Phản ứng giữa HNO3 S (Lưu huỳnh)

Nội Dung

Khi axit nitric (HNO₃) phản ứng với lưu huỳnh (S), một phản ứng oxi hóa xảy ra, tạo thành axit sulfuric (H₂SO₄) và khí nitơ oxit (NO₂). Đây là phản ứng quan trọng trong quá trình sản xuất axit sulfuric và axit nitric trong công nghiệp.

Phương trình phản ứng

$$3S + 4HNO_3 \rightarrow 3SO_2 + 2H_2O + 2NO_2$$

Chi tiết phản ứng

1. Chất tham gia:

   • HNO₃ (axit nitric): Là một axit mạnh có tính oxi hóa cao. Trong phản ứng này, axit nitric đóng vai trò là chất oxi hóa, cung cấp oxy cho quá trình chuyển hóa lưu huỳnh.
   • S (lưu huỳnh): Lưu huỳnh có thể bị oxi hóa trong môi trường axit nitric để tạo thành các hợp chất sulfur, đặc biệt là SO₂ (sulfur dioxide).

2. Phản ứng xảy ra:

   • Lưu huỳnh (S) bị oxi hóa trong môi trường axit nitric, tạo ra khí SO₂ và NO₂.
   • Phản ứng này là một ví dụ của phản ứng giữa một phi kim (lưu huỳnh) với một axit mạnh (HNO₃), trong đó axit nitric đóng vai trò là chất oxi hóa mạnh.

>> xem thêm axit nitric HNO3: https://blog.mienbacchem.com/2024/12/axit-nitric-hno3.html

Bài tập liên quan

Bài tập 1:
Viết phương trình phản ứng khi 10g lưu huỳnh phản ứng với 100ml HNO₃ 3M. Tính khối lượng SO₂ thu được.

Hướng dẫn giải:

• Phương trình phản ứng:

  $$3S + 4HNO_3 \rightarrow 3SO_2 + 2H_2O + 2NO_2$$

• Tính số mol của S từ khối lượng 10g:

  $$n_{S} = \frac{10}{32.06} = 0.3125 \text{ mol}$$ 

• Tỷ lệ mol giữa S và SO₂ là 3:3, do đó số mol SO₂ sẽ là:

  $$n_{SO_2} = 0.3125 \text{ mol}$$ 

• Tính khối lượng SO₂ từ số mol:

  $$m_{SO_2} = n_{SO_2} \times M_{SO_2} = 0.3125 \times 64.06 = 20.00 \text{g}$$ 

Bài tập 2:
Khi 15g lưu huỳnh phản ứng với axit nitric 2M, bao nhiêu lít khí NO₂ sẽ được tạo ra ở điều kiện tiêu chuẩn?

Hướng dẫn giải:

• Phương trình phản ứng:

  $$3S + 4HNO_3 \rightarrow 3SO_2 + 2H_2O + 2NO_2$$

• Tính số mol của S từ khối lượng 15g:

  $$n_{S} = \frac{15}{32.06} = 0.4685 \text{ mol}$$ 

• Tỷ lệ mol giữa S và NO₂ là 3:2, do đó số mol NO₂ sẽ là:

  $$n_{NO_2} = \frac{2}{3} \times 0.4685 = 0.3123 \text{ mol}$$ 

• Tính thể tích khí NO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (1 mol khí = 22.4 L):

  $$V_{NO_2} = n_{NO_2} \times 22.4 = 0.3123 \times 22.4 = 6.99 \text{ L}$$ 

Ứng dụng của phản ứng

1. Sản xuất axit sulfuric (H₂SO₄):
   • Phản ứng giữa HNO₃ và S là một phản ứng quan trọng trong quá trình sản xuất axit sulfuric, đặc biệt trong phương pháp Haber hoặc quá trình Continental. Axit sulfuric là một hóa chất công nghiệp quan trọng trong nhiều ứng dụng, từ sản xuất phân bón, xử lý nước, đến công nghiệp chế biến dầu mỏ.
2. Sản xuất NO₂ (dioxid nitrogen):
   • Khí NO₂ được sinh ra trong phản ứng này có thể được sử dụng trong các phản ứng hóa học khác, chẳng hạn như trong sản xuất axit nitric (HNO₃) và các hợp chất nitrat khác. NO₂ là một khí có tính oxi hóa mạnh và có ứng dụng trong nhiều quá trình công nghiệp.
3. Phản ứng trong nghiên cứu hóa học:
   • Phản ứng này cũng có thể được sử dụng trong các thí nghiệm hóa học để chứng minh các tính chất oxi hóa của HNO₃ và khả năng oxi hóa của lưu huỳnh.

Lưu ý khi thực hiện phản ứng

1. An toàn lao động:

   • Axit nitric (HNO₃) là axit mạnh và có tính oxi hóa cao, có thể gây bỏng da và mắt. Cần đeo kính bảo hộ, găng tay, và áo bảo hộ khi làm việc với axit nitric.
   • Khí NO₂ là khí rất độc và có thể gây tổn thương đường hô hấp. Cần làm việc trong môi trường thông thoáng hoặc có hệ thống thông gió tốt để giảm thiểu nguy cơ tiếp xúc với khí này.
   • Lưu huỳnh (S) là chất dễ cháy, do đó cần tránh để nó tiếp xúc với nguồn nhiệt trực tiếp trong quá trình phản ứng.

2. Phản ứng sinh nhiệt:

   • Phản ứng này có thể sinh nhiệt mạnh, do đó cần kiểm soát nhiệt độ phản ứng để tránh tình trạng phản ứng quá mạnh và gây nguy hiểm.

3. Lưu trữ:

   • Axit nitric (HNO₃) cần được bảo quản trong các bình chứa chịu axit và không tiếp xúc với kim loại dễ phản ứng, tránh tạo ra các phản ứng không mong muốn.
   • Khí NO₂ cần được xử lý đúng cách và không để nó tích tụ trong môi trường đóng kín, vì khí này có thể gây ô nhiễm và nguy hiểm cho sức khỏe.

---

Tóm tắt:

Phản ứng giữa HNO₃ và S tạo ra SO₂, NO₂, và H₂O, đồng thời sản xuất axit sulfuric trong một số trường hợp công nghiệp. Phản ứng này có ứng dụng trong sản xuất axit sulfuric, axit nitric, và khí NO₂. Tuy nhiên, cần đặc biệt chú ý đến sự độc hại của khí NO₂ và bảo vệ an toàn khi thực hiện phản ứng.