CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG CỦA H2SO4

Axit sunfuric H2SO4 là một hóa công nghiệp được tiêu thụ số lượng lớn trên toàn thế giới bởi những ứng dụng to lớn của nó trong đời sống. Vậy nó có cấu tạo, tính chất như thế nào mà được sử dụng nhiều như vậy, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

1 AXIT SUNFURIC LÀ GÌ

Axit sunfuric H2SO4 là một axit vô cơ mạnh. Trong môi trường tự nhiên, không tìm thấy H2SO4 tinh khiết trên Trái Đất, do áp lực rất lớn giữa axit sulfuric và nước.

Axit sulfuric là thành phần của mưa axít, được tạo thành từ đioxit lưu huỳnh trong nước bị ôxi hoá, hay là axit sulfuric bị ôxi hoá.

Công thức phân tử: H2SO4

2 TÍNH CHẤT VẬT LÝ

• Axit sunfuric là chất lỏng, hơi nhớt và nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3), khó bay hơi và tan vô hạn trong nước
• Axit sunfuric đặcthường hút mạnh nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì H2SO4 có thể gây bỏng.
• Axit sunfuriccòn có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

Tính phân cực và độ dẫn điện

Axit sunfuric tinh khiết là một chất lỏng phân cực với hệ số điện môi xấp xỉ 100. Bởi vì các phân tử của nó có thể proton hóa lẫn nhau, dẫn đến tính dẫn điện cực cao của nó, quá trình này được gọi là tự di chuyển proton.

Phương trình phản ứng phân cực H₂SO₄

• 2H₂SO₄ → H₃SO₄⁺ +  HSO₄^–

Đây là phản ứng phân cực chính, ngoài ra có thể xảy ra các phản ứng sau:

• 2H₂SO₄ → H₃O⁺ + HS₂O₇^–
• H₃O⁺ + H₂SO⁴ → H₃SO₄ ⁺ + H₂O
• HS²O₇^– + H2SO₄ ⇌ HSO4^– + H₂S₂O₇

3 TÍNH CHẤT HÓA HỌC

– Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:

• Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
• Có tính ion hóa cao.
• Hóa chất này có tính ăn mòn cao, phản ứng và hòa tan trong nước. Nó có khả năng oxy hóa rất cao và do đó, hoạt động như một tác nhân oxy hóa mạnh.
• H2SO4 có độ biến động rất thấp. Vì lý do này, nó đóng một phần trong việc điều chế các axit dễ bay hơi hơn từ các muối axit khác.
• Axit sulfuric đậm đặc là một chất khử nước rất mạnh. Do đó, hóa chất này được sử dụng để làm khô nhiều loại khí không phản ứng với axit.
• Nó có khả năng làm mất nước các chất hữu cơ như tinh bột.
• Nó có thể oxy hóa cả phi kim cũng như kim loại.

Đối với H2SO4 lỏng

– Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

– Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước

FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O

– Axit sunfuric tác dụng với bazơ tạo thành muối mới và nước

H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O

H2SO4­ + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

– H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2

Đối với H2SO4 đặc

– Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

– Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim và nước, giải phóng khí SO2

C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)

2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

– Tác dụng với các chất khử khác:

2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

– H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau:

C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O

4 CÔNG DỤNG CỦA H2SO4

Với các tính chất đặc trưng, axit sunfuric được ứng dụng rất nhiều trong đời sống như:

• Tác dụng lớn nhất của H2SO4 là nguyên liệu để sản xuất phân bón, chiếm đến hơn 1/3 lượng H2SO4 được sử dụng trên toàn thế giới.
• Dùng để điều chế các axít khác, các loại muối sunfat.
• Tẩy rửa kim loại trước khi mạ, sơn màu.
• Sản xuất tơ sợi hóa học
• Chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, dược phẩm, chất giặt tẩy rửa tổng hợp..
• Dùng H2SO4 để chế tạo ắc quy.
• Xử lý nước thải chứa kiềm.