Tính Chất Hóa Học Của Lưu Huỳnh, Cách Điều Chế Và Các Ứng Dụng

Lưu huỳnh là một nguyên tố phi kim phổ biến thường xuất hiện trong cuộc sống hàng ngày. Đây cũng là chất quan trọng trong chương trình học môn Hóa lớp 2 và lớp 3. Tuy nhiên, lý thuyết về tính chất hóa học, cách điều chế và ứng dụng của lưu huỳnh thì nhiều học sinh vẫn chưa hiểu rõ. Bài viết hôm nay bangtuanhoan.edu.vn sẽ chia sẻ với các bạn chi tiết những kiến ​​thức về tính chất vật lý và tính chất hóa học của lưu huỳnh và cũng như điều chế và ứng dụng của lưu huỳnh.

>>> Xem thêm:

• Nguyên tố hóa học là gì? Lý thuyết về các nguyên tố hóa học
• Tính Chất Hóa Học Của Clo. Điều chế và ứng dụng của clo

Lưu huỳnh là gì?

Lưu huỳnh hay còn gọi là Lưu huỳnh là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nằm ở ô thứ 16, chu kỳ 3, nhóm VIA, có ký hiệu hóa học là S, số hiệu nguyên tử 16, cấu hình electron là 1s² 2 giây² 2p⁶ 3 giây² 3p⁴ và độ âm điện là 2,58.

Trong tiếng Ả Rập, Sufra có nghĩa là màu vàng, lưu huỳnh thường được gọi bằng cái tên này trong ngôn ngữ của một số nước Châu Âu ngày nay.

Trạng thái tự nhiên của lưu huỳnh

• Lưu huỳnh tồn tại ở dạng nguyên tố, ở dạng cặn lưu huỳnh.
• Lưu huỳnh cũng tồn tại ở dạng hợp chất trong muối sunfat, muối sunfua, v.v.

Hợp chất của lưu huỳnh

Hợp chất của lưu huỳnh là Lưu huỳnh Hiđro, có mùi trứng thối, khi tan có tính axit, tan trong nước và phản ứng với nhiều kim loại tạo thành lưu huỳnh kim loại.

Lưu huỳnh còn có nhiều hợp chất khác như etyl và metyl mecaptan có mùi khó chịu và được dùng làm chất tạo mùi trong khí đốt để tiện phát hiện rò rỉ.

Một số hợp chất vô cơ của lưu huỳnh có thể kể đến như sunfua (S2-), sunfit (SO32-), metabisulfit (S2O52−), sunfat (SO42-). Một số hợp chất hữu cơ của lưu huỳnh như: đimetyl, sulphoniopropionat (DMSP; (CH3) 2S + CH2CH2COO-), thiol (hoặc mecaptan), thiolat, Sulfoxit, Sulfon, thuốc thử Lawesson

Tính chất vật lý của lưu huỳnh

Lưu huỳnh có các tính chất vật lý đặc trưng như:

• Lưu huỳnh là chất rắn tự nhiên màu vàng, không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ như benzen, rượu, v.v.
• Lưu huỳnh dẫn nhiệt và dẫn điện kém.
• Lưu huỳnh có hai dạng cấu tạo chính: lưu huỳnh S_α hướng dữ (hoặc lưu huỳnh SẼ)_β đơn tính) và vô định hình (nhựa lưu huỳnh).

• Lưu huỳnh sôi ở 444,6^oC và tạo thành hơi màu nâu đỏ. Khi nguội nhanh, hơi lưu huỳnh biến thành bột mịn gọi là lưu huỳnh hoa.
• Lưu huỳnh nóng chảy ở 112,8^oC, chỉ cao hơn nhiệt độ sôi của nước một chút. Khi đun nóng đến 187C, lưu huỳnh có màu vàng nâu và đặc lại, gọi là lưu huỳnh dẻo.

Rượu Methyl là gì? Công thức cấu trúc và ứng dụng

Tính chất hóa học của lưu huỳnh

Lưu huỳnh vừa thể hiện tính oxi hóa với các trạng thái oxi hóa khác nhau bao gồm -2, 0, +4, +6 vừa có tính khử.

Phản ứng với hydro

Lưu huỳnh phản ứng trực tiếp với hiđro khi dẫn H. khí ga₂ vào ống nghiệm đựng lưu huỳnh đang sôi. Sau đó, bạn sẽ thấy một chất khí có mùi giống như trứng thối, đó là hydrogen sulfide:

H_2 + S \xrightarrow{350^oC} H_2S

Tác dụng với kim loại

Tác dụng với kim loại là một trong những tính chất hóa học của lưu huỳnh đặc sắc. Khi đun nóng, lưu huỳnh dễ dàng phản ứng với nhiều kim loại để tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.

Ví dụ: Trộn bột sắt và lưu hình với nhau, rồi đun nhẹ lúc đầu thì phản ứng toả nhiệt nhiều hơn và xảy ra mạnh hơn.

Fe   +   S  \xrightarrow{t^o}  FeS

Ngoài ra, khi lưu huỳnh phản ứng với kẽm và nhôm, cũng xảy ra phản ứng dữ dội kèm theo hiện tượng lóe sáng. Các sợi đồng mỏng cũng có thể cháy trong lưu huỳnh để tạo ra CuS màu đen.

Đặc biệt, bạn cần lưu ý rằng thủy ngân phản ứng với S ở nhiệt độ phòng:

Hg + S → HgS

Tác dụng với phi kim

Lưu huỳnh phản ứng với hầu hết các nguyên tố phi kim loại, trừ iot và nitơ. Khi đốt cháy lưu huỳnh trong không khí tạo ra lưu huỳnh (IV) oxit với ngọn lửa màu xanh lam.

S + O_2 \xrightarrow{t^o} SO_2

>>> Xem thêm: Lý thuyết về oxi và tính chất hóa học của oxi lớp 10

Phản ứng với các chất oxy hóa mạnh

Một tính chất hóa học của lưu huỳnh Phổ biến khác là thể hiện tính khử khi phản ứng với chất oxi hóa mạnh:

S+2H_2SO_{4\ (đặc)} \xrightarrow{t^o}3SO_2+2H_2O
\\
\
\\
S+4HNO_{3\ (đặc)}  \xrightarrow{t^o}SO_2\uparrow +\ 4NO_2+2H_2O

Phương pháp điều chế lưu huỳnh

Trong thiên nhiên

Để điều chế lưu huỳnh, người ta dùng phương pháp Frasch để khai thác nguyên tố S tự do trong lòng đất.

Trong ngành

Trong công nghiệp, lưu huỳnh được điều chế bằng cách đốt cháy H₂S và sử dụng họ₂S để giảm SO₂.

• Trong điều kiện không có không khí, ta tiến hành đốt H₂S:

2H_2S + O_2 \xrightarrow{t^o} 2S + 2H_2O

• Chung tôi sử dụng chung₂S để giảm SO₂:

2H_2S + SO_2 → 3S + 2H_2O

Các phương pháp này giúp thu hồi hiệu quả hơn 90% lượng lưu huỳnh có trong khí độc H₂S và SO_2.

Ứng dụng của lưu huỳnh

Trong công nghiệp, lưu huỳnh được sử dụng chủ yếu để sản xuất axit sunfuric. Ngoài ra, một lượng lớn còn được dùng để tinh luyện cao su nhằm tăng độ bền và độ đàn hồi của cao su. Nếu chúng ta thêm nhiều lưu huỳnh vào cao su, nó sẽ tạo ra nhựa ebonit dùng làm chất cách điện.

Công thức hóa học của Sucrose và Glucose

Lưu huỳnh còn được dùng để phun thuốc trừ sâu cho một số loại cây, làm que diêm, thuốc súng đen hoặc làm thuốc mỡ chữa bệnh ngoài da, v.v.

Bài tập về tính chất hóa học của lưu huỳnh

Bài tập 1: Đun nóng hỗn hợp gồm 0,65 g bột kẽm và 0,224 g bột lưu huỳnh trong ống nghiệm kín không có không khí. Sau phản ứng, trong ống nghiệm thu được chất gì? Khối lượng là bao nhiêu?

Câu trả lời:

\begin{aligned}
& \small \text{Phương trình phản ứng: } Zn + S \xrightarrow[]{t^o} ZnS
\\
& \small \text{Số mol Zn: } n_{Zn} = \frac{0,65}{65} = 0,01 \ mol
\\
& \small \text{Số mol S: } n_{S} = \frac{0,224}{32} = 0,007 \ mol
\\
& \small \text{Dựa trên phương trình phản ứng, ta có: } \frac{n_{Zn}}{1} = 0,01 > \frac{n_{S}}{1} = 0,007
\\
& \small \implies \text{Sau phản ứng, lưu huỳnh phản ứng hết, kẽm còn dư.}
\\
& \small \implies \text{Sau phản ứng, người ta thu được Zn dư và ZnS trong ống nghiệm.}
\\
& \small \text{Số mol Zn dư: } n_{Zn \ dư} = 0,01 - 0,007 = 0,003 \ mol
\\
& \small \text{Dựa trên phương trình phản ứng: } n_{ZnS} = n_{S} = 0,007 \ mol
\\
& \small \text{Khối lượng các chất sau phản ứng: }
\\
& \small m_{Zn \ dư} = 0,003.65 = 0,195 \ g
\\
& \small m_{ZnS} = 0,007.97 = 0,679 \ g
\end{aligned}

Bài tập 2: Cho 1,10 g hỗn hợp bột sắt và bột nhôm tác dụng vừa đủ với 1,28 g bột lưu huỳnh.

một. Viết phương trình phản ứng

b. Tính thành phần phần trăm của sắt và nhôm trong hỗn hợp ban đầu, dựa vào khối lượng và khối lượng của chất

Câu trả lời:

\begin{aligned}
& \small \text{a. Phương trình phản ứng:}
\\
& \small Fe + S \xrightarrow[]{} FeS \ (*)
\\
& \small 2Al + 3S \xrightarrow[]{} Al_2S_3 \ (**)
\\
& \small \text{b.}
\\
& \small \text{Số mol S: } n_S = \frac{1,28}{32} = 0,04 \ mol
\\
& \small \text{Gọi x và y lần lượt là số mol của Fe và Al trong 2 phương trình phản ứng trên.}
\\
& \small \text{Dựa theo phương trình phản ứng (*): } n_S = n_Fe = x \ mol
\\
& \small \text{Dựa theo phương trình phản ứng (**): } n_S = \frac{3}{2}n_{Al} = \frac{3}{2}y \ mol
\\
& \small \implies x +  \frac{3}{2}y = 0,04 \ (mol) (1)
\\
& \small \text{Dựa theo đề bài ta có:  } 56x + 27y = 1,1 \ (g) (2)
\\
& \small \text{Từ (1) và (2), ta có hệ phương trình:  }
\\
& \small \begin{cases}
\small x +  \frac{3}{2}y = 0,04
\\
\small 56x + 27y = 1,1
& \small \end{cases}
\\
& \small \iff \begin{cases}
\small x = 0,01 \ (mol)
\\
\small y = 0,02 \ (mol)
& \small \end{cases}
\\
& \small \text{Khối lượng sắt tham gia phản ứng: } m_{Fe} = 0,01.56 = 0,56 \ g
\\
& \small \text{Khối lượng nhôm tham gia phản ứng: } m_{Al} = 0,02.27 = 0,54 \ g
\\
& \small \text{Tỉ lệ phần trăm của sắt và nhôm trong hỗn hợp ban đầu dựa trên lượng chất: }
\\
& \small \% n_{Fe} = \frac{0,01}{0,01 + 0,02}.100\% = 33,33\%
\\
& \small \% n_{Al} = \frac{0,02}{0,01 + 0,02}.100\% = 66,67\%
\\
& \small \text{Tỉ lệ phần trăm của sắt và nhôm trong hỗn hợp ban đầu dựa trên khối lượng chất: }
\\
& \small \% m_{Fe} = \frac{0,56}{0,56 + 0,54}.100\% = 50,91\%
\\
& \small \% m_{Al} = \frac{0,54}{0,56 + 0,54}.100\% = 49,09\%
\end{aligned}

Học trực tuyến livestream Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh để bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại bangtuanhoan.edu.vn

Giáo dục bangtuanhoan.edu.vn là Nền tảng học Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh trực tuyến uy tín và chất lượng nhất Việt Nam Dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình học bám sát khung chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, bangtuanhoan.edu.vn sẽ giúp các em lấy lại hành trang, bứt phá về điểm số và nâng cao thành tích của mình. nghiên cứu.

Kim loại và Kim loại Tính chất hóa học – Lý thuyết và Bài tập

Tại bangtuanhoan.edu.vn, trẻ em sẽ được giảng dạy bởi các giáo viên từ TOP 1% giáo viên giỏi toàn quốc. Các giáo viên đều có trình độ Thạc sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong sự nghiệp giáo dục. Với phương pháp giảng dạy sáng tạo, dễ tiếp cận, giáo viên sẽ giúp học sinh tiếp thu kiến ​​thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Giáo dục bangtuanhoan.edu.vn cũng có sẵn Đội ngũ cố vấn học tập chuyên nghiệp luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học và cá nhân hóa lộ trình học tập của các em.

Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu và nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của bangtuanhoan.edu.vn luôn được đảm bảo Đường truyền ổn định, hạn chế giật / lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.

Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, học viên có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.

Khi trở thành học viên của bangtuanhoan.edu.vn, bạn cũng sẽ nhận được Cẩm nang Toán – Lý – Hóa “siêu hay” Tổng hợp tất cả các công thức và nội dung khóa học được biên soạn cẩn thận, chi tiết và kỹ lưỡng giúp học sinh dễ học và ghi nhớ kiến ​​thức hơn.

bangtuanhoan.edu.vn cam kết tăng 8+ hoặc ít nhất 3 điểm cho học sinh. Nếu bạn không đạt số điểm như cam kết, bangtuanhoan.edu.vn sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Hãy nhanh tay đăng ký livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – 12 năm học 2022 – 2023 tại bangtuanhoan.edu.vn ngay hôm nay để hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39%, giảm từ 699K chỉ còn 399K.

Trên đây là những nội dung liên quan đến tính chất vật lý và tính chất hóa học của lưu huỳnh, điều chế và ứng dụng của lưu huỳnh trong đời sống. Hi vọng những kiến ​​thức này sẽ hữu ích với bạn. Ngoài ra, các em cũng có thể tham khảo thêm nhiều kiến ​​thức Toán, Lý, Hóa bổ ích khác tại website bangtuanhoan.edu.vn giúp nâng cao kiến ​​thức và học tập tốt hơn. Chúc các bạn học tốt và luôn đạt điểm cao trong các kì thi sắp tới!

Nhớ để nguồn: Tính Chất Hóa Học Của Lưu Huỳnh, Cách Điều Chế Và Các Ứng Dụng