BÀI 8: SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 8: SULFURIC ACID VÀ MUỐI SULFATE
Mục tiêu
Mục tiêu
- Trình bày được tính chất vật lí, cách bảo quản, sử dụng và nguyên tắc xử lí sơ bộ khi bỏng add. - Trình bày được cấu tạo phân tử Latex(H_2SO_4); tính chất vật lí, tính chất hoá học cơ bản, ứng dụng của dung dịch sulfuric acid loãng, dung dịch sulfuric acid đặc và những lưu ý khi sử dụng sulfuric acid. - Thực hiện được một số thí nghiệm chứng minh tính oxi hoá mạnh và tính háo nước của dung dịchsulfuric acid dặc. - Vận dụng được kiến thức về năng lượng phản ứng, chuyển dịch cân bằng, vấn để bảo vệ môi trườngđể giải thích các giai đoạn trong quá trình sản xuất sulfuric acid theo phương pháp tiếp xúc. - Nêu được ứng dụng của một số muối sulfate quan trọng: barium sulfate, ammonium sulfate,calcium sulfate, magnesium sulfate và nhận biết được ion Latex(SO_4^(2-)) trong dung dịch bằng ion Latex(Ba_(2+)).
MỤC TIÊU
Sulfuric acid
Cấu tạo phân tử
1. Cấu tạo phân tử
I. SULFURIC ACID
Phân tử sulfuric acid (H2SO4) có công thức cấu tạo: Với cấu tạo gồm các nguyên tử hydrogen linh động và các nguyên tử oxygen có độ âm điện lớn, giữa các phân tử sulfuric acid hình thành nhiều liên kết hydrogen:
Ảnh
Ảnh
Tính chất vật lí
2. Tính chất vật lí
Ở điều kiện thường, sulfuric acid là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, có tính hút ẩm mạnh. Dung dịch sulfuric acid 98% có khối lượng riêng 1,84 g/cm3, nặng gần gấp hai lần nước. Sulfuric acid tan vô hạn trong nước và toả rất nhiều nhiệt. Do vậy, tuyệt đối không tự ý pha loãng sulfuric acid. Khi pha loãng dung dịch sulfuric acid đặc, để đảm bảo an toàn phải rót từ từ dung dịch sulfuric acid đặc vào nước, vừa rót vừa khuấy (không làm ngược lại).
Ảnh
Quy tắc an toàn (bảo quản, sử dụng)
3. Quy tắc an toàn
a) Bảo quản Sulfuric acid được bảo quản trong chai, lọ có nút đậy chặt, đặt ở vị trí chắc chắn. Đặt chai, lọ đựng dung dịch sulfuric acid đặc cách xa các lọ chứa chất dễ gây cháy, nổ như chlorate, perchlorate, permanganate, dichromate. b) Sử dụng Sulfuric acid gây bỏng khi rơi vào da, do vậy khi sử dụng cần tuân thủ các nguyên tắc: (1) Sử dụng găng tay, đeo kính bảo hộ, mặc áo thí nghiệm. (2) Cầm dụng cụ chắc chắn, thao tác cẩn thận. (3) Không tì, đè chai đựng acid lên miệng cốc, ống đong khi rót acid. (4) Sử dụng lượng acid vừa phải, lượng acid còn thừa phải thu hồi vào lọ đựng. (5) Không được đổ nước vào dung dịch acid đặc.
Quy tắc an toàn (sơ cứu)
Khi bị bỏng sulfuric acid cần thực hiện sơ cứu theo các bước sau: (1) Nhanh chóng rửa ngay với nước lạnh nhiều lần để làm giảm lượng acid bám trên da. Nếu bị bỏng ở vùng mặt nhưng acid chưa bắn vào mắt thì nhắm chặt mắt khi ngâm rửa. Nếu acid đã bắn vào mắt thì úp mặt vào chậu nước sạch, mở mắt và chớp nhiều lần để rửa acid. (2) Sau khi ngâm rửa bằng nước, cần tiến hành trung hoà acid bằng dung dịch Latex(NaHCO_3) loãng (khoảng 2%). (3) Băng bó tạm thời vết bỏng bằng băng sạch, cho người bị bỏng uống bù nước điện giải rồi đưa đến cơ sở y tế gần nhất.
c) Sơ cứu khi bỏng acid
TCHH (sulfuric acid loãng)
4. Tính chất hóa học a) Dung dịch sulfuaric acid loãng
Dung dịch sulfuric acid loãng có đầy đủ tính chất của một acid mạnh. - Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ; - Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Al, Zn, Fe,...) tạo thành muối sulfate và giải phóng khí hydrogen.
Chú ý: Các kim loại Hg, Cu, Ag, Au, Pt …không tác dụng với Latex(H_2SO_4) loãng. Khi Fe tác dụng với Latex(H_2SO_4) loãng, sản phẩm thu được là muối iron(II).
- Tác dụng với base tạo thành muối sulfate và nước. - Tác dụng với basic oxide tạo thành muối sulfate và nước. - Tác dụng với một số muối tạo thành muối sulfate và acid mới
sulfuric acid đặc (tính acid, oxi hóa)
b) Dung dịch sulfuric acid đặc
* Tính acid Dung dịch sulfuric acid đặc có tính acid mạnh và khó bay hơi, được sử dụng để điều chế một số acid dễ bay hơi. Ví dụ: Dung dịch sulfuric acid đặc được dùng trong công nghiệp để điều chế HF bằng cách tác dụng với quặng fluorite.
Ảnh
* Tính oxi hoá Dung dịch sulfuric acid đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh, nhất là khi đun nóng, kèm theo sự giảm số oxi hoá của nguyên tử sulfur: Dung dịch sulfuric acid đặc, nóng oxi hoá được nhiều kim loại, phi kim và hợp chất.
Ảnh
sunfuric đặc (tính háo nước)
Thí nghiệm trang 51 Hóa học 11: Dung dịch sulfuric acid đặc tác dụng với đường mía
Lời giải: Hiện tượng: Đường mía dần dần hoá than, có hiện tượng sủi bọt đẩy C trào ra ngoài cốc. 1) Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra: 2) Dự đoán: Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ các hợp chất carbohydrate như cellulose (giấy, bông), tinh bột (gạo) và khiến chúng hoá đen (hiện tượng than hoá).
Ảnh
* Tính háo nước Dung dịch sulfuric acid đặc có khả năng lấy nước từ hợp chất carbohydrate và khiến chúng hoá đen (hiện tượng than hoá).
Ứng dụng
5. Ứng dụng
Ảnh
Sản xuất
6. Sản xuất
Trong công nghiệp, sulfuric acid chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên liệu chính là sulfur, quặng pyrite (chứa Latex(FeS_2)). Phương pháp tiếp xúc gồm ba giai đoạn chính. Giai đoạn 1: Sản xuất sulfur dioxide Tuỳ thuộc vào nguồn nguyên liệu, sulfur dioxide được sản xuất bằng cách đốt cháy sulfur, pyrite hoặc quặng sulfide trong lò đốt bằng không khí. Giai đoạn 2: Sản xuất sulfur trioxide Oxi hoá sulfur dioxide bằng không khí dư ở nhiệt độ khoảng 450 oC, áp suất 1 – 2 bar, xúc tác vanadium(V) oxide (V2O5), hiệu suất đạt trên 98%: Giai đoạn 3: Hấp thụ sulfur trioxide bằng sulfuric acid đặc, tạo ra oleum (hỗn hợp các acid có công thức chung dạng H2SO4.nSO3). Sau đó, pha loãng oleum vào nước thu được dung dịch sulfuric acid loãng.
Ảnh
Ảnh
Muối sulfate
Ứng dụng
II. MUỐI SULFATE
1. Ứng dụng
Ảnh
Nhận biết
Thuốc thử nhận biết ion sulfate là dung dịch muối barium hoặc dung dịch Latex(Ba(OH)_2). Sản phẩm phản ứng là barium sulfate Latex(BaSO_4) kết tủa trắng, không tan trong acid. Latex(H_2SO_4 + BaCl_2 →BaSO_4↓ + 2HCl) Latex(Na_2SO_4 + Ba(OH)_2 →BaSO_4↓ + 2NaOH) Kết tủa trắng Latex(BaSO_4)
2. Nhận biết
Ảnh