Bài 2. Một số oxit quan trọng
A. CANXI OXIT
Công thức hóa học: $CaO$
Tên thông thường: Vôi sống
Phân loại: Oxit bazơ
I. CANXI OXIT CÓ NHỮNG TÍNH CHẤT NÀO?
- $CaO$ là chất rắn, màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ rất cao (khoảng 2.585 ${}^{o}C$)
- $CaO$ tan trong nước và có đầy đủ những tính chất hóa học của oxit bazơ.
1. Tác dụng với nước
$CaO \,\, _{(r)} \,\, + \,\, H_{2}O \,\, _{(l)} \,\, \longrightarrow \,\, Ca(OH)_{2} \,\, _{(r)}$
$\Longrightarrow $ Phản ứng của canxi oxit với nước gọi là phản ứng tôi vôi; chất $Ca(OH)_{2}$ tạo thành gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, phần tan tạo thành dung dịch bazơ còn gọi là nước vôi trong.
$\Longrightarrow $ $CaO$ có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.
2. Tác dụng với axit
$CaO\,\, _{(r)}\,\, + \,\,2\,\,HCl\,\, _{(dd)}\,\, \longrightarrow \,\, CaCl_{2}\,\, _{(dd)}\,\, + \,\,H_{2}O \,\, _{(l)}$
$\Longrightarrow $ $CaO$ được dùng khử chua đất trồng, xử lí nước thải của nhà máy hóa chất.
3. Tác dụng với oxit axit
$CaO\,\, _{(r)}\,\, + \,\,CO_{2}\,\, _{(k)}\,\, \longrightarrow \,\,CaCO_{3}\,\, _{(r)}$
$\Longrightarrow $ $CaO$ sẽ giảm chất lượng nếu lưu giữ lâu ngày trong tự nhiên.
II. CANXI OXIT CÓ NHỮNG ỨNG DỤNG GÌ?
- $CaO$ có những ứng dụng chủ yếu sau đây:
+ Phần lớn canxi oxit được dùng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học.
+ Canxi oxit còn được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm, khử độc môi trường,…
+ Canxi oxit có tính hút ẩm mạnh nên được dùng để làm khô nhiều chất.
III. SẢN XUẤT CANXI OXIT NHƯ THẾ NÀO?
- Canxi oxit được sản xuất bằng phản ứng phân hủy canxi cacbonat (đá vôi) ở nhiệt độ cao.
1. Nguyên liệu
- Nguyên liệu để sản xuất canxi oxit là đá vôi (chứa $CaCO_{3}$).
- Chất đốt là than đá, củi, dầu, khí tự nhiên,…
2. Các phản ứng hóa học xảy ra
- Nung đá vôi bằng lò nung vôi thủ công hoặc lò nung vôi công nghiệp.
- Than cháy sinh ra khí $CO_{2}$ và tỏa nhiều nhiệt:
$C\,\, _{(r)}\,\, + \,\,O_{2}\,\,_{(k)}\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\,CO_{2}\,\,_{(k)}$
- Nhiệt sinh ra phân hủy đá vôi ở khoảng trên $900^{o}C:$
$CaCO_{3}\,\,_{(r)}\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\, CaO\,\,_{(r)}\,\, + \,\,CO_{2}\,\,_{(k)}$
B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT
Công thức hóa học: $SO_{2}$
Còn được gọi: khí sunfurơ
Phân loại: Oxit axit
I. LƯU HUỲNH ĐIOXIT CÓ NHỮNG TÍNH CHẤT GÌ?
- Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc, độc (gây ho, viêm đường hô hấp,…), nặng hơn không khí $\left (d = \frac {64}{29} \right).$
- Lưu huỳnh đioxit có tính chất hóa học của oxit axit.
1. Tác dụng với nước
$SO_{2}\,\,_{(k)}\,\, + \,\,H_{2}O_{(l)}\,\, \longrightarrow \,\, H_{2}SO_{3}\,\,_{(dd)}\,\, (axit\,\,sunfurơ)$
$\Longrightarrow $ $SO_{2}$ là chất gây ô nhiễm không khí, là một trong các chất gây ra mưa axit.
2. Tác dụng với bazơ
$SO_{2}\,\,_{(k)}\,\, + \,\,Ca(OH)_{2}\,\,_{(dd)}\,\, \longrightarrow \,\,CaSO_{3}\,\,_{(r)}\,\, + \,\,H_{2}O\,\,_{(l)}$
$\Longrightarrow $ Khi $SO_{2}$ tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo muối trung hòa hoặc muối axit.
3. Tác dụng với oxit bazơ
$SO_{2}\,\,_{(k)}\,\, + \,\,Na_{2}O\,\,_{(r)}\,\, \longrightarrow \,\, Na_{2}SO_{3}\,\,_{(r)}$
II. LƯU HUỲNH ĐIOXIT CÓ NHỮNG ỨNG DỤNG GÌ?
- Phần lớn $SO_{2}$ dùng để sản xuất axit sunfuric $H_{2}SO_{4}.$
- Dùng làm chất tẩy trắng bột gỗ trong sản xuất giấy, đường,…
- Dùng làm chất diệt nấm mốc,…
III. ĐIỀU CHẾ LƯU HUỲNH ĐIOXIT NHƯ THẾ NÀO?
1. Trong phòng thí nghiệm:
- Cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như $HCl,$ $H_{2}SO_{4},…$
$Na_{2}SO_{3}\,\,_{(r)}\,\, + \,\,H_{2}SO{4}\,\,_{(dd)}\,\, \longrightarrow \,\, Na_{2}SO_{4}\,\,_{(dd)}\,\, + \,\,H_{2}O\,\,_{(l)}\,\, + \,\,SO_{2}\,\,_{(k)}$
- Khí $SO_{2}$ được thu bằng phương pháp đẩy không khí.
2. Trong công nghiệp
- Đốt lưu huỳnh trong không khí:
$S \,\,+\,\, O_{2}\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\,SO_{2}\,\, \uparrow $
- Đốt quặng pirit sắt $FeS_{2}$ thu khí $SO_{2}\,:$
$4\,\,FeS_{2}\,\,_{(r)}\,\, + \,\,11\,\,O_{2}\,\,_{(k)}\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\,2\,\,Fe_{2}O_{3}\,\,_{(r)}\,\, + \,\,8\,\,SO_{2}\,\,_{(k)}$
