So sánh tính chất hóa học, tính chất vật lý của CO2 và SO2 - Hóa lớp 11

Khí CO₂ và SO₂ có rất nhiều ứng dụng trong đời sống: chẳng hạn như khí cacbonic CO₂ được dùng để bảo quản thực phẩm, có trong đồ uống có gas như coca, pepsi,... làm bình chữa cháy,... còn khí sunfurơ SO₂ dùng trong sản xuất hợp chất Axit Sunfuric, làm chất tẩy trắng bột giấy và dung dịch đường, làm chất bảo quản cho các loại hoa quả sấy khô như vải, mơ, nho,...

Bài viết này chúng ta sẽ so sánh tính chất hóa học, tính chất vật lý của CO₂ và SO₂ qua đó giúp các em hệ thống lại các kiến thức cần nắm vững về hai oxit axit quan trọng này.

I. So sánh tính chất vật lý của SO₂ và CO₂

• Tính chất vật lý của cacbonic CO₂

- Là khí không màu, vị hơi chua, nặng hơn không khí (d_CO2/KK = 44/29) 

- Tan ít trong nước, không duy trì sự sống và sự cháy.

- Khí CO₂ khi bị làm lạnh đột ngột là thành phần chính của nước đá khô. Nước đá khô không nóng chảy mà thăng hoa nên được dùng để làm môi trường lạnh và khô, rất tiện lợi để bảo quản thực phẩm.

• Tính chất vật lý của sunfurơ SO₂

- Là chất khí không màu, mùi hắc, và nặng hơn không khí (d_SO2/KK = 64/29) 

- Tan nhiều trong nước, hóa lỏng (điểm sôi) ở -10^oC (263^oK)

- Là khí độc gây viêm đường hô hấp khi hít phải.

II. So sánh tính chất hóa học của CO₂ và SO₂

* Giống nhau: CO₂ và SO₂ đều là các oxit axit nên tác dụng với nước, bazơ và oxit bazơ.

• Khí CO₂ và SO₂ tác dụng với H₂O tạo thành axit (yếu)

 CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

 SO₂ + H₂O ↔ H₂SO₃

• Khí CO₂ và SO₂ tác dụng với Oxit Bazơ tạo thành muối

 CaO + CO₂  CaCO₃

 SO₂ + CaO  CaSO₃

• Khí CO₂ và SO₂ tác dụng với Bazơ tạo thành muối và nước

 SO₂ + NaOH → NaHSO₃

 SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

 NaOH + CO₂ → NaHCO₃

 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

 Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

 CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂

* Lưu ý: Khi giải bài tập phần này, tùy theo tỉ lệ phản ứng có thể tạo thành các muối khác nhau. Đặt T = n_OH^-/ n_CO2 thì:

- Nếu T ≤ 1 → chỉ tạo muối HCO₃^-

- Nếu T ≥ 2 → chỉ tạo muối CO₃^2- 

- Nếu 1 < T < 2 → tạo ra 2 muối: HCO₃^- và CO₃^2- 

Với SO₂ cũng tương tự.

* Khác nhau:

• Khí SO₂ vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử

+ Khí SO₂ thể hiện tính khử (chất khử):

- Khí SO₂ phản ứng với chất oxy hóa mạnh

 2SO₂ + O₂  2SO₃

 Cl₂ + SO₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl

- Khí SO₂ Làm mất màu dung dịch nước Brom

 SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

- Khí SO₂ làm mất màu dung dịch thuốc tím

 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

+ Khí SO₂ thể hiện tính oxy hoá mạnh:

- SO₂ tác dụng với chất khử mạnh

 SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

 SO₂ + 2Mg → S + 2MgO

• Khí CO₂ vừa là chất oxi hóa

- Khí CO₂ bền, ở nhiệt độ cao thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh.

 CO₂ + 2Mg → 2MgO + C

 CO₂ + C → 2CO

Ngoài ra, CO₂ còn được dùng để sản xuất ure

 CO₂ + 2NH₃ → NH₄O-CO-NH₂ (amoni cacbamat)

 NH₄O – CO – NH₂  (NH2)₂CO + H₂O

(từ tính chất này cho thấy CO₂ dùng để chữa cháy nhưng KHÔNG DÙNG để dập tắt các đám cháy kim loại).