S
Lưu huỳnh
| Khối lượng mol: | 32.06 g/mol |
| Phân tử khối: | 32.06 |
| Số CAS: | 7704-34-9 |
| Trạng thái: | Rắn |
| Màu sắc: | Vàng chanh |
| Tính tan: | Không tan trong nước, tan ít trong cồn, tan nhiều trong benzen, dầu hỏa, cacbon đisunfua (CS₂). |
| Độ tan: | 0.00019 g/100 mL ở 20°C (trong nước) |
| Độ pH: | Không áp dụng (do không tan trong nước) |
| Oxi hóa - Khử: | Lưu huỳnh vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. Trạng thái số oxi hóa thường gặp: -2, 0, +4, +6. Ở trạng thái đơn chất, số oxi hóa của S là 0. |
| Nhiệt độ sôi: | 444.6 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | 115.21 °C |
| Tỷ trọng: | 2.07 g/cm³ |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 32.06 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Sản xuất axit sunfuric (H₂SO₄): Khoảng 90% lượng lưu huỳnh khai thác được dùng để điều chế H₂SO₄, hóa chất nền tảng cho nhiều ngành công nghiệp.
- Lưu hóa cao su: Giúp cao su tăng độ đàn hồi, độ bền cơ học và chịu nhiệt tốt hơn.
- Nông nghiệp: Dùng làm thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm và là thành phần trong một số loại phân bón hóa học.
- Công nghiệp khác: Sản xuất diêm, thuốc súng đen, chất tẩy trắng bột giấy và dược phẩm trị mụn nội khoa.
Phương pháp điều chế
- Trong công nghiệp (Phương pháp Frasch): Dùng hệ thống ống đồng tâm bơm nước siêu nóng (170°C) và không khí nén xuống lòng đất để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên bề mặt.
- Từ khí thải độc hại (Quy trình Claus): Chuyển hóa khí độc hiđro sunfua (H₂S) trong dầu mỏ và khí thiên nhiên thành lưu huỳnh đơn chất: 2H₂S + O₂ -> 2S + 2H₂O (xúc tác, t°).
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Tác dụng với kim loại (thể hiện tính oxi hóa): Fe + S -> FeS (t°), 2Al + 3S -> Al₂S₃ (t°).
- Tác dụng với phi kim (thể hiện tính khử): S + O₂ -> SO₂ (t°), S + 3F₂ -> SF₆.
- Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh: S + 2H₂SO₄ (đặc) -> 3SO₂ + 2H₂O (t°).
Không phản ứng:
Nước, các axit không có tính oxi hóa mạnh (HCl loãng, H₂SO₄ loãng) ở điều kiện thường.
Chuỗi chuyển hóa
S -> SO₂ -> SO₃ -> H₂SO₄ -> BaSO₄
Hiện tượng thực tế
- Khi đốt lưu huỳnh trong không khí, lưu huỳnh nóng chảy rồi cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt, tạo ra chất khí có mùi hắc, xốc (khí SO₂).
- Lưu huỳnh rắn có thể phản ứng ngay với thủy ngân lỏng ở nhiệt độ thường, tạo ra hợp chất HgS màu đen, dùng để thu gom thủy ngân rơi vãi cực kỳ hiệu quả.
Bài tập vận dụng
- Đề bài: Đốt cháy hoàn toàn 6.4 gam lưu huỳnh trong khí oxi dư. Tính thể tích khí SO₂ thu được ở điều kiện chuẩn (25°C, 1 bar).
- Lời giải vắn tắt:
Số mol S: n_S = 6.4 / 32 = 0.2 mol.
Phương trình phản ứng: S + O₂ -> SO₂ (t°).
Theo phương trình: n_SO₂ = n_S = 0.2 mol.
Thể tích khí SO₂ ở điều kiện chuẩn: V = 0.2 * 24.79 = 4.958 lít.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Dễ cháy khi tiếp xúc với nguồn nhiệt hoặc tia lửa, tạo ra khí độc sunfurơ (SO₂). Bụi lưu huỳnh có thể tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Phản ứng mạnh với các chất oxi hóa mạnh.
Độc tính: Ít độc ở dạng đơn chất rắn nhưng bụi lưu huỳnh gây kích ứng mắt và đường hô hấp. Khi cháy tạo ra khí SO₂ cực độc, gây ngạt và viêm đường hô hấp cấp. Sơ cứu: Rửa sạch bằng nước nếu dính vào mắt, đưa ra nơi thoáng khí nếu hít phải khí độc.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.