Chào các bạn đến với fptskillking.edu.vn! Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về phản ứng SO2 + O2 ra SO3 – một phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Hãy cùng tìm hiểu và khám phá nhé!
Nội dung
Phản ứng SO2 + O2
Phương trình hóa học
Trước khi đi vào chi tiết, hãy xem phương trình hóa học của phản ứng này:
2SO2 + O2 ⇄to, V2O5 2SO3
Điều kiện cần thiết
Để phản ứng SO2 tác dụng với O2 xảy ra, chúng ta cần đáp ứng những điều kiện sau:
- Oxi hóa SO2 bằng khí oxi hoặc không khí dư ở nhiệt độ 450 – 500oC.
- Sử dụng chất xúc tác vanađi (V) oxit V2O5.
Mở rộng kiến thức về SO2
Tính chất vật lí
- SO2 là một khí không màu, có mùi hắc và nặng hơn không khí (d = 6429≈2,2).
- SO2 tan nhiều trong nước (ở 20oC, một thể tích nước có thể hòa tan được 40 thể tích SO2).
- SO2 có thể hóa lỏng ở -10oC.
- SO2 là một khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp.
Tính chất hóa học
a. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit
- SO2 tan trong nước tạo thành axit yếu và không bền:
SO2 + H2O ⇆ H2SO3
- SO2 cũng tác dụng với dd bazơ tạo ra 2 loại muối: muối axit HSO3- và muối trung hòa SO32-.
SO2 + NaOH → NaHSO3(1)
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2)
- Nếu nNaOH ≤ nSO2: chỉ xảy ra phản ứng (1)
- Nếu nNaOH > nSO2: xảy ra cả phản ứng (1) và (2)
b. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa
(*) SO2 là chất khử
Khi gặp chất oxi hóa mạnh như O2 , Cl2 , Br2 : khí SO2 sẽ đóng vai trò là chất khử:
SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(*) SO2 là chất oxi hoá
Khi tác dụng với chất khử mạnh:
SO2 + 2H2S → 2H2O + 3S
Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit
a. Ứng dụng
- Lưu huỳnh đioxit được sử dụng trong việc sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp.
- Nó cũng được sử dụng để tấy trắng giấy và bột giấy.
- Lưu huỳnh đioxit cũng có tác dụng chống nấm mốc cho lương thực và thực phẩm.
b. Điều chế
- Trong phòng thí nghiệm: Đun nóng dd H2SO4 với muối Na2SO3, sau đó thu SO2 bằng cách đẩy không khí. Phương trình hóa học:
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2
- Trong công nghiệp: Đốt cháy S hoặc đốt cháy quặng pirit sắt:
4FeS2 + 11O2→to2Fe2O3 + 8SO2
Mở rộng kiến thức về lưu huỳnh trioxit (SO3)
a. Tính chất
- Ở điều kiện thường, SO3 là một chất lỏng không màu, tan vô hạn trong nước và trong axit H2SO4, tnc=17oC, tsôi = 45oC.
- Lưu huỳnh trioxit cũng là một oxit axit:
-
Tác dụng với H2O tạo axit sunfuric: SO3 + H2O → H2SO4
-
Tác dụng với bazơ và oxit bazơ tạo muối sunfat:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
SO3 + Na2O → Na2SO4
b. Ứng dụng và sản xuất
- Trong thực tế, SO3 có ít ứng dụng, nhưng nó là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H2SO4.
- Trong công nghiệp, người ta sản xuất SO3 bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao 450o – 500oC, với sự có mặt của chất xúc tác V2O5:
2SO2 + O2⇄V2O5 2SO3
Đến đây, chúng ta đã tìm hiểu về phản ứng SO2 + O2 ra SO3, các tính chất và ứng dụng của lưu huỳnh đioxit và lưu huỳnh trioxit. Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề này.
Đừng quên truy cập fptskillking.edu.vn để tìm hiểu thêm kiến thức hữu ích khác nhé!
