Nội dung bài học

I - TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA LƯU HUỲNH

1. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh

Lưu huỳnh có hai dạng thù hình: Lưu huỳnh tà phương Sα và lưu huỳnh đơn tà Sβ. Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chất hóa học giống nhau.

Hai dạng lưu huỳnh Sα và Sβ có thể biến đổi qua lại với nhau theo điều kiện nhiệt độ (xem bảng sau).

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh

Thí nghiệm:

Cho một mẩu nhỏ lưu huỳnh vào ống nghiệm rồi đun trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát hiện tượng ta thấy:

Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy (dưới 113^oC), Sα và Sβ là chất rắn, màu vàng. Phân tử lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo thành mạch vòng:

Ở nhiệt độ 119^oC, lưu huỳnh nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, rất linh động. Ở nhiệt độ này, các phân tử S8 chuyển động trượt trên nhau rất dễ dàng.

Ở nhiệt độ 187^oC, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ. Ở nhiệt độ này, mạch vòng của phân tử S₈ bị đứt gẫy tạo thành những chuỗi có 8 nguyên tử S. Những chuỗi này liên kết với nhau tạo thành phân tử lớn, chứa tới hàng triệu nguyên tử (S_n). Những phân tử S_n chuyển động rất khó khăn:

Ở nhiệt độ 445^oC, lưu huỳnh sôi. Ở nhiệt độ này các phân tử lớn Sn bị đứt gẫy thành nhiều phân tử nhỏ bay hơi. Thí dụ, ở 1400^oC hơi lưu huỳnh là những phân tử S2, ở nhiệt độ 1700^oC hơi lưu huỳnh là những nguyên tử S.

Để đơn giản, người ta dùng kí hiệu S mà không dùng công thức phân tử S8 trong các phản ứng hóa học.

II - TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LƯU HUỲNH

Nguyên tử S có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p^4. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử S có 2 electron độc thân. Ở trạng thái kích thích, nguyên tử S có 4 hoặc 6 electron độc thân.

Bởi vậy, trong các hợp chất của S với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn (kim loại, hiđro...), nguyên tố S có số oxi hóa −2.

Trong các hợp chất cộng hóa trị của S với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (oxi, clo...), nguyên tố S có số oxi hóa +4 hoặc +6.

Như vậy, đơn chất lưu huỳnh (số oxi hóa =0) có số oxi hóa trung gian giữa −2 và +6. Khi tham gia phản ứng hóa học, nó thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử.

1. Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro

Lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại và hiđro ở nhiệt độ cao, sản phẩm là muối sunfua hoặc hiđro sunfua

Lưu huỳnh tác dụng với thủy ngân ở nhiệt độ thương tạo muối thủy ngân (II) sunfua

Trong những thí dụ trên, số oxi hóa của các nguyên tố S giảm từ 0 xuống −2. S thể hiện tính oxi hóa.

2. Lưu huỳnh tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng được với một số phi kim như oxi, clo, flo

Trong những phản ứng trên, số oxi hóa của nguyên tố S tăng từ 0 đến +4 hoặc +6. S thể hiện tính khử.

III - ỨNG DỤNG CỦA LƯU HUỲNH

Lưu huỳnh là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp:

- 90% lượng lưu huỳnh sản xuất được dùng để điều chế H₂SO₄.

- 10% lượng lưu huỳnh còn lại được dùng để lưu hóa cao su, chế tạo diêm, sản xuất chất tẩy trắng bột giấy, chất dẻo ebonit, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu và chất diệt nấm trong nông nghiệp,...

IV - SẢN XUẤT LƯU HUỲNH

1. Khai thác lưu huỳnh

Để khai thác lưu huỳnh dạng tự do trong lòng đất, người ta dung hệ thống thiết bị nén nước siêu nóng (170^oC) vào mỏ lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên mặt đất (phương pháp Frasch).

2. Sản xuất lưu huỳnh từ hợp chất

Trong công nghiệp luyện kim màu, người ta thu được một lượng lớn sản phẩm phụ là SO₂. Trong khí tự nhiên, người ta cũng tách ra được một lượng đáng kể khí H₂S. Từ những khí này, điều chế ra lưu huỳnh.

a) Đốt H₂S trong điều kiện thiếu không khí:

2H₂S+O₂→2S+2H₂O

b) Dùng H₂S khử SO₂:

2H₂S+SO₂→3S+2H₂O

Phương pháp này cho phép thu hồi trên 90% lượng lưu huỳnh có trong các khí thải độc hại SO₂ và H₂S.

Đánh giá

Bài 43. Lưu huỳnh

Tổng số sao của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá

Xếp hạng: 5 / 5 sao

Phương trình hóa học

2H₂S + O₂ → 2H₂O + 2S

Bài 43. Lưu huỳnh

Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh biến đổi thế nào theo nhiệt độ? Tính chất hóa học của lưu huỳnh có gì đặc biệt?

Nội dung bài học

I - TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA LƯU HUỲNH

II - TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA LƯU HUỲNH

III - ỨNG DỤNG CỦA LƯU HUỲNH

IV - SẢN XUẤT LƯU HUỲNH

Đánh giá

Phương trình hóa học

Xem Sách Giáo Khoa Trực Tuyến

Bài học khác trong Sách Giáo Khoa Hóa Học Lớp 10 Nâng Cao

Nội dung SGK ở cấp học khác

Nhà Tài Trợ

Các sản phẩm của Be Ready Education

Tiện ích Hoá Học

Kết nối cộng đồng

Phân loại phương trình

Về Từ Điền PTHH

Ứng dụng điện thoại