H2S + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr

1. Phương trình phản ứng H2S ra H2SO4:

H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4+ 8HBr

Điều kiện phản ứng xảy ra :

Điều kiện phản ứng xảy ra trong điều kiện Nhiệt độ thường

Hiện tượng sau khi phản ứng xảy ra :

Khi cho H2S tác dụng với dung dịch Brom, sau phản ứng ta thấy hiện tượng dung dịch màu nâu đỏ của brom bị mất màu

2. Tìm hiểu về H2S:

2.1. Khái niệm:

Khí H2S (hay còn gọi là hiđro sunfua) là một trong những hợp chất hóa học có đặc điểm rất dễ nhận biết.

H2S có cấu tạo tương tự như phân tử nước, H2S là sự kết hợp của 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử S. Trong đó, S là hạt trung tâm và chứa 2 hydro đơn độc liên kết với một liên kết đơn.

Tuy nhiên lưu huỳnh không có điện tích lớn như oxi nên H2S không phân cực như nước. Vì vậy, trong H2S tồn tại lực liên phân tử tương đối yếu và có điểm nóng chảy thấp hơn nhiều so với trong nước.

H2S được coi là phổ biến nhất do sự phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiện không có oxy (phân hủy kỵ khí). Khí hydro sunfua cũng được tìm thấy trong khí đốt, dầu thô, khí tự nhiên và một số nguồn nước giếng hoặc nước nóng. Thật thú vị, cơ thể con người cũng tạo ra một lượng nhỏ H2S được sử dụng tiếp như một phân tử truyền tín hiệu.

2.2. Tính chất vật lý:

Các tính chất vật lý điển hình của khí H2S như sau:

Nó có mùi trứng thối rất đặc trưng.

Là chất khí dễ cháy.

Điểm nhiệt độ sôi của nước và hydro sunfua lần lượt là 100 độ C và – 60 độ C.

Là chất khí đặc biệt và hơi nặng hơn không khí nhưng tan khá trong nước, dung môi hữu cơ.

Đây là một loại khí độc, không màu, có thể dẫn đến đau đầu ngay cả khi hít phải một lượng nhỏ.

Ở áp suất trên 90 GPa, H2S trở thành chất dẫn kim loại.

2.3. Tính chất hóa học:

– Tính axit yếu:

Có tính axit nên giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

H2S có khả năng phản ứng với dung dịch nhựa cây tạo muối trung hòa và nước.

H2S + NaOH → NaHS + H2O

H2S + 2NaOH → Na2S + H2

– H2S phản ứng với dung dịch muối cacbonat tạo muối trung hòa và nước.

H2S + Na2CO3 → NaHCO3 + NaHS

– Tính khử mạnh: H2S đóng vai trò chất khử và chủ yếu khi có mặt bazo tạo ra SH

Hỗn hợp không khí và H2S có thể gây nổ theo phản ứng sau:

2H2S+ 3O2 → 2H2O + 2SO2

– H2S phản ứng với kim loại để tạo thành sunfua kim loại không hòa tan và thường là chất rắn sẫm màu:

2H2S + 2K → 2KHS + H2

– H2S phản ứng với Ag tạo thành muối sunfit:

4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O

– H2S bị oxi hóa khi tác dụng với clo tạo thành H2SO4 khi có mặt nước:

4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8HCl

2.4. Cách điều chế khí H2S?

Tuỳ theo điều kiện có thể điều chế khí H2S theo nhiều cách khác nhau như sau:

Trong phòng thí nghiệm:

H2S được tạo ra bằng cách cho sulfua phản ứng với một axit mạnh trong bình Kipp:

FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S

Hoặc các cách khác như:

Sunfua kim loại và phi kim tác dụng với nước: 6 H2O + Al2S3 → 3 HS + 2Al(OH)3.

Phân tích Thioacetamid: CH3C(S)NH2 + H2O → CH2C(O)NH2 + H2S.

Trong công nghiệp:

Phương pháp phổ biến nhất để sản xuất hydro sunfua là tách nó khỏi “khí chua” – một loại khí tự nhiên có hàm lượng H2S cao.

Ngoài ra nó còn được bào chế theo các cách khác như:

Dùng nóng chảy nguyên tố với H2 ở khoảng 450 độ C.

Vi khuẩn khử sunfat oxy hóa các hợp chất hữu cơ hoặc H2 trong điều kiện oxy thấp.

2.5. Ứng dụng của khí H2S trong đời sống:

H2S được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như sau:

Trọng tâm nghiên cứu trong lĩnh vực hóa học phân tích dùng để phát hiện các cation.

H2S là tiền chất của lưu huỳnh nguyên tố. Do đó, người ta ứng dụng nguyên tố S, H2SO4 và một số chất lưu huỳnh hữu cơ như metanthiol, ethanethiol và axit thioglycolic…

Để điều chế các sunfua kim loại, nhiều trong số chúng được sử dụng trong ngành sơn.

Để tách deuterium oxide hoặc nước nặng khỏi nước bình thường thông qua quá trình Girdler sulfide.

Trong nông nghiệp H2S được dùng làm chất sát trùng.

Trong lĩnh vực y tế, việc cho các tế bào tiếp xúc với một lượng nhỏ H2S giúp ngăn ngừa tổn thương ty thể.

Trong gia công kim loại, máy móc: H2S là một thành phần trong một số loại dầu tẩy rửa, chất làm mát và chất bôi trơn.

3. Tìm hiểu về Br2:

3.1. Khái niệm:

Brôm là nguyên tố hóa học thứ ba trong nhóm Halogen, có ký hiệu Br, là chất hơi màu nâu đỏ ở nhiệt độ thường, hơi dễ thải ra tạo thành khí có màu tương tự.

Brôm rất dễ phản ứng nên trong tự nhiên không tồn tại ở dạng brom tự do mà chủ yếu tồn tại ở dạng tinh thể không màu tan, phản ứng ánh sáng halogen tương tự như muối ăn.

Trạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên, Brôm chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất, có màu nâu đỏ và phần lớn là muối bromua của kali, natri, magie.

Muối brom có trong nước biển, sông hồ và có nhiều ở các vùng biển chết.

3.2. Tính chất vật lý:

Brôm là chất lỏng màu nâu đỏ, dễ bay hơi, mùi khó chịu và độc.

3.3. Tính chất hóa học:

– Tác dụng với kim loại:

Khi đun nóng, brom oxi hóa được nhiều kim loại và tạo ra muối tương ứng

    3Br2 + 2Al → 2AlBr3

– Tác dụng với Hydro:

Ở nhiệt độ cao, brom bị oxi hóa thành hiđro và tạo thành bromua.

Br2 + H2 → 2HBr

Khí HBr tan trong nước tạo thành axit bromhydric là một axit mạnh, mạnh hơn axit clohidric.

– Tác dụng với nước:

Khi tan trong nước, một phần Brôm phản ứng rất chậm với nước tạo thành axit HBr và axit HBrO, đây là phản ứng thuận nghịch.

Br2 + H2O HBr + HBrO

Khử Br2, HB

Brôm có thể thể hiện tính chất khử khi tác nhân oxy hóa mạnh (chẳng hạn như nước clo, v.v.)

Br2 + 5Cl2 + 6H2O → 2HBrO3 (axit brom) + 10HCl

Tính khử của HBr mạnh hơn HCl. HBr khử H2SO4 đặc thành SO2.

2HBr + H2SO4đ → Br2 + SO2 + 2H2O

Dung dịch HBr không màu, để lâu ngoài không khí chuyển sang màu vàng nâu vì bị oxi hóa

4HBr + O2 → 2H2O + 2Br2

3.4. Ứng dụng:

Nhờ những tính chất đặc biệt của mình, Brôm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực với nhiều mục tiêu khác nhau.

Được sử dụng như một chất chống cháy. Chất chống cháy brom được sử dụng làm tác nhân ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình bắt lửa của nhựa.

Nó cũng được sử dụng trong nông nghiệp. Các hợp chất brom hữu cơ được sử dụng làm chất diệt khuẩn, chất xua đuổi và tiêu diệt loài gặm nhấm.

Được sử dụng làm phụ gia nhiên liệu. Tuy nhiên, lượng brom sử dụng trong lĩnh vực này có xu hướng giảm trong thời gian gần đây.

Một công cụ khác có thể ít được biết đến hơn của Brôm được sử dụng để khử trùng các bể bơi có mái che. Sử dụng chúng để khử trùng hiệu quả hơn các chất khử trùng khác.

Được sử dụng trong dược phẩm, sản xuất thuốc, đóng gói và hiển thị thuốc trong ngành công nghiệp nhiếp ảnh.

Brôm cũng được sử dụng để khoan dầu. Các hợp chất bromua lỏng được sử dụng để tạo dung dịch khoan trong các giàn khoan sâu và hiệu suất cao.

4. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1. Hãy cho biết Nhận định nào dưới đây là nhận định sai:

A. Axit sunfuhiđric có tính axit mạnh hơn axit cacbonic.

B. Axit sunfuhiđric không làm phenolphtalein chuyển màu hồng.

C. Axit sunfuhiđric tác dụng với dung dịch kiềm có khả năng tạo 2 muối.

D. Cả dung dịch H2S và khí H2S đều có tính khử.

Đáp án A

Giải thích:

A sai: Axit sunfuhiđric có tính axit mạnh hơn axit cacbonic.

Axit sunfuhiđric là axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic.

Câu 2. Cho sơ đồ của phản ứng: H2S + KMnO4 + H2SO4 → H2O + S + MnSO4 + K2SO4. Hãy cho biết Hệ số nguyên nhỏ nhất của các chất tham gia phản ứng là dãy số nào trong các dãy sau đây?

A. 3, 2, 5

B. 5, 2, 3

C. 2, 2, 5

D. 5, 2, 4

Đáp án B

Giải thích:

5H2S + 2KMnO4+ 3H2SO4 → 8H2O + 5S + 2MnSO4 + K2SO4

Câu 3. Các đồ vật bằng bạc để lâu trong không khí thường bị xỉn màu đen. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do nguyên nhân nào sau đây:

A. Bạc tác dụng với O2 trong không khí.

B. Bạc tác dụng với hơi nước.

C. Bạc tác dụng đồng thời với khí O2 và H2S trong không khí.

D. Bạc tác dụng với khí CO2.

Đáp án C

Giải thích:

Trong không khí có chứa các chất O2, H2S, hơi nước… Vì vậy Ag tác dụng đồng thời với O2 và H2S tạo muối Ag2S màu đen gây ra hiện tượng xỉn màu.

4Ag + O2 + 2H2S → 2Ag2S + 2H2O

Câu 4.Hãy cho biết Tính chất nào sau đây là tính chất đặc trưng của khí hiđro sunfua?

A. Là chất khí không màu.

B. Là chất khí độc.

C. Là chất khí có mùi trứng thối.

D. Cả 3 phương án trên đều đúng.

Đáp án D

Giải thích:

Tính chất đặc trưng của khí hiđro sunfua là chất khí không màu, độc, có mùi trứng thối.