OXI - OZON
Tính chất hóa học cơ bản của khí oxi và khí ozon là gì? Những phản ứng hóa học nào có thể chứng minh cho tính chất này?
Phương pháp điều chế khí oxi như thế nào, vai trò của khí oxi đối với đời sống và sản xuất như thế nào?
Ảnh hưởng của khí ozon đến đời sống trên Trái đất như thế nào?
I. Oxi
1. Vị trí và cấu tạo
Nguyên tố oxi có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VIA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Nguyên tử Oxi có cấu hình electron là:
, lớp ngoài cùng có 6 electron.
Trong điều kiện thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị không cực, có thể viết công thức cấu tạo của phân tử oxi là
.
2. Tính chất vật lí
Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí:

Dưới áp suất khí quyển, oxi hóa lỏng ở nhiệt độ
.
Khí oxi tan ít trong nước (100 ml nước ở
hòa tan được 3,1 ml khí oxi. Độ tan của khí oxi ở
là 0,0043g trong 100g
.
3. Tính chất hóa học
Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).
Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim họat động hóa học, có tính oxi hóa mạnh. Trong các hợp chất  (trừ hợp chất với flo), oxi có số oxi hóa là -2.
Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại ( trừ Au, Pt...) và các phi kim ( trừ halogen)
Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ
Một số ví dụ:
a. Tác dụng với kim loại
Magie cháy trong khí oxi:  

b. Tác dụng với phi kim
Cacbon cháy tỏng khí oxi:  

c. Tác dụng với hợp chất

  cháy trong không khí:  

 
Etanol cháy trong không khí:  

4. Ứng dụng
Oxi có vai trò quyết định đối với sự sống của người và động vật. Mỗi người mỗi ngày cần từ
không khí để thở
Hằng năm, các nước trên thế giới sản xuất ra hàng trục triệu tấn oxi để đáp ứng nhu cầu cho các ngành công nghiệp
5. Điều chế
a. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
Người ta điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách phân hủy những hợp chất giàu oxi và ít bền đối với nhiệt như
:
                   

b. Sản xuất oxi trong công nghiệp
- Từ không khí: Không khí sau khi được loại bỏ hết hơi nước, bụi, khí cacbon đioxit được hóa lỏng. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng thu được oxi. Oxi được vận chuyển trong những bình thép dung tích 100 lít dưới áp suất 150 atm
- Từ nước: Điện phân nước (nước có hòa tan một ít
hoặc
để tăng tính dẫn điện của nước ), người ta thu được khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở cực âm:
                   

II. Ozon
1. Tính chất
Ozon là một dạng thù hình của oxi. Khí ozon màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ
. Khí ozon tan trong nước nhiều hơn so với khí oxi ( 100 ml nước ở
hòa tan được 49 ml ozon.
Ozon là một trong những chất có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn oxi
Ozon oxi hóa được hầu hết các kim loại ( trừ Au, Pt), nhiều phi kim và hợp chất hữu cơ, vô cơ. Ở điều kiện bình thường, oxi không oxi hóa được bạc, nhưng ozon oxi hóa được bạc thành bạc oxit:
               

2. Ozon trong tự nhiên
Ozon được tạo thành trong khí quyển khi có sự phóng điện (tia chớp, sét). Trên mặt đất, ozon được sinh ra do sự oxi hóa một số chất hữu cơ.
Ozon tập trung nhiều ở lớp khí quyển trên cao, cách mặt đất từ 20-30 km. Tầng ozon được hình thành là do tia tử ngoại của mặt trời chuyển hóa các phân tử oxi thành ozon.
               

Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại tầng cao của không khí, bảo vệ con người và các sinh vật trên mặt đất tranh được các tác hại của tia này.
3. Ứng dụng
Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon ( dưới 1 phần triệu theo thể tích) có tác dụng làm cho không khí trong lành. Nhưng với một lượng lớn hơn sẽ có hại cho con người
Những ứng dụng của ozon là dựa vào tính oxi hóa mạnh của nó"
    - Trong công nghiệp, người ta dùng ozon để tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều vật phẩm khác...
    - Trong y học, ozon được dùng để chữa sâu răng.
Trong đời sống, người ta dùng ozon để sát trùng nước sinh hoạt

LƯU HUỲNH
Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh biến đổi như thế nào theo nhiệt độ?
Tính chất hóa học của lưu huỳnh có gì quan trọng?
Lưu huỳnh có những ứng dụng quan trọng nào?
I. Vị trí, cấu hình electron nguyên tử
Nguyên tử lưu huỳnh có số hiệu nguyên tử là 16, thuộc nhóm VIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Nguyên tử lưu huỳnh có câu hình electron
. Lớp ngoài cùng có 6e
II. Tính chất vật lí
1. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh
Lưu huỳnh có 2 dạng thù hình: lưu huỳnh tà phương
và lưu huỳnh đơn tà
. Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chất hóa học giống nhau. Hai thù hình này có thể biến đổi qua lại với nhau tùy theo điều kiện nhiệt độ
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lí
Ở nhiệt độ thấp hơn
là những chất màu vàng. Phân tử lưu huỳnh có 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị tạo thành mạch vòng.
Ở
đều nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, rất linh động. Ở nhiệt độ
lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ. Ở
  lưu huỳnh sôi, các phân tử lưu huỳnh bị phá vỡ thành nhiều phân tử nhỏ bay hơi.
III. Tính chất hóa học
Cấu hình electron của nguyên tử
. Như vậy, nguyên tử S có 6e ở lớp ngoài cùng. Nguyên tử S có độ âm điện là 2,58.
Khi lưu huỳnh tham gia phản ứng với kim loại hoặc hiđro, số oxi hóa của nó từ 0 giảm xuống -2.
Khi lưu huỳnh tham gia phản ứng với phi kim họat động mạnh hơn, số oxi hóa tăng từ 0 lên +4 hoặc +6.
Như vậy, đơn chất lưu huỳnh khi tham gia phản ứng hóa học, số oxi hóa của nó có thể giảm hoặc tăng. Ta nói, lưu huỳnh có tính oxi hóa và tính khử
1. Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro
Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại tạo ra muối sunfua và với khí hiđro tạo thành khí hiđro sunfua:
                   

                   

Thủy ngân tác dụng với S ở ngya nhiệt độ thường:
                   

2. Lưu huỳnh tác dụng với phi kim
Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng với một số phi kim mạnh hơn như flo, oxi, clo...
                   

                   

IV. Ứng dụng của lưu huỳnh
Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp:
- 90% lượng lưu huỳnh khai thác được dùng để sản xuất

- 10% lượng lưu huỳnh còn lại được dùng để lưu hóa cao su, sản xuất chất tẩy trắng bột giấy, diêm, chất dẻo ebonic, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu, diệt nấm trong nông nghiệp...
V. Trạng thái tự nhiên và sản xuất lưu huỳnh
Trong tự nhiên, lưu huỳnh có nhiều ở dạng đơn chất, tạo thành những mỏ lớn trong vỏ trái đất. Ngoài ra, lưu huỳnh còn có ở dạng hợp chất như các muối sunfat, muối sunfua...
Để khai thác lưu huỳnh trong mỏ lưu huỳnh, người ta dùng thiết bị đặc biệt để nén nước siêu nóng
vào mỏ làm lưu huỳnh nóng chảy và đẩy lên mặt đất. Sau đó, lưu huỳnh được tách ra khỏi các tạp chất.

HIĐRO SUNFUA – LƯU HUỲNH ĐIOXIT, TRIOXIT
 Hiđro sunfua - lư huỳnh đioxit, lưu huỳnh trioxit có những tính chất nào giống nhau và khác nhau? Vì sao?
Những phản ứng hóa học nào có thể chứng minh cho những tính chất này?
A. Hiđro sunfua
I. Tính chất vật lí
Hiđro sunfua
là chất khí, không màu, mùi trứng thối và rất độc. Chỉ 0,1%
có trong không khí đã gây ô nhiễm nặng. Hiđro sunfua nặng hơn không khí
, hóa lỏng ở nhiệt độ
, tan ít trong nước ( ở
và 1 atm, khí này có độ tan là 0,38 g trong 100 g nước)
II. Tính chất hóa học
1. Tính axit yếu
Hiđro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu (yếu hơn axit cacbonic), có tên là axit sunfuhiđric

Axit sunfuhiđric tác dụng với dung dịch bazơ như
tạo nên 2 muối: muối trung hòa như
chứa ion
và muối axit như
chứa ion

2. Tính khử mạnh
Trong hợp chất
, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất là -2. Khi tham gia phản ứng hóa học, tùy thuộc vào điều kiện của phản ứng mà lưu huỳnh có số oxi hóa -2 có thể bị oxi hóa thành lưu huỳnh tự do hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa +4, +6.
Người ta nói, Hiđro sunfua có tính khử mạnh (dễ bị oxi hóa)
Những phản ứng sau chứng tỏ tính chất trên:
a. Trong những điều kiện bình thường, dung dịch
tiếp xúc với oxi của không khí, dần trở nên vẩn đục màu vàng do
bị oxi hóa thành
:
                   

b. Khi đốt khí
trong không khí, khí này cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt theo phương trình:
                   

Nếu đốt cháy khí
ở nhiệt độ không cao hoặc thiếu oxi, khí
bị oxi hóa thành lưu huỳnh tự do, màu vàng.
III. Trạng thái tự nhiên và điều chế
Trong tự nhiên Hiđro sunfua có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, và bốc ra từ xác chết của người, động vật...
Trong công nghiệp, người ta không sản xuất khí Hiđro sunfua. 
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế bằng phản ứng hóa học của dung dịch axit clohiđric với sắt II sunfua:
                   

B. Lưu huỳnh đioxit
I. Tính chất vật lí
Lưu huỳnh đioxit
(khí sunfur) là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí:
, hóa lỏng ở
, tan nhiều trong nước (ở
1 thể tích nước hòa tan được 40 thể tích khí
). Lưu huỳnh đioxit là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp.
II. Tính chất hóa học
1. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfurơ
:
                   

Axit sunfurơ là axit yếu ( mạnh hơn axit sunfuhiđric và axit cacbonic ) và không bền, ngay trong dung dịch cũng bị phân hủy thành


tác dụng với dung dịch bazơ như
tạo nên 2 muối: muối trung hòa như
(chứa ion sunfit
) và muối axit như
(chứa ion hiđrosunfit
)
2. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa
a. Lưu huỳnh đioxit là chất khử
Khi cho dần khí
vào dung dịch brom có màu vàng nâu nhạt, dung dịch brom bị mất màu:
                   

b. Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa
Khi cho khí Lưu huỳnh đioxit vào dung dịch axit sunfuhiđric
, dung dịch bị vẩn đục màu vàng:
                   

III. Ứng dụng và điều chế Lưu huỳnh đioxit
1. Ứng dụng
Lưu huỳnh đioxit được dùng để sản xuất
trong công nghiệp, làm chất tảy trắng giấy và bột giấy, chất chống nấm mốc lương thực, thực phẩm...
2. Điều chế Lưu huỳnh đioxit
- Trong phòng thí nghiệp, Lưu huỳnh đioxit được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch
với muối
:
                   

- Trong công nghiệp,
được sản xuất bằng cách đốt S hoặc quặng pirit sắt:
                   

C. Lưu huỳnh trioxit
I.