Trả lời nhanh
Phương trình cân bằng: H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường khi dùng dung dịch nước brom dư. Lưu huỳnh trong H2S nhường 8 electron (từ −2 lên +6), còn mỗi phân tử Br2 nhận 2 electron nên cần 4 phân tử Br2.
Cân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron
Phản ứng: H2S + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr
Bước 1. Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi.
- Lưu huỳnh: H2S−2 → H2S+6O4 (tăng 8)
- Brom: Br20 → HBr−1 (giảm 1 mỗi nguyên tử)
Bước 2. Viết các quá trình nhường – nhận electron.
- Chất khử: S−2 → S+6 + 8e
- Chất oxi hoá: Br2 + 2e → 2Br−1
Bước 3. Nhân hệ số cho số electron nhường bằng số electron nhận. Bội chung nhỏ nhất của 8 và 2 là 8, nên:
- 1 × (S−2 → S+6 + 8e)
- 4 × (Br2 + 2e → 2Br−1)
Bước 4. Đặt hệ số và cân bằng nốt H, O bằng H2O. Có 1 H2S, 4 Br2, sinh ra 1 H2SO4 và 8 HBr. Bên phải có 4 nguyên tử O (trong H2SO4) nên cần 4 H2O ở vế trái.
H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
Kiểm tra: H có 2 + 8 = 10 ở vế trái và 2 + 8 = 10 ở vế phải; O có 4 ở cả hai vế; S có 1; Br có 8. Phương trình đã cân bằng.
Điều kiện và hiện tượng
| Nội dung | Chi tiết |
|---|---|
| Điều kiện | Nhiệt độ thường, dùng dung dịch nước brom dư (tỉ lệ mol Br2 : H2S ≥ 4 : 1) |
| Hiện tượng | Dung dịch brom màu vàng nâu nhạt dần rồi mất màu; không thấy kết tủa vàng của lưu huỳnh |
| Vai trò | H2S là chất khử; Br2 là chất oxi hoá; H2O là môi trường |
| Sản phẩm | H2SO4 và HBr (đều là axit mạnh, tan trong dung dịch) |
Vì sao có lúc sinh S, có lúc sinh H2SO4?
Lưu huỳnh trong H2S có thể bị oxi hoá thành S (0), SO2 (+4) hoặc H2SO4 (+6). Sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào lượng chất oxi hoá.
- Brom thiếu (tỉ lệ 1 : 1): H2S + Br2 → S↓ + 2HBr. Dung dịch vẩn đục màu vàng.
- Brom dư (tỉ lệ ≥ 4 : 1): H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr.
- Tỉ lệ ở giữa (từ 1 đến 4): thu được hỗn hợp S và H2SO4.
Clo cũng cho kết quả tương tự: H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8HCl. Riêng iot là chất oxi hoá yếu hơn nên chỉ oxi hoá H2S đến S.
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo nhớ: H2S nhường 8e, Br2 nhận 2e, nên hệ số Br2 luôn là 8 : 2 = 4. Số HBr gấp đôi số Br2, tức là 8.
- Lỗi 1: Viết sản phẩm là S khi đề cho “brom dư” hoặc “nước brom dư”. Với brom dư phải ra H2SO4.
- Lỗi 2: Quên H2O ở vế trái. Phản ứng tạo H2SO4 cần nguyên tử O từ nước.
- Lỗi 3: Cân bằng H, O trước khi cân bằng electron, dẫn đến sai hệ số Br2.
Bài luyện tập
Bài 1. Sục 0,01 mol H2S vào dung dịch brom dư. Tính số mol Br2 phản ứng và khối lượng HBr tạo thành.
Giải: Theo phương trình, n(Br2) = 4 × 0,01 = 0,04 mol; n(HBr) = 8 × 0,01 = 0,08 mol. Khối lượng HBr = 0,08 × 81 = 6,48 g.
Bài 2. Sục H2S vào nước brom theo tỉ lệ mol 1 : 1. Viết phương trình và nêu hiện tượng.
Giải: H2S + Br2 → S↓ + 2HBr. Màu nước brom nhạt dần, xuất hiện kết tủa vàng nhạt của lưu huỳnh.
Bài 3. Cân bằng: SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr.
Giải: S+4 → S+6 + 2e; Br2 + 2e → 2Br−. Kết quả: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Các phương trình hóa học thường gặp: tổng hợp hơn 300 phản ứng có cân bằng. Bài sau: KClO3 + HCl → Cl2 + KCl + H2O: cân bằng, điều kiện, hiện tượng.
Câu hỏi thường gặp
H2S tác dụng với Br2 tạo sản phẩm gì?
Nếu brom dư: H2SO4 và HBr theo phương trình H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr. Nếu brom thiếu (tỉ lệ 1 : 1) sản phẩm là lưu huỳnh và HBr.
Hiện tượng khi sục khí H2S vào nước brom dư là gì?
Dung dịch nước brom màu vàng nâu nhạt dần rồi mất màu, không có kết tủa vàng vì lưu huỳnh đã bị oxi hoá tiếp lên H2SO4.
Trong phản ứng H2S + Br2 + H2O, chất nào là chất khử?
H2S là chất khử vì lưu huỳnh tăng số oxi hoá từ −2 lên +6. Br2 là chất oxi hoá vì số oxi hoá của brom giảm từ 0 xuống −1.
Vì sao hệ số của Br2 là 4?
Một nguyên tử S nhường 8 electron, mỗi phân tử Br2 nhận 2 electron. Do đó cần 8 : 2 = 4 phân tử Br2 cho mỗi phân tử H2S.