Giới thiệu chung
Trong hóa học vô cơ, lưu huỳnh dioxit (SO2) và nitơ dioxit (NO2) đều là các oxit axit quen thuộc, có tính chất hóa học nổi bật và thường gặp trong tự nhiên cũng như công nghiệp. Khi hai chất này tác dụng với nhau, phản ứng tạo ra sản phẩm có ý nghĩa trong quá trình sản xuất axit sunfuric và trong các hiện tượng hóa học của khí quyển.
Phương trình phản ứng SO2 + NO2
Phản ứng cơ bản giữa lưu huỳnh dioxit và nitơ dioxit diễn ra như sau:
-
Chất tham gia:
-
SO2: khí lưu huỳnh dioxit, khí không màu, có mùi hắc
-
NO2: khí nitơ dioxit, màu nâu đỏ, độc hại
-
-
Sản phẩm:
-
SO3: lưu huỳnh trioxit, oxit axit mạnh, dễ tan trong H2SO4 tạo oleum
-
NO: khí không màu, có thể tiếp tục bị oxi hóa thành NO2 trong không khí
-
Giải thích phản ứng
-
Trong phản ứng này, SO2 đóng vai trò chất khử, bị oxi hóa từ +4 lên +6.
-
NO2 đóng vai trò chất oxi hóa, bị khử từ +4 xuống +2.
-
Đây là phản ứng oxi hóa – khử điển hình.
Ứng dụng thực tiễn
-
Sản xuất axit sunfuric (H2SO4):
-
Trong phương pháp nitro, hỗn hợp khí SO2 được oxi hóa thành SO3 nhờ NO2, sau đó SO3 hòa tan trong axit sunfuric tạo oleum.
-
Đây là bước quan trọng trong công nghiệp hóa chất.
-
-
Trong khí quyển:
-
SO2 và NO2 đều là chất ô nhiễm.
-
Khi phản ứng với nhau, chúng góp phần tạo mưa axit do SO3 tiếp tục tạo thành H2SO4 trong nước mưa.
-
-
Minh họa tính chất oxi hóa – khử:
-
Đây là ví dụ tiêu biểu để học sinh và sinh viên luyện tập nhận diện vai trò của các chất trong phản ứng redox.
-
Bài tập vận dụng
Kết luận
Phản ứng SO2 + NO2 → SO3 + NO là phản ứng oxi hóa – khử quan trọng, vừa minh họa mối liên hệ giữa các oxit axit, vừa có vai trò lớn trong công nghiệp sản xuất axit sunfuric. Tuy nhiên, trong tự nhiên, sự hiện diện của phản ứng này trong khí quyển lại là nguyên nhân gây ra mưa axit – một trong những vấn đề môi trường cần được kiểm soát.
