CẤU TẠO, TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA SO2 (LƯU HUỲNH DIOXIT)

I. Cấu tạo phân tử khí sunfurơ 

  - Công thức phân tử: SO₂

  - Công thức cấu tạo: O = S = O

II. Tính chất vật lí

 - Là chất khí không màu, nặng hơn không khí, mùi hắc, độc, tan và tác dụng được với nước.

III. Tính chất vật lí 

1. SO₂ là oxit axit

 - Tác dụng với nước:             

SO₂ + H₂O   H₂SO₃

 - Tác dụng với dung dịch bazơ (có thể tạo thành 2 loại muối sunfit và hiđrosunfit):

SO₂ + NaOH → NaHSO₃

SO₂ + 2NaOH → Na­₂SO₃ + H₂O

* Lưu ý: Tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau:

 Gọi nOH^-/ n_SO2 = T thì 

  + T < hoặc = 1 → muối  HSO₃^-
  + T > hoặc = 2 → SO₃^2- 

  + 1 < T < 2  → 2 muối: HSO₃^- và SO₃^2- 

 - Tác dụng với oxit bazơ → muối:                  

SO₂ + CaO → CaSO₃ 

2. SO₂ là vừa là chất khử, vừa là chất khử

 Số oxi hóa của lưu huỳnh: -2   0   +4  +6 

* Nhận xét: S trong SO₂ có mức oxi hóa +4 ở mức trung gian của -2 và +6. Vì vậy, SO₂ vừa có tính oxi hóa và tính khử.

 a. SO₂ là chất oxi hóa: (S⁺⁴ → S⁰)            

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

b. SO₂ là chất khử: (S⁺⁴ → S⁺⁶)                   

2SO₂ + O₂  2SO₃ (V₂O₅, 450⁰C)

Cl₂ + SO₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl

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

           SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

IV. Điều chế

 - Đốt cháy lưu huỳnh:                        

S + O₂ → SO₂ (t⁰)

 - Đốt cháy H₂S trong oxi dư:             

2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂

 - Cho kim loại tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng: 

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

 - Đốt quặng firit sắt:                           

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

 - Trong phòng thí nghiệm dùng phản ứng của Na₂SO₃ với dung dịch H₂SO₄:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

V. Nhận biết khí sunfurơ

 - Làm quỳ tím ẩm chuyển thành màu đỏ.

 - Làm mất màu dung dịch nước brom, dung dịch thuốc tím…

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

6. Ứng dụng

 - Sản xuất axit sunfuric.

 - Tẩy trắng giấy, bột giấy.

 - Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm.

     Ngoài các ứng dụng trên, SO₂ còn là chất gây ô nhiễm môi trường. Nó là nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng