂SO₄ loãng gồm CuS, PbS, HgS, Ag₂S...

- Màu: CdS (vàng); CuS, FeS, Ag₂S, PbS…(đen); HgS (đỏ); ZnS (trắng).

VI. LƯU HUỲNH ĐIOXIT

1. Tính chất vật lí

SO₂ là chất khí không màu, mùi hắc và độc.

2. Tính chất hóa học

- SO₂ là oxit axit

- SO₂ vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử:

Tính OXH: $\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$ + 2H₂S → $\overset{0}{\mathop{S}}\,$ + 2H₂O

            $\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$ + 2Mg $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$2MgO + $\overset{0}{\mathop{S}}\,$

Tính khử: $\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + ${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$

            5$\overset{+4}{\mathop{S}}\,{{O}_{2}}$+2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ +2${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$

3. Điều chế

- Trong công nghiệp:

4FeS₂ +11O₂ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2Fe₂O₃+ 8SO₂

S + O₂ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$SO₂

- Trong PTN:  Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ ↑+ H₂O

VII. LƯU HUỲNH TRIOXIT VÀ AXIT SUNFURIC

1. Tính chất vật lí

- SO₃ là chất lỏng, hút nước rất mạnh và chuyển thành H₂SO₄ hoặc oleum: H₂SO₄.nSO₃

- H₂SO₄ đặc là chất lỏng không màu, sánh như dầu, không bay hơi.

- Dễ hút ẩm → làm khô một số khí

- H₂SO₄ đặc tan trong nước, tỏa nhiều nhiệt → muốn pha loãng H₂SO₄ đặc ta phải rót từ từ axit vào nước và khuấy đều.

2. Tính chất hóa học

- H₂SO₄ loãng: có đầy đủ tính chất của một axit mạnh:

- H₂SO₄ đặc có tính oxi hóa mạnh

H₂SO₄ đặc, nóng oxi hóa được hầu hết các kim loại ( trừ Au,Pt), nhiều phi kim và nhiều hợp chất:

2${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$ _đặc + \(\overset{0}{\mathop{Cu}}\,\) $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$\(\overset{+2}{\mathop{Cu}}\,\)SO₄ + \(\overset{+4}{\mathop{S}}\,\)O₂ $\uparrow $ +2H₂O.

6${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$ _đặc + 8H$\overset{0}{\mathop{I}}\,$ $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$4\(\overset{0}{\mathop{I}}\,\)₂ + H_{2$\overset{-2}{\mathop{S}}\,$} $\uparrow $ +4H₂O.

H₂SO₄ đặc, nóng oxi hóa kim loại lên số oxi hóa dương cao nhất:

6${{H}_{2}}\overset{+6}{\mathop{S}}\,{{O}_{4}}$ _đặc + 2\(\overset{0}{\mathop{Fe}}\,\) $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$\({{\overset{+3}{\mathop{Fe}}\,}_{2}}{{(S{{O}_{4}})}_{3}}\) + 3\(\overset{+4}{\mathop{S}}\,\)O₂ $\uparrow $ +6H₂O.

Chú ý: Al, Fe, Cr… không tác dụng với H₂SO₄ đặc, nguội.

- H₂SO₄ đặc có tính háo nước → Thận trọng khi sử dụng H₂SO₄ đặc!

3. Điều chế:

VIII. MUỐI SUNFAT

- Muối tan: Na₂SO₄, KHSO₄, (NH₄)₂SO₄,…

- Muối không tan: BaSO₄, PbSO₄,…

Nhận biết ion SO₄^2- : thuốc thử là BaCl₂ hoặc Ba(NO₃)₂ hoặc Ba(OH)₂,…

Ba²⁺ +SO₄^2- → BaSO₄   trắng