SO2 + H2S: phương trình phản ứng, hiện tượng, cân bằng

Trả lời nhanh

Phương trình cân bằng là SO₂ + 2H₂S → 3S↓ + 2H₂O. Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường; hiện tượng là xuất hiện chất rắn màu vàng (lưu huỳnh) làm đục bình hoặc bám thành bình. Trong phản ứng này SO₂ là chất oxi hoá, H₂S là chất khử.

Phương trình hoá học

SO₂ + 2H₂S → 3S↓ + 2H₂O

Điều kiện: nhiệt độ thường khi trộn khí SO₂ với khí H₂S hoặc dung dịch của chúng. Trong công nghiệp, phản ứng được đẩy nhanh hơn nhờ xúc tác ở nhiệt độ cao.
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa (bột) màu vàng của lưu huỳnh, dung dịch trở nên vẩn đục; mùi trứng thối của H₂S giảm dần.
Loại phản ứng: oxi hoá – khử, đồng thời là phản ứng “đồng quy”, vì hai chất chứa lưu huỳnh ở hai số oxi hoá khác nhau cùng tạo ra một đơn chất S.

Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

Xác định số oxi hoá: S trong SO₂ là +4; S trong H₂S là −2; S đơn chất là 0.
Viết các quá trình: S⁺⁴ + 4e → S⁰ (chất oxi hoá, bị khử); S⁻² → S⁰ + 2e (chất khử, bị oxi hoá).
Cân bằng electron cho nhận: nhân quá trình oxi hoá với 2 để có 4e cho, tương ứng 4e nhận. Vậy tỉ lệ là 1 SO₂ với 2 H₂S.
Tổng S đơn chất là 1 + 2 = 3; hiđro 2 × 2 = 4 nên có 2 H₂O. Kiểm tra oxi: vế trái 2, vế phải 2. Đã cân bằng.

Vai trò các chất

Chất	Số oxi hoá của S	Thay đổi	Vai trò
SO₂	+4 → 0	Nhận 4e	Chất oxi hoá
H₂S	−2 → 0	Nhường 2e	Chất khử

SO₂ có số oxi hoá +4 ở mức trung gian nên vừa có tính khử vừa có tính oxi hoá. Gặp chất khử mạnh như H₂S thì SO₂ thể hiện tính oxi hoá; gặp chất oxi hoá mạnh như Br₂ hay KMnO₄ thì lại thể hiện tính khử.

Ứng dụng và ý nghĩa thực tế

Thu hồi lưu huỳnh: trong chế biến khí thiên nhiên và lọc dầu, người ta cho một phần H₂S cháy thành SO₂, rồi cho SO₂ tác dụng với H₂S còn lại để thu lưu huỳnh. Cách này vừa xử lí khí độc vừa tạo sản phẩm có giá trị.
Nhận biết khí: hai khí không màu gặp nhau tạo bột vàng là dấu hiệu nhận ra có phản ứng giữa chúng.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm là SO₃ hoặc H₂SO₄. Ở đây sản phẩm chứa lưu huỳnh là đơn chất S, không phải hợp chất.
Quên cân bằng, chỉ ghi SO₂ + H₂S → S + H₂O. Hệ số đúng phải là 1 : 2 : 3 : 2.
Quên kí hiệu kết tủa (↓) cho S.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 6,4 gam SO₂ tác dụng hoàn toàn với lượng dư H₂S. Tính khối lượng lưu huỳnh tạo thành.

Giải: n(SO₂) = 6,4 : 64 = 0,1 mol. Theo phương trình, 1 mol SO₂ tạo 3 mol S nên n(S) = 0,3 mol, m(S) = 0,3 × 32 = 9,6 gam.

Bài 2. Dẫn 2,24 lít H₂S (đktc) vào bình chứa SO₂ dư. Tính khối lượng S thu được.

Giải: n(H₂S) = 0,1 mol. Cứ 2 mol H₂S tạo 3 mol S nên n(S) = 0,15 mol, m(S) = 0,15 × 32 = 4,8 gam.

Bài 3. Trong phản ứng trên, tỉ lệ số nguyên tử S bị oxi hoá so với số nguyên tử S bị khử là bao nhiêu?

Giải: 2 nguyên tử S trong H₂S bị oxi hoá, 1 nguyên tử S trong SO₂ bị khử, tỉ lệ là 2 : 1.

Câu hỏi thường gặp

SO2 tác dụng với H2S tạo ra sản phẩm gì?

Tạo lưu huỳnh (S) kết tủa màu vàng và nước theo phương trình SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O.

Trong phản ứng SO2 + H2S, chất nào là chất oxi hoá?

SO2 là chất oxi hoá vì số oxi hoá của S giảm từ +4 xuống 0, còn H2S là chất khử vì S tăng từ −2 lên 0.

Hiện tượng khi cho SO2 vào dung dịch H2S là gì?

Dung dịch bị vẩn đục do xuất hiện kết tủa lưu huỳnh màu vàng.

Phản ứng SO2 + H2S có điều kiện gì?

Xảy ra ở điều kiện thường. Trong công nghiệp có thể dùng xúc tác và nhiệt độ cao để tăng tốc độ phản ứng.