Lưu Huỳnh (S), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Điều chế, Ứng dụng

Bạn đang xem: Lưu Huỳnh (S), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Điều chế, Ứng dụng tại vietabinhdinh.edu.vn

Chúng ta thường nghe nhắc đến lưu huỳnh trong cuộc sống. Vậy bạn có biết lưu huỳnh là gì không? Nêu tính chất vật lý, hóa học hay phương pháp điều chế, ứng dụng của lưu huỳnh trong đời sống hàng ngày? Để trả lời những câu hỏi trên, chúng ta cùng nhau tìm hiểu thêm về nguyên tố lưu huỳnh (S), cấu hình electron, tính chất hóa học, điều chế phòng thí nghiệm, công nghiệp và ứng dụng trong đời sống hàng ngày.

Lưu huỳnh là gì?

Lưu huỳnh hay còn gọi là lưu huỳnh, là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn hóa học, ký hiệu S, số hiệu nguyên tử 16.

• Nguyên tố này là một nguyên tố phi kim phổ biến, không mùi, không vị và có nhiều hóa trị.
• Dạng bazơ phi kim là chất rắn kết tinh màu vàng chanh.
• Trong tự nhiên, phi kim loại này cũng có thể được tìm thấy dưới dạng một nguyên tố đơn lẻ hoặc trong các khoáng chất sunfua và sunfat.
• Lưu huỳnh được coi là một trong những nguyên tố cần thiết cho sự sống và có trong 2 axit amin. Về mặt thương mại, chúng được sử dụng trong phân bón hoặc thuốc súng, diêm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm, trong số những loại khác.

Lưu huỳnh (S) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố

Số hiệu nguyên tử (Z)	16
Khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn (±) (Ar)	32,065(5)
phân loại	phi kim loại
nhóm, phân lớp	16, trang
xe đạp	chu kỳ thứ 3
cấu hình điện tử	[Ne] 3s2 3p4
mỗi lớp	2, 8, 6

(Các) Lịch sử lưu huỳnh

Lưu huỳnh có tên tiếng Phạn: sulfure và tên Latinh: sulpur hay còn gọi là lưu huỳnh, là chất tạo ra lưu huỳnh và lưu huỳnh. Trong tiếng Ả Rập, sufra còn có nghĩa là màu vàng, bắt nguồn từ màu sáng ở dạng tự nhiên của lưu huỳnh, được coi là nguyên tử của tên lưu huỳnh trong ngôn ngữ của một số nước châu Âu. Hiện tại.

Ngay từ thế kỷ thứ 9 trước Công nguyên, Homer đã đề cập đến “lưu huỳnh để xua đuổi côn trùng”, trong khi vào năm 424 trước Công nguyên, các bộ lạc Boeotian đã phá hủy các bức tường thành bằng cách đốt cháy hỗn hợp than đá, lưu huỳnh và than đen bên dưới chúng. Vào khoảng thế kỷ 12, người Trung Quốc đã phát minh ra thuốc súng, hỗn hợp của kali nitrat (KNO3), carbon và lưu huỳnh. Lưu huỳnh được phát hiện trong các mỏ ở Louisiana và Texas vào năm 1867.

(S) tính chất vật lý

Lưu huỳnh có các tính chất vật lý sau:

màu sắc	màu vàng chanh
trạng thái của vật chất	chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy	388,36 K (115,21°C, 239,38°F)
độ nóng chảy	717,8 K (444,6 °C, 832,3 °F)
Tỉ trọng	(alpha) 2,07 g·cm−3 (ở 0 °C, 101,325 kPa) (phiên bản thử nghiệm) 1,96 g·cm−3 (gamma) 1,92 gam·cm-3
mật độ chất lỏng	Điểm nóng chảy: 1,819 g·cm-3
điểm tới hạn	1314 K, 20,7 MPa
sức nóng của phản ứng tổng hợp	(đơn) 1.727 kJ·Nốt ruồi −1
nhiệt bay hơi	(đơn) 45 kJ·Nốt ruồi −1
Nhiệt dung	22,75 jun·Nốt ruồi −1·K-1

Trạng thái: Ở nhiệt độ thường, lưu huỳnh là chất rắn xốp màu vàng nhạt. Lưu huỳnh ở trạng thái này thường tồn tại dưới dạng phân tử S8 hình vòng. Ngoài ra, nó còn có nhiều hình dạng khác. Loại bỏ một nguyên tử khỏi vòng sẽ là S7, đây là nguyên nhân gây ra màu vàng đặc trưng của nó. Ngoài ra, lưu huỳnh còn tồn tại ở dạng vô định hình hay còn gọi là lưu huỳnh dẻo.

Tinh thể: Lưu huỳnh thường có tinh thể rất phức tạp, tùy thuộc vào điều kiện. Hình thái của chúng tạo ra các cấu trúc tinh thể khác nhau, S8 hình thoi và đơn tà có lẽ là những cấu trúc tinh thể được nghiên cứu cẩn thận nhất.

Mùi: Lưu huỳnh nói chung không được ưa chuộng vì mùi của nó rất giống mùi trứng thối – một đặc điểm của hydro sunfua (H2S). Lưu huỳnh tinh khiết không có mùi. Khi cháy, nó tạo ra ngọn lửa màu xanh và giải phóng sulfur dioxide – một mùi ngột ngạt bất thường.

Độ hòa tan: Lưu huỳnh không hòa tan trong nước, nhưng hòa tan trong dung môi không phân cực như carbon disulfide.

Các mức oxi hóa: Lưu huỳnh sẽ có các trạng thái oxi hóa sau: -2, -1 (pyrit…), +2, +4, +6. Lưu huỳnh có khả năng tạo thành các hợp chất ổn định với hầu hết mọi nguyên tố ngoại trừ các khí hiếm.

Nóng chảy: Trong khi lưu huỳnh nóng chảy có xu hướng nhớt, đây cũng là một tính chất nổi bật của phi kim loại này. Độ nhớt của lưu huỳnh cũng tăng theo nhiệt độ do sự hình thành các chuỗi polyme. Tuy nhiên, sau khi đạt đến một khoảng nhiệt độ nhất định, độ nhớt lại giảm xuống do cần đủ năng lượng để phá vỡ chuỗi polyme.

tính chất hóa học của lưu huỳnh

Điểm nổi bật của hóa học tứ diện là nó vừa có tính oxi hóa ở các trạng thái oxi hóa khác nhau gồm: -2, 0, +4, +6, vừa có tính khử. Hãy khám phá chi tiết tính chất này trong các thí nghiệm của chúng tôi với lưu huỳnh trên kim loại, hydro và phi kim.

Phản ứng với kim loại và hydro

Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh phản ứng với hiđro tạo thành khí hiđro sunfua và phản ứng với kim loại tạo thành muối sunfua.

phản ứng với hydro

Khi cho khí H2 đi qua ống nghiệm đựng lưu huỳnh đang sôi thì lưu huỳnh phản ứng trực tiếp với hiđro. Quan sát thí nghiệm thấy có một chất khí có mùi trứng thối, đó là khí hiđro sunfua.

Phương trình phản ứng: H2+S→H2S (điều kiện nhiệt độ: 350 độ)

hiệu ứng kim loại

Phản ứng với kim loại là một trong những tính chất hóa học đặc trưng của lưu huỳnh. Khi đun nóng lưu huỳnh có thể phản ứng với nhiều kim loại tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.

Ví dụ:

Bột sắt và lưu huỳnh được trộn với nhau và đun nóng nhẹ. Nhìn vào phản ứng ta thấy phản ứng tỏa nhiệt và mạnh hơn theo phương trình: FE + S → FeS (điều kiện nhiệt độ)

Lưu huỳnh còn phản ứng mãnh liệt với kẽm và nhôm bằng tia sáng. Dây đồng mỏng có thể bị đốt cháy trong lưu huỳnh để tạo thành CuS màu đen.

Điều đáng chú ý là thủy ngân phản ứng với lưu huỳnh ở nhiệt độ thường theo phương trình: Hg + S → HgS. Trong phản ứng này, S thể hiện tính chất oxi hóa, oxi hóa Fe(0) và Hg(0) thành Fe(+2) và Hg(+02), và oxi hóa H(0) thành H(1).

Tác dụng với phi kim loại

Ở nhiệt độ thường, lưu huỳnh phản ứng tương đối mạnh với hầu hết các nguyên tố phi kim như flo, oxi, clo… trừ iot và nitơ. Khi đốt cháy lưu huỳnh trong không khí thu được lưu huỳnh(IV) oxit với ngọn lửa màu xanh lam.

S + O2 → SO2 (nhiệt độ)

S + 3F2 → SF6 (nhiệt độ)

Trong các phản ứng này, lưu huỳnh cũng thể hiện tính khử khi khử O(0) thành O(-2) và F(0) thành F(-1).

Cách điều chế lưu huỳnh?

Điều chế lưu huỳnh trong phòng thí nghiệm và công nghiệp:

Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, lưu huỳnh thường được điều chế bằng cách cho muối sunfua (muối của axit yếu) phản ứng với axit mạnh (thường là dung dịch axit sunfuric và natri sunfua) theo quy trình sau:

• Rót từ từ dung dịch axit sunfuric vào bình đựng natri sunfit rồi đậy nắp lại theo phương trình: H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + SO2 + H2O (điều kiện: đun nóng). Cẩn thận giữ bình thu thẳng đứng vì SO2 nặng hơn không khí.
• Đun nóng bình trên ngọn lửa đèn cồn rồi dùng lưới amiăng. Lưới này cũng ngăn ngọn lửa tụ lại và gây nổ bình khi đun nóng dung dịch.
• Khí sulfur dioxide cũng có thể được thu hồi bằng cách chuyển không khí. Bông ngâm trong dung dịch natri hydroxit (NaOH) thường được dùng để hạn chế khí thải SO2.

chú ý:

• Không dùng bông tẩm khí amoniac (NH3) vì đây là khí dễ bay hơi sẽ làm cho việc thu khí không hiệu quả.
• Cho sulfit phản ứng với axit clohydric để tránh axit này bay hơi với SO2 sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả.

trong công nghiệp

Trong công nghiệp, lưu huỳnh được điều chế bằng các phương pháp phổ biến sau:

• Đốt lưu huỳnh: S+O2 (nhiệt độ) → SO2
• Đốt H2S trong oxi dư: 2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2
• Phản ứng của kim loại với H2SO4 (nồng độ nhiệt):
• Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
• Đốt pyrit (FeS2): 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

Ứng dụng lưu huỳnh (S)

trong công nghiệp

Trong công nghiệp, 90% lưu huỳnh được chiết xuất bằng dẫn xuất chính của nó là axit sunfuric (H2SO4), đây cũng được coi là một trong những nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng làm nguyên liệu thô trong công nghiệp. Tiêu thụ axit sunfuric cũng được coi là một trong những chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Hoa Kỳ sản xuất nhiều lưu huỳnh mỗi năm hơn bất kỳ hóa chất công nghiệp nào khác.

Lưu huỳnh được sử dụng trong nhiều sản phẩm công nghiệp như pin, chất tẩy rửa, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm và phân lân. Cụ thể, lưu huỳnh được sử dụng để làm trắng giấy, làm chất bảo quản trong rượu vang và làm khô trái cây. Do tính dễ cháy của nó, lưu huỳnh cũng được sử dụng để sản xuất diêm, thuốc súng, chất nổ và pháo hoa.

Ở Mỹ

Con người đã biết đến công dụng của lưu huỳnh trong việc làm đẹp da và trị mụn từ xa xưa. Tuy nhiên, hiện tại không có nghiên cứu dứt khoát về cách thức hoạt động của nguyên tố này trong điều trị mụn trứng cá.

Qua các thí nghiệm, người ta rút ra kết luận rằng lưu huỳnh có tính kháng viêm, kháng khuẩn cao nên có khả năng làm phẳng sẹo mụn nhanh chóng.

trong nông nghiệp

Ngoài những ứng dụng quan trọng nhất trong công nghiệp, trong lĩnh vực nông nghiệp, lưu huỳnh còn được coi là một trong những nguyên liệu để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm…

trong y học

Lưu huỳnh cũng đã thể hiện vai trò của nó trong y học. Magie sulfat có tính kháng viêm và kháng khuẩn cao, được dùng làm thuốc nhuận tràng và chữa các bệnh ngoài da.

Ví dụ: kem lưu huỳnh, kem dưỡng da, thuốc mỡ hoặc xà phòng trị mụn, thuốc mỡ lưu huỳnh trị viêm da tiết bã, ghẻ, v.v.

Kết thúc

Những thông tin hữu ích mà Trung Tâm Đào Tạo Việt Á cung cấp trên đây hy vọng sẽ giúp những ai quan tâm đến hóa học hiểu rõ hơn về lưu huỳnh cũng như tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng hay phương pháp điều chế lưu huỳnh. lưu huỳnh trong cuộc sống. Ngoài ra, để hiểu rõ hơn về 118 nguyên tố hóa học, hãy truy cập chuyên mục Kiến thức chung mỗi ngày!

Bạn thấy bài viết Lưu Huỳnh (S), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Điều chế, Ứng dụng có đáp ướng đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về Lưu Huỳnh (S), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Điều chế, Ứng dụng bên dưới để vietabinhdinh.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: vietabinhdinh.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Lưu Huỳnh (S), Cấu hình electron, Tính chất hoá học, Điều chế, Ứng dụng của website vietabinhdinh.edu.vn