Tiểu luận Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh

 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 
 - - -    - - - 
TIỂU LUẬN 
LƯU HUỲNH VÀ 
HỢP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH 
 Học phần : Hóa vô cơ nâng cao trong thường phổ thông 
 Giảng viên hướng dẫn : Bùi Ngọc Phương Châu 
 Sinh viên thực hiện : Nhóm 1 – Lớp 17SHH 
 Hoàng Lương Tiến Lộc 
 Lê Huỳnh Thị Kim Khánh 
 Trần Phan Ngọc Nữ 
 Võ Thu Hiền 
 Huỳnh Hoàng 
Đà Nẵng, 2020 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 2 
LỜI MỞ ĐẦU 
 Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung 
sang tiếp cận năng lực của người học. Trong dự thảo ngày 19 tháng 1 năm 2018 cũng đã nêu rõ, hoá học là 
ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi 
của chất. Hoá học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác 
như Vật lí, Sinh học, Y dược và Địa chất học. 
 Trong nhà trường phổ thông, môn Hoá học giúp học sinh có được những tri thức cốt lõi về Hoá học 
và ứng dụng những tri thức này vào cuộc sống. Hoá học là môn học lựa chọn theo nguyện vọng và định hướng 
nghề nghiệp thuộc nhóm môn Khoa học tự nhiên (bao gồm ba môn: Vật lí, Hoá học, Sinh học). Nội dung môn 
Hoá học được thiết kế thành các chủ đề vừa bảo đảm củng cố các mạch nội dung, phát triển kiến thức và kĩ 
năng thực hành trên nền tảng những năng lực chung và năng lực tìm hiểu tự nhiên đã được hình thành ở giai 
đoạn giáo dục cơ bản, vừa giúp học sinh có hiểu biết sâu sắc hơn về các kiến thức cơ sở chung của Hoá học, 
làm cơ sở nghiên cứu về hoá học vô cơ và hóa học hữu cơ. Ngoài ra, trong mỗi năm học, những học sinh có 
định hướng nghề nghiệp cần sử dụng nhiều kiến thức hoá học được chọn ba chuyên đề học tập phù hợp với 
nguyện vọng của bản thân và điều kiện tổ chức của nhà trường. Các chuyên đề này nhằm thực hiện yêu cầu 
phân hoá sâu, giúp học sinh tăng cường kiến thức và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức giải quyết những 
vấn đề của thực tiễn, đáp ứng yêu cầu định hướng nghề nghiệp. 
 Sau một thời gian làm việc nghiêm túc với đề tài được giao, tuân theo các nội dung dự thảo đã nêu, 
nhóm chúng em đã tiến hành làm bài tiểu luận “Lưu huỳnh” gồm 5 phần chính và 1 chuyên đề học tập về tinh 
thể. Trong bài tiểu luận nhóm chúng em đặc biệt chú trọng, nêu rõ các vẫn đề thực tiễn, nội dung thực hành 
cùng với phần liên hệ thực tế cho thấy sự gắn bó mật thiết của hóa học đến với đời sống. Nhằm mục đích giúp 
cho học sinh, hay các độc giả có cái nhìn khoa học, khách quan về bộ môn hóa học, vận dụng tổng hợp các 
kiến thức hóa học vào thực tiễn. Đồng thời chú trọng trang bị cho học sinh các kiến thức cơ sở hoá học chung 
về cấu tạo chất và quá trình biến đổi hoá học, là cơ sở lí thuyết chủ đạo để học sinh giải thích được bản chất 
của các chất và quá trình biến đổi hoá học. 
 Một số kí hiệu trong bài tiểu luận: 
 là kí hiệu câu hỏi; 
 là kí nội nội dung phụ; bên cạnh các nội dung chính trong chương trình dự thảo GDPT 2018, nhóm 
còn trình bày các nội dung phụ với kí hiệu là một mảnh ghép hoàn chỉnh với phần nội dung chính ở cuối mỗi 
tiêu đề của nội dung phụ; 
 là những kiến thức then chốt mà các em học sinh bắt buộc phải nắm được thông qua bài học; 
là phần đánh dấu các thí nghiệm hóa học. 
 NHÓM 1 – 17SHH 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 3 
MỤC LỤC 
LỜI MỞ ĐẦU 2 
1. Sơ lược về các nguyên tố nhóm VIA – nhóm chalcogen 6 
1.1. Sơ lược về cấu tạo các nguyên tố nhóm chalcogen 6 
1.2. Sự khác nhau giữa oxygen và các nguyên tố khác trong nhóm chalcogen 6 
1.3. Sơ lược về tính chất của các đơn chất nguyên tố nhóm chalcogen 6 
2. Lưu huỳnh 7 
2.1. Vị trí, cấu tạo 7 
2.2. Tính chất vật lý 7 
2.2.1. Các dạng thù hình của lưu huỳnh 7 
2.2.2. Sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ 8 
2.3. Tính chất hóa học 9 
2.3.1. Tính oxy hóa 9 
 2.3.1.1. Phản ứng với kim loại 9 
 2.3.1.2. Phản ứng với hydrogen 10 
2.3.2. Tính khử 11 
2.3.2.1. Phản ứng với phi kim 11 
2.3.2.2. Phản ứng với chất các chất oxy hóa mạnh khác 11 
2.4. Trạng thái tự nhiên của lưu huỳnh 11 
2.4. Điều chế và sản xuất lưu huỳnh 12 
2.4.1. Phương pháp vật lý: Phương pháp Frasch 12 
2.4.2. Phương pháp hóa học 12 
2.5. Lưu huỳnh trong đời sống và sản xuất 12 
2.5.1. Sản xuất sulfuric acid 12 
2.5.2. Lưu hóa cao su – Cao su ebonite 12 
2.5.3. Sản xuất diêm, thuốc nổ 13 
2.5.4. Sản xuất dược phẩm 13 
2.5.5. Một số ứng dụng khác 13 
3. Hydrogen sulfide – Muối sulfide 15 
3.1. Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý 15 
3.2. Tính chất hóa học 15 
3.2.1. Tính acid yếu 15 
3.2.2. Tính khử mạnh 15 
3.2.3. Khả năng phản ứng với kim loại 16 
3.3. Sơ lược về muối sulfide 17 
4. Sulfur dioxide – Sulfurous acid – Muối sulfite 18 
4.1. Cấu tạo phân tử sulfur dioxide 18 
4.2. Tính chất vật lý của sulfur dioxide 18 
4.3. Tính chất hóa học của sulfur dioxide 18 
4.3.1. Sulfur dioxide là một acidic oxide yếu 18 
4.3.2. Khả năng oxy hóa khử 18 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 4 
4.3.2.1. Tính oxy hóa 18 
4.3.2.2. Tính khử 18 
4.4. Điều chế, sản xuất sulfur dioxide 19 
4.4.1. Trong phòng thí nghiệm 19 
4.4.2. Trong công nghiệp 19 
4.5. Sulfur dioxide trong đời sống và sản xuất 20 
4.5.1. Một số ứng dụng của sulfur dioxide 20 
4.5.2. Khả năng tẩy màu, sát trùng 20 
4.5.2.1. Mất màu cánh hoa 20 
4.5.2.2. Sản xuất đường mía 20 
4.5.2.3. Tẩy trắng bột giấy, chống mốc thực phẩm 20 
4.5.3. Ảnh hưởng của sulfur dioxide đến cơ thể người 21 
4.5.4. Sulfur dioxide và ô nhiễm không khí 21 
4.5.5. Sulfur dioxide và hiện tượng mưa acid 22 
5. Sơ lược về sulfur trioxide và oleum 24 
5.1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lý của sulfur trioxide 24 
5.2. Tính chất hóa học và điều chế sulfur trioxide 24 
5.3. Ứng dụng của sulfur trioxide và sơ lược về oleum 24 
6. Sulfuric acid và muối sulfate 25 
6.1. Cấu tạo phân tử 25 
6.2. Tính chất vật lý 25 
Trong quá trình sơ cứu người bị bỏng sulfuric acid, cần nhớ các lưu ý sau: 26 
6.3. Tính chất hóa học 27 
6.3.1. Sự khác nhau giữa dung dịch sulfuric acid loãng và đặc 27 
6.3.2. Tính chất hóa học của sulfuric acid loãng 27 
6.3.2.1. Thể hiện môi trường acid khi phản ứng với các chỉ thị 27 
6.3.2.2. Tác dụng với kim loại hoạt động giải phóng khí hydrogen 27 
6.3.2.3. Tác dụng với basic oxide và base 28 
6.3.2.4. Tác dụng với muối của acid yếu hơn 28 
6.3.3. Tính chất hóa học của sulfuric acid đặc 29 
6.3.3.1. Tính oxy hóa mạnh 29 
6.3.3.2. Sự thụ động hóa 29 
6.3.3.3. Tính háo nước 30 
6.4. Điều chế và sản xuất 31 
6.4.1. Phương pháp nitro hóa 31 
6.4.2. Phương pháp tiếp xúc 32 
6.5. Sulfuric acid trong đời sống và sản xuất 33 
6.5.1. Sulfuric acid trong sản xuất một số loại hóa chất, nhiên liệu 33 
6.5.2. Sử dụng trong bình accquy, bình cứu hỏa và luyện kim 33 
6.5.3. Sulfuric acid trong các phản ứng hóa học 34 
6.5.4. Sulfuric acid và phương pháp sulfate điều chế các acid 34 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 5 
6.6. Muối sulfate 35 
6.6.1. Một số tính chất của muối sulfate 35 
6.6.2. Nhận biết ion sulfate 35 
6.6.3. Các muối sulfate thông dụng và ứng dụng trong đời sống 35 
6.6.3.1. Barium sulfate 35 
6.6.3.2. Calcium sulfate 36 
6.6.3.3. Magnesium sulfate 38 
6.6.3.4. Ammonium sulfate 38 
6.6.3.5. Sodium sulfate 38 
6.6.3.6. Copper (II) sulfate 39 
6.6.3.7. Potassium aluminium sulfate 39 
6.6.3.8. Một số loại muối sulfate khác 40 
6. Chuyên đề học tập: Sơ lược về hóa học tinh thể và sự kết tinh 41 
6.1. Các khái niệm cơ bản về tinh thể và sự phân loại tinh thể 41 
6.1.1. Chất rắn tinh thể và chất rắn vô định hình 41 
6.1.1.1. Chất rắn vô định hình 41 
6.1.1.2. Chất rắn tinh thể 41 
6.1.2. Các tính chất cơ bản của tinh thể 41 
6.1.3. Sơ lược về mạng Bravais và các kiểu mạng Bravais 42 
6.1.4. Ô đơn vị và ô cơ sở 43 
6.2. Các kiểu liên kết trong tinh thể 43 
6.2.1. Tinh thể nguyên tử và liên kết cộng hóa trị 44 
 6.2.2. Tinh thể ion và liên kết ion 45 
6.2.3. Tinh thể phân tử và lực liên kết Van der Waals, lực liên kết hydrogen 46 
6.2.4. Tinh thể kim loại 46 
6.3. Sự kết tinh 47 
6.3.1. Định nghĩa và cơ sở hóa học của sự kết tinh 47 
6.3.2. Các giai đoạn trong kết tinh 47 
6.3.2. Các phương pháp kết tinh 48 
6.3.2.1. Kết tinh tách một phần dung môi 48 
6.3.2.2. Kết tinh với sự thay đổi nhiệt độ 48 
6.3.2.3. Kết tinh chân không 48 
6.4. Ứng dụng của sự kết tinh trong đời sống và sản xuất 49 
6.4.1. Ứng dụng của sự kết tinh trong sản xuất đường mía 49 
6.4.2. Ứng dụng của sự kết tinh trong sản xuất muối 50 
6.4.3. Hiện tượng kết tinh ở mật ong 51 
6.4.5. Hiện tượng lắng đọng muối ở chai nước mắm 51 
6.5. Ứng dụng nuôi tinh thể phèn chua 51 
7. Hệ thống bài tập vận dụng 53 
Nguồn tài liệu tham khảo 65 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 6 
1. Sơ lược về các nguyên tố nhóm VIA – nhóm chalcogen 
 Nhóm chalcogen VIA (còn được gọi là nhóm oxygen) bao gồm các nguyên tố: Oxygen (8O), lưu huỳnh 
(16S), selenium (32Se), tellurium (52Te), polonium (84Po) và livermorium (116Lv). 
 ▪ Oxygen là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất, chiếm khoảng 20% thể 
tích không khí, khoảng 50% khối lượng vỏ trái đất, khoảng 60% khối lượng cơ 
thể con người, 89% khối lượng nước. 
 ▪ Lưu huỳnh (sulfur) có nhiều trong lòng đất, còn có trong thành phần dầu 
thô, khói núi lửa, cơ thể sống (dưới dạng cầu nối kép –S–S– liên kết các chuỗi 
protein với nhau). 
 ▪ Selenium là chất bán dẫn rắn, màu nâu đỏ; dẫn điện kém trong bóng tối 
và dẫn điện tốt khi chiếu sáng. 
 ▪ Tellurium là chất rắn, màu xám, thuộc loại nguyên tố hiếm. 
 ▪ Polonium là nguyên tố kim loại, có tính phóng xạ. 
 ▪ Livermorium là nguyên tố phóng xạ, được tổng hợp lần đầu vào năm 
2000 tại Dubna, Nga. 
 1.1. Sơ lược về cấu tạo các nguyên tố nhóm chalcogen 
 Các nguyên tố chalcogen có 6 electron ở lớp ngoài cùng. 
 Orbital s có 2 electron và orbital p có 4 electron (ns2np4), trong đó có 2 electron độc thân: 
 ns2 np4 
 Khi tham gia phản ứng với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn, nguyên tử của những nguyên tố này 
có khả năng thu thêm 2 electron để có cấu hình electron bền vững (ns2np6) giống khí hiếm → Thể hiện tính 
oxi hóa, có số oxi hóa –2. 
 1.2. Sự khác nhau giữa oxygen và các nguyên tố khác trong nhóm chalcogen 
 Vì sao các nguyên tố S, Se, Te ngoài số oxy hóa –2 còn có các số các oxy hóa +4, +6 còn O lại không 
có các số oxy hóa này? 
 Nguyên nhân sdo nguyên tử nguyên tố O không có phân lớp d còn các 
nguyên tố còn lại (S, Se, Te) có phân lớp d còn trống: 
 Các electron lớp ngoài cùng của S, Se, Te khi được kích thích có thể chuyển đến các orbital d trống để tạo 
ra lớp ngoài cùng có 4 hoặc 6 electron độc thân: 
 Do vậy, khi tham gia phản ứng với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, nguyên tử các nguyên tố S, Se, 
Te có khả năng tạo nên những hợp chất có liên kết cộng hóa trị, trong đó chúng có số oxy hóa +4 hoặc +6, 
còn O thì không có khả năng này 
 1.3. Sơ lược về tính chất của các đơn chất nguyên tố nhóm chalcogen 
 So với các nguyên tố khác trong cùng chu kỳ thì độ âm điện của các nguyên tố trong nhóm (trừ polonium) 
chỉ kém các nguyên tố halogen, bán kính nguyên tử của các nguyên tố (trừ polonium) chỉ lớn hơn các nguyên 
tố halogen. 
 Các nguyên tố chalcogen là các phi kim mạnh (trừ polonium), có tính oxy hóa mạnh (chỉ yếu hơn các 
nguyên tố halogen cùng chu kỳ) và tính oxy hóa giảm dần từ oxygen đến tellurium. 
Hình 1. Các nguyên tố VIA 
Electron lớp ngoài cùng ở trạng thái cơ bản Electron lớp ngoài cùng ở trạng thái kích thích 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 7 
2. Lưu huỳnh 
 2.1. Vị trí, cấu tạo 
 Lưu huỳnh nằm ở ô thứ 16, chu kì 3, nhóm 
VIA; cấu hình electron ở trạng thái cơ 
bản: 1s22s22p63s23p4. 
 Lưu huỳnh có khoảng 23 đồng vị đã được 
tìm ra với 4 đồng vị chính là 𝑆16
32 (94,99%), 𝑆16
33 
(0,75%), 𝑆16
34 (4,25%), 𝑆16
36 (0,01%). Trong đó, 
đồng vị 𝑆16
32 quan trọng hơn cả. 
 Độ âm điện: 2,58; bán kính nguyên tử: 0,104 
(nm). 
 2.2. Tính chất vật lý 
 2.2.1. Các dạng thù hình của lưu huỳnh 
 Lưu huỳnh tồn tại ở cả dạng vô định hình (lưu huỳnh keo, lưu huỳnh nhựa, lưu huỳnh bột ) và dạng tinh 
thể. Trong đó lưu huỳnh ở dạng tinh thể quan trọng hơn cả, gồm hai dạng thù hình chính: lưu huỳnh tà phương 
(Sα; “rhombic” hoặc “octahedral”) và lưu huỳnh đơn tà (Sβ; “monoclinic” hoặc “prismatic”). 
 Hai dạng thù hình này khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí nhưng tính chất hóa học 
giống nhau. Đặc biệt, hai dạng này có thể biến đổi qua lại với nhau tùy theo điều kiện nhiệt độ. 
 Lưu huỳnh tà phương (Sα) Lưu huỳnh đơn tà (Sβ) 
Hình ảnh tinh thể 
Cấu tạo tinh thể với 
các nút mạng là các 
phân tử S8 
Khối lượng riêng 2,07 g/cm3 1,96 g/cm3 
Nhiệt độ nóng chảy 113 ᵒC 119 ᵒC 
Nhiệt độ bền Dưới 95,5ᵒC Từ 95,5 đến 119ᵒC 
Bảng 1. Tính chất vật lý của lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà 
 *Sự biến đổi giữa lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà theo nhiệt độ: 
 Ở nhiệt độ dưới 95,5oC và áp suất thông 
thường, lưu huỳnh tà phương là dạng lưu huỳnh 
chiếm ưu thế. Khi tăng dần nhiệt độ lên đến trên 
95,5oC, lưu huỳnh tà phương chuyển dần thành 
cấu trúc lưu huỳnh đơn tà. 
 Ngược lại, ở nhiệt độ trên 95,5oC (dưới nhiệt 
độ nóng chảy 119oC) lưu huỳnh đơn tà là dạng ưu 
thế. Khi giảm dần nhiệt độ xuống dưới 95,5oC lại 
chuyển dần thành cấu trúc lưu huỳnh tà phương. 
Lưu huỳnh tà phương Lưu huỳnh đơn tà 
Trên 95,5oC 
Dưới 95,5oC 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 8 
 2.2.2. Sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ 
 *Sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ được biểu diễn theo bảng sau: 
Nhiệt độ Trạng thái Màu Cấu tạo phân tử Hình ảnh 
< 113oC Rắn Vàng 
Các phân tử S8 mạch vòng 
trong tinh thể Sα và Sβ. 
> 119oC 
(Tonóng chảy) 
Lỏng Vàng 
Các phân tử S8 mạch vòng 
linh động, trượt lên nhau. 
> 187oC Lỏng quánh Nâu đỏ 
Mạch vòng của phân tử S8 
bị đứt gãy tạo thành các 
chuỗi có 8 nguyên tử S. 
Các chuỗi này liên kết với 
nhau tạo thành phân tử 
lớn, chứa tới hàng triệu 
nguyên tử Sn. Những phân 
tử Sn này chuyển động rất 
khó khăn. 
> 445oC 
(Tosôi) 
Hơi Da cam 
Các phân tử lớn Sn bị đứt 
gãy thành nhiều phân tử 
nhỏ bay hơi (S3, S4, ) 
> 1400oC 
S3, S4 đứt gãy thành S2. 
> 1700oC 
S2 đứt gãy thành S. 
Bảng 2. Sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ 
 Thí nghiệm hóa học: Sự biến đổi trạng thái của S theo nhiệt độ 
 Đun nóng liên tục một ít lưu huỳnh trong ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát sự biến đổi 
trạng thái của lưu huỳnh khi nhiệt độ tăng dần. 
 Dụng cụ, hóa chất: Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ; hóa chất: bột lưu huỳnh. 
 Cách tiến hành: Cho một ít bột lưu huỳnh vào ống nghiệm sau đó đun nóng liên tục ống nghiệm chứa 
bột lưu huỳnh trên ngọn lửa đèn cồn. 
 Lưu ý khi tiến hành: ▪ Cần hơ nóng ống nghiệm tránh ống nghiệm bị nứt, vỡ. 
 ▪ Lưu huỳnh là một chất độc hại, hít hơi lưu huỳnh có thể 
gây ảnh hưởng tới hệ thần kinh, ảnh hưởng tới hô hấp, tim mạch, thị lực giảm. Vì 
vậy khi làm thí nghiệm cần lưu ý mang các trang bị cần thiết (khẩu trang) để an 
toàn cho người làm thí nghiệm; khi đun nóng ống nghiệm luôn hướng miệng ống 
nghiệm ra phía thông thoáng, không có người. 
 Hiện tượng: Bột lưu huỳnh màu vàng → chất lỏng màu vàng linh động → chất 
lỏng quánh nhớt màu nâu đỏ → màu da cam, có bay hơi. 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 9 
 Ở điều kiện thường, Sα và Sβ là chất rắn màu vàng, phân tử 
có 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo mạch vòng. 
Khi tăng dần nhiệt độ, lưu huỳnh rắn sẽ chuyển dần qua các 
trạng thái lỏng, khí. 
 Tuy nhiên để đơn giản trong các phản ứng hóa học 
người ta dùng ký hiệu S mà không dùng công thức phân tử S8. 
 2.3. Tính chất hóa học 
 Như đã trình bày ở phần cấu tạo chung của các nguyên tố nhóm chalcogen, nguyên tử lưu huỳnh có 6 
electron lớp ngoài cùng, ở trạng thái cơ bản có 2 electron độc thân. Nguyên tử S có phân lớp 3d chưa có 
electron, do đó ở trạng thái kích thích có thể có 4 hoặc 6 electron độc thân. 
 Tương ứng với số electron độc thân có được ở 
trạng thái kích thích, S tham gia phản ứng với 
những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn có khả 
năng tạo nên những hợp chất có liên kết cộng hóa 
trị, trong đó chúng có số oxi hóa +4 hoặc +6. Còn 
trong các hợp chất của S với những nguyên tố có 
độ âm điện nhỏ hơn (kim loại, hydrogen ) thì 
nguyên tố S có số oxi hóa là –2. 
 Vậy lưu huỳnh có thể có các số oxy hóa: −2; 0 (đơn chất); +4; +6. Lưu huỳnh đơn chất có mức oxy hóa 
trung gian nên thể hiện cả tính khử và tính oxy hóa. 
 2.3.1. Tính oxy hóa 
 Tính oxi hóa thể hiện khi cho lưu huỳnh tác dụng với kim loại hoặc hydrogen, số oxi hóa của lưu huỳnh 
từ 0 giảm xuống −2: S0 + 2e ⎯⎯→ S-2 
 2.3.1.1. Phản ứng với kim loại 
 Lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao tạo muối sulfide (S2-) tương ứng: 
 ▪ 2Al + 3S 
ot⎯⎯→ Al2S3 ▪ Fe + S 
ot⎯⎯→ FeS 
 aluminium sulfide iron (II) sulfide 
 Phản ứng giữa thủy ngân (mercury) và lưu huỳnh xảy ra ở nhiệt độ thường tạo muối mercury (II) sulfide: 
 ▪ Hg + S ⎯⎯→ HgS 
 Nguyên nhân do tính chất vật lý của thủy ngân và lưu huỳnh: Hg là nguyên tố 
kim loại duy nhất ở dạng lỏng ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và áp suất, có khối 
lượng riêng lớn nên nó sẽ tìm đến những chố thấp "trú", S thực ra là S8 được cấu tạo từ 
nhiều phần tử S nhỏ nên giữa chúng có những khoảng trống rải rác nhiều, khi S và Hg 
gặp nhau thành ra sẽ dễ phản ứng, tạo muối HgS có màu đen. 
Hình 2. Mô hình cấu tạo vòng của phân tử S8 
Hình 3. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của lưu huỳnh 
ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích 
 Thí nghiệm hóa học: Tính oxy hóa của lưu huỳnh: Lưu huỳnh phản ứng với sắt 
 Cho một ít hỗn hợp bột sắt (Fe) và lưu huỳnh (S) vào đáy ống nghiệm. Đun nóng ống nghiệm trên 
ngọn lửa đèn cồn cho đến khi phản ứng xảy ra. Quan sát hiện tượng, viết phương trình hóa học. 
 Dụng cụ, hóa chất: Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ; hóa chất: bột lưu huỳnh, bột sắt. 
 Cách tiến hành: Cho một ít hỗn hợp bột Fe và bột S vào ống nghiệm, trộn 
đều, đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi phản ứng xảy ra. 
 Lưu ý khi tiến hành: Cần hơ nóng ống nghiệm tránh ống nghiệm bị nứt, vỡ. 
 Hiện tượng, giải thích: Khi đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn phản ứng tỏa 
nhiệt nhiều, làm đỏ rực hỗn hợp và tạo chất rắn màu xám đen (FeS). 
 Fe + S FeS (xám đen) 
 Trong phản ứng, Fe đóng vai trò là chất khử, S là chất oxy hóa. 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 10 
 2.3.1.2. Phản ứng với hydrogen 
 Lưu huỳnh tác dụng với khí hydrogen ở nhiệt độ cao 
tạo thành khí hydrogen sulfide: 
 ▪ H2 + S 
ot⎯⎯→ H2S 
 Khí hydrogen sulfide tạo ra là một khí độc và có mùi 
trứng thối, do đó khi thực hiện phản ứng này cần dùng 
bông tầm dung dịch kiềm để chặn khí hydrogen sulfide 
thoát ra ngoài. 
Hình 5. Minh họa thí nghiệm phản ứng của lưu huỳnh 
và khí hydrogen 
 Bạn có biết? Thủy ngân có thể được thu hồi dễ dàng bằng bột lưu huỳnh 
 Thủy ngân là một kim loại tồn tại ở dạng lỏng trong điều kiện thường, dễ bay hơi. 
 Sự nguy hiểm của thủy ngân: Thủy ngân trong nhiệt kế là thủy ngân 
nguyên chất rất độc hại, tuy nhiên nếu xảy ra các tai nạn vỡ nhiệt kế và 
không may nuốt phải thủy ngân thì cũng không cần quá lo lắng vì thủy ngân 
hấp thu không đáng kể qua đường tiêu hóa, lượng thủy ngân trong nhiệt kế 
khá nhỏ và sẽ bị đào thải ra ngoài. Tuy nhiên, nó sẽ nguy hiểm khi người 
nuốt đang mắc các bệnh đường tiêu hóa như thủng ruột, lúc này thủy ngân 
sẽ được hấp thu với lượng nhiều vào máu và gây ngộ độc cấp tính. 
 Mặc dù hấp thu rất ít qua đường tiêu hóa nhưng thủy ngân rất độc khi hít 
trực tiếp. Trong các tai nạn vỡ nhiệt kế thủy ngân, điều nguy hiểm nhất là 
thủy ngân phát tán ra không khí và được hít vào phổi. Lúc đó, thủy ngân sẽ 
vào máu đến các cơ quan chức năng gây viêm phổi nặng, mất trí nhớ, co 
giật, thậm chí có thể tử vong. 
 Cách thu dọn: Khi nhiệt kế thủy ngân bị vỡ, thủy ngân sẽ trào ra, hình thành các hạt thủy ngân lăn tròn 
trên đất. Để tránh ngộ độc khi thủy ngân bốc hơi, điều quan trọng nhất là phải nhanh chóng thay quần áo 
cũ, đeo găng tay cao su, khẩu trang y tế và bắt đầu thu dọn thủy ngân. Dùng que bông ướt hoặc giấy mỏng 
thu gom thủy ngân lại, cho các hạt thủy ngân vào lọ thủy tinh bịt kín. Động tác khi thu gom thủy ngân 
phải hết sức nhẹ nhàng, không dùng chổi quét để tránh các hạt thủy ngân phân li thành các hạt nhỏ hơn 
khiến thủy ngân dễ bay hơi hơn và, gây khó khăn cho việc thu dọn. 
 Tuy nhiên, có một cách thu hồi thủy ngân dễ dàng hơn bằng bột lưu 
huỳnh. Lợi dụng tính chất phản ứng với lưu huỳnh ở điều kiện thường 
mà ta có thể dùng bột lưu huỳnh để thu gom thủy ngân trong trường 
hợp bị vỡ nhiệt kế thủy ngân trong phòng thí nghiệm hay thậm chí ở 
nhà. Khi bị vỡ nhiệt kế, ngay lập tức dùng bột lưu huỳnh rắc lên những 
chỗ có thủy ngân để tạo thành muối mercury (II) sulfide (HgS) dạng 
rắn, không bay hơi. Sau đó thu gom cẩn thận chất rắn này. 
 Cách xử lí sau khi thu dọn: Sau khi thu hồi thủy ngân, lọ thủy tinh chứa thủy ngân phải được bịt kín, 
bọc nhiều lớp nylong, dán băng dính và ghi chú rõ bằng nhãn ở bên ngoài rồi mới để trong thùng rác phân 
loại. Tuyệt đối không được đổ thủy ngân đã thu dọn xuống các cống rãnh vì sẽ làm ô nhiễm nguồn nước. 
 Quần áo đã dính thủy ngân nên loại bỏ, nếu muốn sử dụng trở lại phải giặt thật kỹ. Nên đến các cơ 
sở y tế để theo dõi và điều trị khi cơ thể có dấu hiệu ngộ độc thủy ngân hoặc nuốt phải thủy ngân. 
 Phòng tránh hiệu quả việc vỡ nhiệt kế dẫn đến ngộ độc thủy ngân nhất là đối với trẻ nhỏ là cần phải 
cất nhiệt kế ở nơi an toàn, tránh tầm với của trẻ, không được ngậm nhiệt kế, dùng nhiệt kế làm đồ chơi 
Hình 4. Ảnh chụp X quang 
một bệnh nhân nhiễm độc 
thủy ngân 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 11 
 2.3.2. Tính khử 
 Khi lưu huỳnh phản ứng với phi kim hoạt động mạnh hơn, số oxi hóa của S từ 0 tăng lên +4 hoặc +6. 
 S0 ⎯⎯→ S+4 + 4e; S0 ⎯⎯→ S+6 + 6e. 
 2.3.2.1. Phản ứng với phi kim 
 Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh tác dụng 
được với khí oxygen tạo thành khí sulfur 
dioxide có mùi hắc: 
 ▪ S + O2 
ot⎯⎯→ SO2 
 Ngoài ra, ở các nhiệt độ thích hợp lưu 
huỳnh còn phản ứng được với một số phi 
kim khác như chlorine, flourine: 
 ▪ S + F2 ⎯⎯→ SF6 
 2.3.2.2. Phản ứng với chất các chất oxy hóa mạnh khác 
 Lưu huỳnh có khả năng phản ứng với nhiều chất oxy hóa mạnh khác như sulfuric acid đặc, nitric acid 
 ▪ S + 2H2SO4 
ot⎯⎯→ 3SO2 + 2H2O 
 ▪ S + 6HNO3 
ot⎯⎯→ H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 
 2.4. Trạng thái tự nhiên của lưu huỳnh 
 Lưu huỳnh là nguyên tố có độ phổ biến xếp thứ năm theo khối lượng trên 
Trái Đất. Lưu huỳnh đơn chất có thể được tìm thấy gần các suối nước nóng 
và các khu vực núi lửa ở nhiều nơi trên thế giới, tạo thành các mỏ lớn. 
 Các hợp chất chứa lưu huỳnh phổ biến trong tự nhiên là các sulfide kim 
loại, như pyrite (hay iron sulfide, FeS2), mercury (II) sulfide (HgS), lead (II) 
sulfide (PbS), và các sulfate kim loại như thạch cao (calcium sulfate, 
CaSO4), phèn chua (KAl(SO4)2.12H2O), barium 
sulfate (BaSO4) Khí hydrogen sulfide (H2S) trong 
tự nhiên là sản phẩm của sự phun trào núi lửa, quá trình phân hủy xác động, thực vật, 
 Các màu đặc trưng của một số hành tinh như sao Mộc, mặt trăng, là do các dạng 
khác nhau của lưu huỳnh gây ra (rắn, lỏng hoặc khí). Các khu vực sẫm màu trên Mặt 
Trăng được cho là các mỏ lưu huỳnh. Ngoài ra, lưu huỳnh cũng tồn tại trong nhiều loại 
thiên thạch. 
 Bạn có biết? Để diệt chuột có thể đốt cháy lưu huỳnh 
 Để diệt chuột người ta có thể dùng cách đốt 
lưu huỳnh ở đầu cửa hang và bịt kín cửa hang 
lại. Khi đốt lưu huỳnh sẽ xảy ra phản ứng tạo 
thành khí sulfur dioxide rất độc. Chuột khi hít 
phải khí này sẽ bị sưng yết hầu, tê liệt cơ quan 
hô hấp, co giật dẫn đến chết. 
 Thí nghiệm hóa học: Tính khử của lưu huỳnh: Lưu huỳnh phản ứng với khí oxygen 
 Đốt lưu huỳnh cháy trong không khí rồi đưa vào bình đựng khí oxygen đã chuẩn bị sẵn. Quan sát 
hiện tượng, viết phương trình hóa học. 
 Dụng cụ, hóa chất: Dụng cụ: muôi sắt cán dài, đèn cồn; hóa chất: bột lưu huỳnh, bình khí oxygen. 
 Cách tiến hành: Dùng muôi sắt cán dài lấy một ít bột lưu 
huỳnh, đốt cháy lượng lưu huỳnh vừa lấy trong không khí rồi 
đưa vào bình đựng khí oxygen. 
 Lưu ý khi tiến hành: Thí nghiệm tạo khí có mùi hôi và 
độc, cần lưu ý mang các trang bị cần thiết (khẩu trang) để an 
toàn cho người làm thí nghiệm. 
 Hiện tượng, giải thích: Lưu huỳnh cháy trong lọ chứa khí 
oxygen mãnh liệt hơn nhiều khi cháy trong không khí, tạo ra 
khí sulfur dioxide (SO2) có mùi hắc. 
 S + O2 SO2 
Đưa vào bình 
Đốt đến 
S cháy 
Bình khí 
oxygen 
S cháy 
trong O2 
Hình 6. Một mỏ lưu huỳnh gần 
miệng núi lửa ở Indonesia 
Hình 7. Mặt Trăng 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 12 
 2.4. Điều chế và sản xuất lưu huỳnh 
 2.4.1. Phương pháp vật lý: Phương pháp Frasch 
 Lưu huỳnh đơn chất thường nằm lắng đọng thành những mỏ lớn, ở giữa các lớp đá 
sâu hàng trăm mét trong lòng đất, vì vậy việc khai thác lộ thiên là rất khó khăn. 
Hecman (1851 – 1914) đã phát minh ra phương pháp khai thác lưu huỳnh rất hiệu quả, 
được gọi là phương pháp Frasch. Phương pháp này cho phép khai thác lưu huỳnh dưới 
dạng tự do trong lòng đất theo quy trình sau: 
 Người ta khoan những lỗ khoan sâu tới mỏ lưu huỳnh rồi đặt vào đó hệ thống thiết 
bị gồm 3 ống đồng tâm lồng vào nhau có đường kính lần lượt là 2,5cm; 7,5cm và 
15cm. Nước siêu nóng (170ᵒC) được nén vào ống ngoài cùng để làm nóng chảy lưu 
huỳnh. Không khí được nén vào ống trung tâm để tạo áp suất cao. Hỗn hợp bọt của 
không khí, nước và lưu huỳnh nóng chảy được đẩy lên mặt đất qua ống còn lại. Tách 
lưu huỳnh nóng chảy ra khỏi hỗn hợp ta được lưu huỳnh có độ tinh khiết 99,5%. 
 Hiện nay hơn 80% khối lượng lưu huỳnh được sản xuất trên thế giới bằng phương 
pháp Frasch. 
 2.4.2. Phương pháp hóa học 
 Ngoài phương pháp Frasch, lưu huỳnh còn được sản xuất với một lượng nhỏ dựa trên các phản ứng sau: 
 ▪ Đốt khí H2S trong điều kiện thiếu không khí: 2H2S + O2 ⎯⎯→ 2S + 2H2O 
 ▪ Dùng dung dịch H2S khử SO2: 2H2S + SO2 ⎯⎯→ 3S + 2H2O 
 2.5. Lưu huỳnh trong đời sống và sản xuất 
 Phần lớn lượng lưu huỳnh đơn chất (90%) được dùng để điều chế sulfuric acid, phần còn lại được dùng để 
lưu hóa cao su, sản xuất hóa chất, chất dẻo, Trong đó quan trọng hơn cả là sản xuất cao su lưu hóa, diêm, 
thuốc súng, dược phẩm. 
 2.5.1. Sản xuất sulfuric acid: Lưu huỳnh bị oxy hóa chuyển thành sulfur dioxide trong quy trình sản 
xuất sulfuric acid: S + O2 
ot⎯⎯→ SO2. 
 2.5.2. Lưu hóa cao su – Cao su ebonite 
 Cao su lưu hóa là cao su đã trải qua công đoạn làm gia tăng độ cứng của cao su (rubber) bằng kỹ thuật cách 
gia nhiệt và cho cao su kết hợp với lưu huỳnh. 
 Quá trình lưu hóa (hay lưu huỳnh hóa, vulcanization) cao su là quá trình kết hợp nguyên liệu cao su với 
các thành phần khác để tạo thành một hỗn hợp, sau đó pha trộn với lưu huỳnh để cho ra sản phẩm cao su lưu 
hóa. Vai trò của lưu huỳnh là thay 
thế nguyên tử hydrogen trong 
nhóm metylene (–CH2–) của các 
phân tử trong chuỗi polymer, tạo ra 
các cầu nối lưu huỳnh (disulfur –
S–S–, trisulfur –S–S–S–, ) gắn 
kết các phần của chuỗi polymer 
dẫn đến tăng độ cứng và độ bền, 
cũng như các thay đổi khác về tính 
chất cơ học và điện của cao su. 
Hình 8. Sản xuất lưu 
huỳnh bằng phương 
pháp Frasch 
Sản xuất 
H2SO4 
▪ Lưu hóa cao su, sản xuất ebonite 
▪ Sản xuất chất tẩy trắng 
▪ Sản xuất diêm 
▪ Sản xuất dược phẩm 
▪ Sản xuất thuốc trừ sâu, chất diệt nấm 
Hình 9. Một số ứng dụng của lưu huỳnh 
Hình 10. Phản ứng lưu hóa cao su thiên nhiên 
Lưu huỳnh và hợp chất của lưu huỳnh 
 Nhóm 1 – 17SHH Trang 13 
 Các loại cao su có thể lưu hóa gồm có polyisoprene hoặc cao su thiên 
nhiên và một số loại cao su tổng hợp như ccao su polybutadiene, cao su 
styrene–propylene, cao su etylenpropylendien, cao su butyl, cao su nitryl 
 Quá trình lưu hóa cao su cũng cho ra một loại sản phẩm được gọi là 
ebonite – cao su cứng (hard robber). Ebonite có thể chứa từ 25% đến 80% 
lưu huỳnh, tuy nhiên các tính chất cơ học mạnh nhất và khả năng chịu nhiệt 
lớn nhất khi hàm lượng lưu huỳnh đạt khoảng 35%. Loại cao su này thường 
được dùng để làm thân bút máy, bánh xe, pin ô tô, 
 2.5.3. Sản xuất diêm, thuốc nổ 
 Lưu huỳnh có tính dễ cháy nên được dùng để sản xuất diêm, một số loại 
thuốc súng, pháo hoa, 
 Que diêm được tạo ra nhờ vào nguyên lý phospho đỏ vốn không tự cháy 
khi ma sát thông thường, nhưng nếu trộn với potassium chlorate (KClO3) thì 
lại dễ cháy. Que diêm được thiết kế dưới dạng que nhỏ làm bằng gỗ, đầu tẩm 
lưu huỳnh và bọc potassium chlorate. Vỏ bao diêm (hoặc tờ bìa đi kèm kẹp 
diêm) thì bôi phospho đỏ. Người sử dụng quẹt đầu diêm vào phần phospho 
đỏ để ma sát tạo ra sự cháy. 
 Thuốc súng hay thuốc nổ đen là một chất nổ bao gồm hỗn hợp lưu 
huỳnh, than củi (carbon) và potassium nitrate (KNO3) với hàm lượng 
tương ứng lần lượt là 10%, 15% và 75%. Hỗn hợp này khi cháy sẽ gây 
nổ và tỏa nhiệt lớn, trong đó lưu huỳnh đóng vai trò nhiên liệu, làm giảm 
nhiệt độ cần thiết để đốt cháy hỗn hợp, làm tăng tốc độ cháy của hỗn 
hợp. Nhờ vào tính chất đó, nó được sử dụng làm chất đẩy trong súng, 
tên lửa, pháo hoa, dùng làm bột nổ trong khai thác và xây dựng đường 
bộ. Phản ứng tổng quát xảy ra khi đốt hỗn hợp thuốc nổ đen: 
 2KNO3 + S + 3C 
ot⎯⎯→ K2S + N2 + 3CO2 
 2.5.4. Sản xuất dược phẩm 
 Lưu huỳnh đơn chất có thể được bào chế thành 
thuốc chuyên dùng để trị mụn, ghẻ và một số loại 
bệnh viêm ở da (thuốc mỡ). Tùy vào từng dạng thuốc 
và mục đích, hàm lượng lưu huỳnh trong thuốc có thể 
chiếm từ 0,5% đến 10%. Vai trò của lưu huỳnh trong 
các loại thuốc này là do lưu huỳnh có tính sát khuẩn 
cao, có khả năng làm miệng vết thương nhanh khô 
hơn. Ngoài ra thuốc chứa lưu huỳnh còn có tác dụng 
ngăn ngừa mụn, c