Lưu huỳnh là nguyên tố thuộc nhóm thứ sáu của chu kỳ thứ ba bảng tuần hoàn Mendeleev. Do đó, cấu trúc của nguyên tử lưu huỳnh được mô tả như sau:
Cấu trúc của nguyên tử lưu huỳnh chỉ ra rằng nó là phi kim, tức là nguyên tử lưu huỳnh có khả năng vừa nhận electron vừa cho đi electron:
Nhiệm vụ 15.1. Tạo công thức cho các hợp chất lưu huỳnh chứa nguyên tử lưu huỳnh với trạng thái oxy hóa nhất định.
Chất đơn giản" lưu huỳnh» - khoáng vật giòn cứng màu vàng, không tan trong nước. Trong tự nhiên, cả lưu huỳnh tự nhiên và các hợp chất của nó đều được tìm thấy: sunfua, sunfat. Lưu huỳnh, là một phi kim hoạt động, dễ dàng phản ứng với hydro, oxy và hầu hết các kim loại và phi kim loại:
Nhiệm vụ 15.2. Kể tên các hợp chất thu được. Xác định tính chất nào (chất oxy hóa hoặc chất khử) lưu huỳnh thể hiện trong các phản ứng này.
Là một phi kim loại điển hình, chất đơn giản lưu huỳnh có thể vừa là chất oxy hóa vừa là chất khử:
Đôi khi những tính chất này xuất hiện trong một phản ứng:
Vì nguyên tử oxy hóa và nguyên tử khử giống nhau nên chúng có thể được “thêm vào”, tức là cả hai quá trình đều yêu cầu ba nguyên tử lưu huỳnh.
Nhiệm vụ 15.3. Thiết lập các hệ số còn lại trong phương trình này.
Lưu huỳnh có thể phản ứng với axit - chất oxi hóa mạnh:
Vì vậy, là một phi kim hoạt động, lưu huỳnh tạo thành nhiều hợp chất. Hãy xem xét các tính chất của hydro sunfua, oxit lưu huỳnh và các dẫn xuất của chúng.
Hydro sunfua
H 2 S - hydro sunfua, mạnh khí độc với mùi trứng thối khó chịu. Sẽ đúng hơn nếu nói rằng khi lòng trắng trứng thối rữa, chúng sẽ phân hủy, giải phóng hydro sunfua.
Nhiệm vụ 15.4. Dựa vào trạng thái oxy hóa của nguyên tử lưu huỳnh trong hydro sunfua, hãy dự đoán những tính chất nào mà nguyên tử này sẽ thể hiện trong các phản ứng oxi hóa khử.
Vì hydro sunfua là chất khử (nguyên tử lưu huỳnh có thấp nhất trạng thái oxy hóa), nó dễ dàng bị oxy hóa. Oxy không khí oxy hóa hydro sunfua ngay cả ở nhiệt độ phòng:
Đốt cháy hydro sunfua:
Hydro sunfua ít tan trong nước và dung dịch của nó thể hiện tính chất rất yếu axit (hydro sunfua H2S). Nó tạo thành muối sunfua:
Câu hỏi. Làm thế nào bạn có thể thu được hydro sunfua bằng sunfua?
Hydro sunfua được sản xuất trong phòng thí nghiệm bằng cách tác dụng lên sunfua mạnh hơn (hơn H2S) axit, ví dụ:
Lưu huỳnh đioxit và axit sunfuric
SO2- sulfur dioxide có mùi hăng, ngột ngạt. Độc. Tan trong nước tạo thành axit sunfurơ:
Axit này sức mạnh trung bình, nhưng rất không ổn định, chỉ tồn tại trong dung dịch. Vì vậy, khi tác dụng lên muối của nó - lưu huỳnh Nó S- các axit khác có thể tạo ra lưu huỳnh dioxit:
Khi đun sôi dung dịch thu được, axit này sẽ bị phân hủy hoàn toàn.
Nhiệm vụ 15.5. Xác định mức độ oxi hóa của lưu huỳnh trong sulfur dioxide, axit sulfuric, natri sulfit.
Vì trạng thái oxy hóa +4 vì lưu huỳnh là chất trung gian, tất cả các hợp chất được liệt kê có thể vừa là chất oxy hóa vừa là chất khử:
Ví dụ:
Nhiệm vụ 15.6. Sắp xếp các hệ số trong các sơ đồ này bằng phương pháp cân điện tử. Cho biết những tính chất nào mà nguyên tử lưu huỳnh có trạng thái oxi hóa +4 thể hiện trong mỗi phản ứng.
Tính chất khử của sulfur dioxide được sử dụng trong thực tế. Vì vậy khi khôi phục lại có một số bị mất màu hợp chất hữu cơ Vì vậy, oxit lưu huỳnh IV và sunfit được sử dụng trong tẩy trắng. Natri sulfit hòa tan trong nước làm chậm quá trình ăn mòn đường ống vì nó dễ dàng hấp thụ oxy từ nước và chính oxy là “thủ phạm” gây ra sự ăn mòn:
Bị oxy hóa với sự có mặt của chất xúc tác, sulfur dioxide biến thành anhydrit sunfuric SO 3:
Anhydrit sunfuric và axit sunfuric
anhydrit sunfuric SO 3- chất lỏng không màu phản ứng mạnh với nước:
Axit sunfuric H2SO4- là axit mạnh tập trung dạng tích cực hấp thụ độ ẩm từ không khí (tính chất này được sử dụng khi làm khô các loại khí khác nhau) và từ một số chất phức tạp:
Nguyên tố lưu huỳnh 16S, giống như oxy 8O, có trong nhóm con chính Nhóm VI của bảng tuần hoàn các nguyên tố. Tuy nhiên, tính chất hóa học của lưu huỳnh khác biệt đáng kể so với tính chất hóa học của oxy. Điều này là do những lý do sau:
1. Không giống như oxy, lưu huỳnh thể hiện cả tính chất oxy hóa và tính khử.
2. Không giống như oxy, có hóa trị không đổi II và trạng thái oxi hóa trong các hợp chất là -2, lưu huỳnh là nguyên tố có hóa trị thay đổi và mức độ thay đổi quá trình oxy hóa.
Đặc điểm phần tử
16 S1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
Đồng vị: 32 S (95,084%); 34 giây (4,16%); 33 S và 36 S (
của Clark vỏ trái đất 0,05% trọng lượng. Các hình thức định vị:
1) lưu huỳnh tự nhiên (S tự do);
2) S 2- (H 2 S và sunfua kim loại);
3) S +6 (Ba và Ca sunfat);
4) trong thành phần protein, vitamin.
Lưu huỳnh là một nguyên tố phi kim loại p điển hình. S.O bền vững trong các kết nối -2, +4, +6.
Một đặc tính đặc biệt là khả năng hình thành các liên kết đồng nguyên mạnh - S-S-S - dẫn đến sự tồn tại của chuỗi tuyến tính và tuần hoàn.
Các chất chứa S quan trọng nhất
Lưu huỳnh tự do
Phân bổ. Tính chất vật lý.
Các biến đổi đẳng hướng của lưu huỳnh: hình thoi - S 8. Chất rắn chất kết tinh dù có màu vàng đơn sắc; không hòa tan trong nước, hòa tan cao trong carbon disulfide, axeton, benzen.
Đơn nghiêng - S 8. Nó tồn tại ở nhiệt độ khoảng 95 0 C. Nó khác với sự định hướng trực giao lẫn nhau của bát diện trong mạng tinh thể.
Nhựa. Chuỗi dài ngoằn ngoèo.
Thu được lưu huỳnh
1. Khai thác lưu huỳnh tự nhiên từ tiền gửi của nó
2. Xử lý khí thiên nhiên có chứa H 2 S (oxy hóa thiếu O 2).
3. Trong phòng thí nghiệm, lưu huỳnh thu được bằng phản ứng giữa SO 2 và H 2 S trong dung dịch nước:
SO 2 + 2H 2 S = 3S↓ + 2H 2 O
Tính chất hóa học của lưu huỳnh
Ở nhiệt độ bình thường, lưu huỳnh ở pha rắn phản ứng nhẹ. Tuy nhiên, khi đun nóng, đặc biệt là ở trạng thái nóng chảy, lưu huỳnh hoạt động như một chất rất dễ phản ứng.
Lưu huỳnh là chất oxi hóa:
Để hoàn thành octet ở lớp ngoài, nguyên tử lưu huỳnh nhận 2 electron còn thiếu và ở trạng thái S2 dạng ion và liên kết cộng hóa trị với hydro, kim loại và một số phi kim.
Phản ứng với kim loại
1) Lưu huỳnh kết hợp trực tiếp với hầu hết Me (trừ Pt, Au), tạo thành sunfua. Với một số Me phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, ví dụ:
S + 2Ag = Ag 2 S
Lưu huỳnh phản ứng với sắt và nhiều Me khác khi đun nóng:
Phản ứng với ít phi kim EO hơn
S + H 2 = H 2 S hydro sunfua
2S + C = CS2 cacbon disulfua
3S + 2P = P 2 S 3 photpho (III) sunfua
Lưu huỳnh - chất khử:
S - 4e - = S +4 ;
S - 6e - = S +6
Trong các hợp chất có nhiều nguyên tố EO hơn, nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái tích điện dương.
Phản ứng với nhiều phi kim EO hơn
Lưu huỳnh không tương tác trực tiếp với nitơ và iốt.
Phản ứng của các hợp chất lưu huỳnh với oxy thực tế rất quan trọng. Tại điều kiện bình thường lưu huỳnh cháy trong không khí, oxy hóa bằng oxy thành lưu huỳnh đioxit:
Oxit cao hơn SO3 được hình thành do quá trình oxy hóa lưu huỳnh hoặc SO2 bằng oxy với sự có mặt của chất xúc tác:
2S + 3O 2 = 2SO 3 lưu huỳnh trioxit (lưu huỳnh oxit (VI)).
Lưu huỳnh kết hợp trực tiếp với flo (ở nhiệt độ thường) và với clo (lưu huỳnh nóng chảy):
S + 3F 2 = SF 6 lưu huỳnh hexaflorua
2S + Cl 2 = S 2 CI 2 lưu huỳnh dithiodiclorua
S 2 Cl 2 + Cl 2 = 2SCI 2 lưu huỳnh điclorua
Phản ứng với chất phức tạp- Chất oxi hóa mạnh
Các chất oxy hóa mạnh (HNO 3, H 2 SO 4 đồng thời, K 2 Cr 2 O 7, v.v.) oxy hóa lưu huỳnh tự do thành SO 2 hoặc H 2 SO 4:
S + 2HNO 3 (pha loãng) = H 2 SO 4 + 2NO
S + 6HNO 3 (kết luận) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
S + 2H 2 SO 4 (tiếp theo) = 3SO 2 + 2H 2 O
S + K 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + K 2 SO 4
Hãy xem xét nhiệm vụ số 14 từ Tùy chọn OGE cho năm 2016
Vấn đề với giải pháp.
Nhiệm vụ số 1.
Hydro thể hiện tính chất oxy hóa trong một phản ứng có phương trình là
1. CuO + H2 = Cu + H2O
2. H2 + Cl2 = 2HCl
3. Ca + H2 = CaH2
4. 2H2 + O2 = 2H2O
Giải thích: Hãy viết sự thay đổi trạng thái oxy hóa của hydro trong các phản ứng này
1. 0 → +1
2. 0 → +1
3. 0 → -1
4. 0 → +1
Hydro chỉ nhận electron trong phản ứng số 3. Câu trả lời đúng là 3.
Nhiệm vụ số 2.
Lưu huỳnh là chất oxi hóa trong phản ứng, phương trình phản ứng là:
1. 2SO2 + O2 = 2SO3
2. 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
3. H2S + Br2 = 2HBr + S
4. 2Al + 3S = Al2S3
Giải thích: Hãy viết những thay đổi về trạng thái oxy hóa của lưu huỳnh
1. +4 → +6
2. -2 → +4
3. -2 → 0
4. 0 → -3
Lưu huỳnh chỉ nhận electron trong phản ứng 4.
Câu trả lời đúng là 4.
Nhiệm vụ số 3.
CO + CuO = Cu + CO2
Chất khử là
1. Cu +2 trong đồng (II) oxit
2. C+2 trong cacbon monoxit (II)
3. O-2 trong cacbon monoxit (II)
4. O-2 trong đồng (II) oxit
Giải thích: Hãy viết ra các nguyên tử trong đó các nguyên tố thay đổi trạng thái oxy hóa của chúng:
С(+2) -2ē → С(+4)
Сu(+2) +2ē→ Cu(0)
Chất khử nhường electron nên C(+2) là chất khử.
Câu trả lời đúng là 2.
Nhiệm vụ số 4.
NO2 + Mg = MgO + N2
1. 4
2. 3
3. 2
4. 1
Giải thích: hãy viết số dư
Chất oxy hóa 2N(+4) +8ē→ N2(0)
Chất khử Mg(0) -2ē→ Mg(+2)
Nitơ trong oxit là một tác nhân oxy hóa. Trước công thức của nó sẽ có hệ số 2:
2NO2 + 4Mg = 4MgO + N2
Câu trả lời đúng là 3.
Nhiệm vụ số 5.
Trong một phản ứng hóa học có phương trình là
2KI + SO3 = K2SO3 + I2
chất oxi hóa là
1. I‾ trong kali iodua
2. О2‾ trong oxit lưu huỳnh (VI)
3. K+1 trong kali iodua
4. S+6 trong lưu huỳnh oxit (VI)
Giải thích: hãy viết số dư
Chất khử 2I(-1) -2ē→ I2(0)
Chất oxy hóa S(+6) +2ē→ S(+4)
Chất oxy hóa nhận electron nên S(+6) trong lưu huỳnh(IV) oxit là chất oxy hóa.
Câu trả lời đúng là 4.
Nhiệm vụ số 6.
Lưu huỳnh là chất oxi hóa trong phản ứng:
1. C + 2H2SO4(conc) = CO2 + 2SO2 + 2H2O
2. 2KOH + H2S = K2S + 2H2O
3. 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
4. S + O2 = SO2
Giải thích: Chúng ta hãy viết sự thay đổi trạng thái oxy hóa của lưu huỳnh trong các phản ứng đã cho:
1. +6 → +4
2. -2 → -2
3. +4 → +6
4. 0 → +4
Chất oxy hóa nhận electron; với lưu huỳnh, điều này chỉ xảy ra trong phản ứng đầu tiên. Câu trả lời đúng là 1.
Nhiệm vụ số 7.
Clo là chất khử trong phản ứng
1. Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2
2. 3S + 2KClO3 = 3SO2 + 2KCl
3. 2HClO(conc) = 2HCl + O2
4. Cl2 + F2 = 2ClF
Giải thích: Hãy viết sự thay đổi trạng thái oxy hóa của clo trong các phản ứng đã cho:
1. 0 +2ē→ -1
2. +5 +6ē→ -1
3. +1 +2ē→ -1
4. 0 -2ē→ +1
Chất khử nhường electron trong phản ứng, clo chỉ nhường electron trong phản ứng thứ tư. Câu trả lời đúng là 4.
Nhiệm vụ số 8.
Phốt pho là chất oxi hóa trong phản ứng:
1. 4P + 5O2 = 2P2O5
2. 2P + 5Cl2 = 2PCl5
3. 2P + 3Ca = Ca3P2
4. PH3 + 2O2 = H3PO4
Giải thích: Chúng ta hãy viết sự thay đổi trạng thái oxy hóa của phốt pho trong các phản ứng đã cho:
1. 0 -5ē→ +5
2. 0 -5ē→ +5
3. 0 +3ē→ -3
4. -3 -8ē→ +5
Chất oxi hóa nhận electron, chất photpho chỉ nhận electron ở phản ứng thứ ba.
Câu trả lời đúng là 3.
Nhiệm vụ số 9.
Trong phương trình phản ứng oxi hóa khử
NH3 + O2 = H2O + NO
hệ số đứng trước công thức oxi hóa bằng
1. 6
2. 5
3. 4
4. 3
Giải thích: Hãy viết cân bằng electron-ion của phản ứng này:
N(-3) -5ē→ N(+2) || 4 - chất khử
O2(0) +4ē→ 2O(-2) ||5 - chất oxy hóa
4 NH3+ 5 O2 = 6 H2O+ 4 KHÔNG
Chất oxi hóa là oxi ở dạng đơn giản. Hệ số đứng trước công thức của nó là 5. Câu trả lời đúng là 2.
Nhiệm vụ số 10.
Oxi là chất oxi hóa trong phản ứng:
1. 2Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2
2. 2KClO3 = 2KCl + 3O2
3. 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
4. SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2
Giải thích: Hãy viết ra sự thay đổi trạng thái oxy hóa oxy cho mỗi phản ứng:
1. -2 -4ē→ 0
2. -2 -4ē→ 0
3. 0 +4ē→ -2
4. -2 -4ē→ 0
Câu trả lời đúng là 3.
Oxy chỉ nhận electron (như một tác nhân oxy hóa) trong phản ứng thứ ba. Có một cách khác để giải quyết nhiệm vụ này: bạn cần xem xét kỹ các phản ứng, ba trong số chúng đều giống nhau (1, 2, 4) ở tất cả các phản ứng, là sản phẩm có oxy ở dạng một chất đơn giản, và ở phía bên trái của các phản ứng này và trong các chất, oxy “bật” vị trí cuối cùng", tức là nó có mức độ tiêu cực quá trình oxy hóa, có nghĩa là nó thay đổi trạng thái oxy hóa từ -x thành 0, nghĩa là nó nhường electron. Và trong phản ứng thứ ba, ngược lại, oxy ở dạng chất đơn giản, nằm ở phía bên trái, nghĩa là rất có thể nó sẽ nhận electron.
Nhiệm vụ cho giải pháp độc lập.
1. Hydro là chất oxi hóa trong phản ứng:
1. CuO + H2 = Cu + H2O
2. 2H2 + O2 = 2H2O
3. 2K + 2H2O = 2KOH + H2
4. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
2. Lưu huỳnh là chất khử trong phản ứng:
1. 4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 2H2O
2. H2S + Cl2 = 2HCl + S
3. 2Al + 3S = Al2S3
4. 2KI + SO3 = K2SO3 + I2
3. Nitơ là chất oxi hóa trong phản ứng:
1. 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
2. 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2
3. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4. 2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O
4. Phốt pho là chất oxi hóa trong phản ứng:
1. 2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
2. 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
3. PCl5 = PCl3 + Cl2
4. 4P + 5O2 = 2P2O5
5. Không thể phát hiện ion sunfat trong dung dịch bằng cách sử dụng:
1. Bari clorua
2. Bari cacbonat
3. Bari hydroxit
4. Bari nitrat
6. Ion cacbonat được phát hiện trong dung dịch bằng ion:
1. Hydro
2. Natri
3. Liti
4. Kali
7. Sự tạo thành khí khi thêm axit vào dung dịch thử là dấu hiệu của phản ứng định tính:
1. Đối với ion silicat
2. Đối với ion photphat
3. Đối với ion sunfat
4. Đối với ion cacbonat
8. Màu của dung dịch phenolphtalein thay đổi khi đi qua:
1. Amoniac
2. Hydro sunfua
3. Hydro clorua
4. Khí cacbonic
9. Dùng dung dịch axit sunfuric có thể nhận biết dung dịch:
1. Natri cacbonat và kali cacbonat
2. Bari nitrat và bari clorua
3. Kali silicat và kali clorua
4. Kali sunfit và natri sunfit
10. Có thể nhận biết dung dịch natri florua và photphat bằng dung dịch:
1. Bạc nitrat
2. Bari nitrat
3. Axit clohydric
4. Bari hydroxit
Các nhiệm vụ được cung cấp được lấy từ tuyển tập để chuẩn bị cho Kỳ thi Hóa học Thống nhất cấp Nhà nước, tác giả: A.S. và Kuptsova A.A.
Lưu huỳnh là nguyên tố nằm trong phân nhóm chính của nhóm VI, chu kì 3. Số sê-ri (khối lượng) 16. Điện tích của nguyên tử là +16. Liên quan đến khối lượng nguyên tử bằng 32.
Lưu huỳnh – kim loại hoạt động điển hình
Nó phản ứng với các chất đơn giản và phức tạp. TRONG phản ứng hóa học lưu huỳnh vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử. Điều này phụ thuộc vào tính chất oxi hóa khử của các chất mà nó phản ứng. Lưu huỳnh thể hiện tính chất chất oxy hóa
tôi khi tương tác với chất đơn giản– chất khử (kim loại, hydro, một số phi kim loại có EO thấp hơn). Người phục hồi lưu huỳnh có liên quan đến các tác nhân oxy hóa mạnh hơn (oxy, halogen và axit oxy hóa).
S0 + 2e à S-2 (chất oxy hóa)
|
Tương tác với các chất phức tạp |
|
Lưu huỳnh không tan trong nước và thậm chí không bị nước làm ướt; |
|
Là chất khử, lưu huỳnh tương tác với axit oxy hóa (HNO3, H2SO4) khi đun nóng: |
|
S0 + 2H2S+6O4 = 3S+4O2 + 2H2O |
|
S0 + 6HN+5O3 = H2S+6O4 +2N+2O |
|
S0 +6HN+5O3 = H2S+6O4 +6N+4O2 + 2H2O |
|
Thể hiện tính chất vừa là chất oxy hóa vừa là chất khử, lưu huỳnh tham gia phản ứng phân ly (tự oxy hóa - tự khử) với dung dịch kiềm khi đun nóng: 3S0 + 6NaOH = 2Na2S-2 + 2NaS+4O3 + 3H2O S0 + 2e à S-2 2 S0 + 4e à S+4 1 |
clo
CHLORINE (lat. Clorum), Cl - nguyên tố hóa học Nhóm VII Hệ tuần hoàn Mendeleev, số nguyên tử 17 và khối lượng thể tích 35,453; Thuộc họ halogen. Trong điều kiện bình thường...
Sắt và vai trò của nó
Sắt - (lat. Ferrum), Fe (đọc “ferrum”), nguyên tố hóa học, số nguyên tử 26, khối lượng nguyên tử 55,847. Nguồn gốc của cả tên tiếng Latin và tiếng Nga của nguyên tố này chắc chắn không được xác định...
Yêu cầu hiện đại và tương lai về chất lượng nhiên liệu diesel. Phạm vi, chất lượng và thành phần của nhiên liệu diesel.
Ngành công nghiệp lọc dầu sản xuất nhiên liệu diesel theo GOST 305-82 gồm ba cấp: L - mùa hè, sử dụng ở nhiệt độ môi trường từ 0 ° C trở lên; 3 - mùa đông, với...