Trong phản ứng hóa học C + H2SO4 → SO2 + CO2 + H2O, cacbon (C) và axit sunfuric (H2SO4) phản ứng với nhau để tạo ra khí sulfur dioxide (SO2), khí carbon dioxide (CO2) và nước (H2O). Đây là một phản ứng oxi-hoá khử, trong đó cacbon bị oxi hóa và axit sulfuric bị khử.
Cân bằng phương trình phản ứng H2SO4 đặc tác dụng với Carbon
Phản ứng H2SO4 đặc tác dụng với Carbon là một phản ứng đặc trưng cho tính háo nước của axit sunfuric đặc, và được biểu diễn bởi phương trình:
C + H2SO4 → SO2 + CO2 + H2O
Để cân bằng phương trình trên, ta cần sử dụng các hệ số stơ để đảm bảo số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai vế của phương trình bằng nhau.
Cụ thể, để cân bằng phương trình trên, ta sẽ đặt hệ số stơ như sau:
C + 2H2SO4 → 2SO2 + CO2 + 2H2O
Với phương trình trên, ta có thể thấy số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai vế của phương trình đều bằng nhau.
Điều kiện phản ứng giữa C và H2SO4
Điều kiện để phản ứng giữa Carbon và H2SO4 xảy ra là cần có sự có mặt của axit sunfuric đặc.
Để tăng tốc độ phản ứng, nhiệt độ cũng là một yếu tố quan trọng. Tuy nhiên, nếu quá nhiều nhiệt, phản ứng sẽ xảy ra quá nhanh, gây ra nguy hiểm cho người thực hiện.
Ứng dụng trong cuộc sống
Phản ứng C + H2SO4 → SO2 + CO2 + H2O là một phản ứng hóa học trong đó cacbon tác dụng với axit sulfuric để tạo ra khí sulfur dioxide, khí carbon dioxide và nước.
Phản ứng này có nhiều ứng dụng trong đời sống và ngành công nghiệp. Sau đây là một số ứng dụng phổ biến của phản ứng C + H2SO4:
1. Trong sản xuất axit sulfuric
Phản ứng C + H2SO4 là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất axit sulfuric. Khí SO2 và CO2 được sản xuất trong phản ứng này được sử dụng để sản xuất hỗn hợp khí SO3 và O2, từ đó được hòa tan vào nước để tạo ra axit sulfuric.
2. Trong sản xuất bia
Khí SO2 được sản xuất trong phản ứng này được sử dụng để giữ cho bia tươi mới bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và men sau khi lên men.
3. Trong sản xuất đường
Phản ứng C + H2SO4 được sử dụng để sản xuất một số loại đường, bao gồm cả đường nâu và đường mía. Khí SO2 được sản xuất trong phản ứng này giúp loại bỏ chất độc trong quá trình sản xuất đường.
4. Trong sản xuất pin
Khí SO2 được sản xuất trong phản ứng C + H2SO4 được sử dụng trong quá trình sản xuất pin acid chì, một loại pin sạc được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy tính và điện thoại di động.
5. Trong xử lý khí thải
Phản ứng C + H2SO4 có thể được sử dụng để xử lý khí thải, bằng cách chuyển đổi khí NOx và SOx trong khí thải thành axit nitric và axit sulfuric, tương ứng. Các axit này có thể được thu hồi và sử dụng lại trong sản xuất axit sulfuric và axit nitric.
Ngoài ra, phản ứng C + H2SO4 còn có nhiều ứng dụng khác như trong sản xuất phân bón, xử lý nước thải, sản xuất thuốc nhuộm và
Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Phản ứng nào trong các phản ứng sau đây, Carbon thể hiện tính oxi hóa?
Đáp án là: Câu A: C + O2 → CO2
Có thể nhận ra rằng Carbon đã bị oxi hóa từ trạng thái khí đơn chất (C) sang trạng thái khí của một oxit (CO2).
Câu 2: Chất nào sau đây không phải dạng thủy tinh của Carbon?
Đáp án là: A. than chì
Than chì là một hợp chất không có tính chất thủy tinh của Carbon.
Câu 3: Cho Carbon tác dụng lần lượt với Al, H2O, CuO, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, KClO3, CO
Câu 3: Cho Carbon tác dụng lần lượt với Al, H2O, CuO, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, KClO3, CO.
Đáp án:
- Carbon không tác dụng với Al.
- Carbon tác dụng với H2O tạo thành khí CO và khí H2.
- Carbon tác dụng với CuO tạo thành khí CO và đồng kim loại Cu.
- Carbon không tác dụng với HNO3 đặc.
- Carbon tác dụng với H2SO4 đặc tạo thành khí SO2, khí CO2 và nước.
- Carbon không tác dụng với KClO3.
- Carbon không tác dụng với CO.
Phản ứng giữa Carbon và axit sulfuric đặc là một trong những phản ứng hóa học quan trọng, được sử dụng trong quá trình sản xuất axit sulfuric công nghiệp. Đồng thời, kiến thức về tính chất và phản ứng của Carbon rất quan trọng trong hóa học hữu cơ, cũng như các lĩnh vực khác như ngành công nghiệp, y tế, môi trường, năng lượng, vật liệu, v.v…
Nguồn tham khảo:
- Wikipedia. (2023). Carbon. https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon.
- Nguyễn Văn Vịnh và cộng sự. (2015). Bài tập hóa học 12. Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.
