S + O2 → SO2: mỗi vế đếm S 1 và O 2
Lớp 10Hóa học

Phương trình S + O2 → SO2: điều kiện, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình hoá học: S + O2 → SO2 (điều kiện: đun nóng, t°). Lưu huỳnh cháy với ngọn lửa xanh nhạt trong không khí, sinh ra khí lưu huỳnh đioxit không màu, mùi hắc, gây ngạt. Đây là phản ứng oxi hoá – khử: S là chất khử (từ 0 lên +4), O2 là chất oxi hoá (từ 0 xuống −2). Phương trình đã cân bằng với hệ số 1 : 1 : 1.

Phương trình phản ứng S tác dụng với O2

S + O2 →t° SO2

Phản ứng thuộc loại hoá hợp (hai chất tạo thành một chất), toả nhiệt mạnh. Số nguyên tử mỗi nguyên tố hai vế đều bằng nhau (1 S và 2 O) nên không cần thêm hệ số.

Điều kiện và hiện tượng

Nội dung Mô tả
Điều kiện Đun nóng (đốt) lưu huỳnh để phản ứng bắt đầu; sau đó phản ứng tự toả nhiệt
Trong không khí S nóng chảy rồi cháy, ngọn lửa màu xanh nhạt
Trong khí oxi nguyên chất Cháy mãnh liệt hơn, ngọn lửa xanh lam đậm
Sản phẩm Khí SO2 không màu, mùi hắc, độc, nặng hơn không khí

Khi làm thí nghiệm ở trường, thầy cô thường đốt S trong muỗng sắt đặt trong bình khí oxi rồi cho thêm ít nước vào bình. Khí SO2 tan vào nước tạo dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ nhạt (axit yếu H2SO3).

Vì sao đây là phản ứng oxi hoá – khử?

Ta xét số oxi hoá trước và sau phản ứng:

  • Quá trình oxi hoá: S0 → S+4 + 4e (S nhường electron nên là chất khử).
  • Quá trình khử: O20 + 4e → 2O−2 (O2 nhận electron nên là chất oxi hoá).

Một nguyên tử S nhường 4e, một phân tử O2 nhận 4e nên số electron cho – nhận bằng nhau, hệ số đều là 1.

Mẹo nhớ: “Khử cho – O nhận”: chất khử là chất cho electron (số oxi hoá tăng), chất oxi hoá là chất nhận electron (số oxi hoá giảm).

Lưu huỳnh còn thể hiện tính oxi hoá không?

Có. Số oxi hoá 0 là mức trung gian giữa −2 và +6 nên S vừa có tính khử vừa có tính oxi hoá:

  • Gặp chất oxi hoá mạnh hơn (O2, F2, H2SO4 đặc…): S thể hiện tính khử.
  • Gặp chất khử mạnh hơn (H2, kim loại): S thể hiện tính oxi hoá, ví dụ S + H2 →t° H2S; S + Fe →t° FeS.

Với oxi, S chỉ có thể là chất khử vì oxi có độ âm điện lớn hơn.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là SO3. Dù oxi dư, đốt S vẫn chỉ tạo SO2. Muốn có SO3 phải oxi hoá tiếp SO2 bằng chất xúc tác V2O5 ở khoảng 450–500 °C: 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3.
  • Quên điều kiện t°. Ở nhiệt độ thường S không phản ứng đáng kể với O2.
  • Viết O thay cho O2. Oxi ở dạng đơn chất là phân tử O2.
  • Nhầm S là chất oxi hoá trong phản ứng với O2 (S là chất khử).

Ứng dụng và ý nghĩa thực tế

Đây là bước đầu của sơ đồ sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp: S → SO2 → SO3 → H2SO4. SO2 còn dùng tẩy trắng giấy, bột giấy, chống nấm mốc cho nông sản. Tuy nhiên SO2 là khí độc, cũng là nguyên nhân gây mưa axit khi nhiên liệu chứa lưu huỳnh (than, dầu) bị đốt cháy.

Bài tập vận dụng có đáp án

Bài 1. Đốt cháy hoàn toàn 1,6 g lưu huỳnh trong oxi dư. Tính khối lượng và thể tích SO2 thu được.

Giải: nS = 1,6 : 32 = 0,05 mol. Theo phương trình, nSO2 = 0,05 mol, nên m = 0,05 × 64 = 3,2 g. Thể tích: 0,05 × 24,79 = 1,24 L (điều kiện chuẩn, 25 °C, 1 bar); nếu dùng đktc thì 0,05 × 22,4 = 1,12 L.

Bài 2. Đốt 12,8 g S với hiệu suất 80%. Tính khối lượng SO2 thực tế thu được.

Giải: nS = 12,8 : 32 = 0,4 mol. Lý thuyết thu 0,4 mol SO2; thực tế 0,4 × 80% = 0,32 mol. m = 0,32 × 64 = 20,48 g.

Bài 3. Cần bao nhiêu lít O2 (điều kiện chuẩn 25 °C, 1 bar) để đốt cháy hết 6,4 g S?

Giải: nS = 6,4 : 32 = 0,2 mol, nO2 = 0,2 mol. V = 0,2 × 24,79 = 4,958 L ≈ 4,96 L.

Bài 4 (tự luyện). Chất nào là chất khử, chất nào là chất oxi hoá trong phản ứng S + O2 → SO2? Đáp án: S là chất khử, O2 là chất oxi hoá.

Tóm tắt cần nhớ

  • S + O2 →t° SO2, tỉ lệ mol 1 : 1 : 1.
  • Ngọn lửa xanh nhạt, khí SO2 mùi hắc.
  • S tăng số oxi hoá 0 → +4 (chất khử); O giảm 0 → −2 (chất oxi hoá).
  • Muốn tạo SO3 phải có xúc tác V2O5 và oxi hoá tiếp SO2.

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng.

Câu hỏi thường gặp

S + O2 ra gì?

S + O2 tạo ra khí lưu huỳnh đioxit SO2 khi đun nóng: S + O2 → SO2 (t°). Đây là khí không màu, mùi hắc, độc.

Đốt S trong oxi dư có tạo SO3 không?

Không. Đốt S chỉ tạo SO2 dù oxi dư. SO3 chỉ hình thành khi oxi hoá tiếp SO2 với xúc tác V2O5 ở khoảng 450–500 °C.

Trong phản ứng S + O2, chất nào là chất khử?

S là chất khử vì số oxi hoá tăng từ 0 lên +4 (nhường electron); O2 là chất oxi hoá vì số oxi hoá giảm từ 0 xuống −2.

Hiện tượng khi đốt lưu huỳnh trong không khí là gì?

Lưu huỳnh nóng chảy, cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt và sinh ra khí SO2 có mùi hắc, gây ho, ngạt.

Bài học liên quan