Điều Chế SO2 Trong Phòng Thí Nghiệm | Sơ đồ, phản ứng

Câu hỏi: Điều chế SO₂ trong phòng thí nghiệm như thế nào?

Lời giải:

– Trong phòng thí nghiệm, SO₂ được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H₂SO₄.

Ví dụ: 

Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + SO₂

     – Ngoài ra, khí SO₂ còn được điều chế bằng cách cho Cu tác dụng với H₂SO₄ đặc.

Cu + 2H₂SO_2đặc → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Khí SO₂ được thu bằng phương pháp đẩy không khí.

SO₂ là loại khí xuất hiện phổ biến trong cuộc sống của chúng ta. Việc nghiên cứu, giảm tác hại của nó trong bầu khí quyển, sản xuất và sử dụng vào các mục đích công nghiệp thực sự cần thiết. Bạn có biết cách điều chế SO₂ trong phòng thí nghiệm, công nghiệp được thực hiện như thế nào hay không?

Lưu huỳnh đioxit (SO₂) là gì?

Lưu huỳnh đioxit (SO₂) là một hợp chất hóa học vô cơ. Ở bình thường nó ở thể khí, không có màu, nặng hơn không khí nhiều. Chúng ta có thể thu được khí lưu huỳnh đioxit (SO₂) bằng cách đốt lưu huỳnh. Khi đốt lưu huỳnh, khí SO₂ sinh ra chúng ta sẽ cảm thấy một mùi hôi khó chịu bốc lên.

Cấu tạo của khí lưu huỳnh đioxit (SO2)

• Các tên gọi khác của khí SO₂: sulfur đioxit, anhidrit sunfurơ, lưu huỳnh oxit.
• Một số tính chất vật lý cụ thể của loại khí này:
• So2 có tan trong nước
• Độ hòa tan trong nước là: 9,4 g/100ml (ở nhiệt độ phòng 25^oC)
• Khối lượng riêng là: 2,551 g/l
• Điểm nóng chảy là: -72,4*C (200.75 K)
• Điểm sôi là: -10*C (263 K)

Chúng ta có thể thấy khí SO₂ trong thực tiễn cuộc sống, ở tự nhiên nó là sản phẩm của các vụ núi lửa phun trào, các hợp chất sinh học có chứa lưu huỳnh. Ở các hoạt động của các nhà máy, khu công nghiệp, khu lọc dầu, đốt than, sản xuất xi măng, luyện kim, khói thải xe cộ, đốt rơm rạ ngoài đồng,…

Khí SO2 có lẫn trong đám khói khi cháy

Tính chất hóa học của khí lưu huỳnh đioxit (SO2)

Lưu huỳnh đioxit (SO₂) là một chất có tính oxi hóa, khi oxi hóa chậm trong không khí sẽ chuyển thành SO₃. Chất xúc tác cho phản ứng này chính là quá trình quang hóa. Ngoài ra, một số tính chất hóa học cụ thể của SO₂ gồm:

Tác dụng với nước cất tạo ra một axit yếu:

Phương trình: SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Tác dụng với một số dung dịch bazơ tạo ra muối:

SO₂ + NaOH → NaHSO₃

SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

Vừa có phản ứng khử vừa có phản ứng oxi hóa:

SO2 thể hiện tính khử qua các phản ứng sau:

2SO₂ + O₂ → 2SO₃ (V₂O₅, 450^oC)

Cl₂ + SO₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl

SO2 làm mất màu nước Brom: SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

SO2 làm mất màu thuốc tím: 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

O2 thể hiện tính oxy hóa qua các phản ứng sau:

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

SO₂ + 2Mg → S + 2MgO

Phương pháp điều chế so2 trong phòng thí nghiệm 

Cách điều chế SO₂ trong phòng thí nghiệm được thực hiện theo cách khá đơn giản. Chúng ta cho Natri sunfit tác dụng với axit sunfuric để sinh ra khí SO₂. Phương trình như sau:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂

Sơ đồ điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm

Hoặc có thể điều chế bằng cách cho Natri sunfit tác dụng với Axit clohydric:

Phương trình như sau: Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + SO₂

Cho đồng (Cu) phản ứng H₂SO_{4 đặc nóng}: Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Ngoài cách điều chế ở phòng thí nghiệm, để sản xuất khí SO₂ nhanh hơn thì người ta thực hiện đốt lưu huỳnh: S + O₂(to) → SO₂

Đốt cháy H2S (Hydro Sunfua) trong oxi dư: 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂

Đốt quặng Pirit Sắt: 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

Các ứng dụng của khí SO₂ trong các lĩnh vực sản xuất

Khí SO₂ được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống. Nó được dùng để sản xuất Axit Sunfuric, sản xuất bột giấy, sản xuất dung dịch đường, bảo quản các loại thực phẩm sấy khô, sản xuất rượu,… Trong phòng thí nghiệm, SO₂ được ứng dụng để nhận biết một số hợp chất.

SO2 ứng dụng trong rất nhiều ngành khác nhau

Có thể nói SO₂ là một chất độc, gây ô nhiễm môi trường không khí. Tuy nhiên nó vẫn được sản xuất thường xuyên để phục vụ mục đích công nghiệp, là một trong những mắt xích quan trọng. Trên đây chúng tôi đã giải thích cho bạn đọc cách điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm cụ thể nhất. Hãy theo dõi chúng tôi để cập nhật các kiến thức thường xuyên hơn nhé.

||Xem thêm bài viết khác:

• Kim Loại Là Gì? Tính Chất Hóa Học Chung Của Kim Loại
• Điều Chế Clo Trong Phòng Thí Nghiệm | Phương trình, sơ đồ
• Phương Trình Điều Chế HCl Trong Phòng Thí Nghiệm
• Cách Điều Chế Oxi Trong Phòng Thí Nghiệm
• Javen là gì? Cách Điều Chế Nước javen trong phòng thí nghiệm