Khí H2S, hay hydro sunfua, là một hợp chất hóa học có công thức phân tử là H2S. Nó là một loại khí không màu, có mùi trứng thối đặc trưng, nặng hơn không khí và tan trong nước tạo thành dung dịch Axit Sunfuhidric. Axit sunfuhidric là một axit yếu, nhưng lại có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và phòng thí nghiệm. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những phương pháp nhanh chóng và hiệu quả nhất để nhận biết axit sunfuhidric.
Cách Nhận Biết Axit Sunfuhidric (H2S) Trong Dung Dịch
Axit sunfuhidric (H2S) là một axit rất yếu, yếu hơn cả axit cacbonic, và là axit hai nấc, phân ly theo hai giai đoạn:
H2S ⇄ HS- + H+
HS- ⇄ S2- + H+
1. Sử Dụng Quỳ Tím:
Đây là phương pháp đơn giản và nhanh chóng nhất.
- Cách thực hiện: Nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch cần kiểm tra.
- Hiện tượng: Nếu dung dịch chứa axit sunfuhidric, quỳ tím sẽ chuyển sang màu đỏ.
2. Phản Ứng Với Muối Kim Loại:
Axit sunfuhidric có thể phản ứng với một số dung dịch muối kim loại tạo thành kết tủa.
- Sử dụng dung dịch muối: CuSO4 (đồng sunfat), Pb(NO3)2 (chì nitrat), (CH3COO)2Pb (chì axetat)…
- Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa màu đen.
Phương trình hóa học minh họa:
H2S + CuSO4 → CuS↓ (kết tủa đen) + H2SO4
H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ (kết tủa đen) + 2HNO3
Lưu ý quan trọng:
- Không sử dụng muối của kim loại sắt (Fe) hoặc kẽm (Zn) như FeCl2, FeSO4, ZnCl2, ZnSO4… để nhận biết H2S vì phản ứng không xảy ra.
Tính Chất Khác Của Axit Sunfuhidric
Ngoài tính axit yếu, dung dịch axit sunfuhidric còn có tính khử mạnh. Khi tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vẩn đục màu vàng do oxi trong không khí đã oxi hóa H2S thành lưu huỳnh (S):
2H2S + O2 → 2H2O + 2S↓ (lưu huỳnh kết tủa)
Bài Tập Vận Dụng Nhận Biết Axit Sunfuhidric
Bài 1: Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt hai dung dịch axit sau: H2S và H2SO4.
Hướng dẫn giải:
Sử dụng dung dịch Ba(OH)2 (bari hidroxit) để phân biệt:
- H2SO4: Xuất hiện kết tủa trắng.
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ (kết tủa trắng) + 2H2O
- H2S: Không có hiện tượng rõ ràng (hoặc có thể tạo thành kết tủa BaS tan trong nước nếu nồng độ H2S đủ cao).
Ba(OH)2 + H2S → BaS + 2H2O (BaS tan trong nước)
Bài 2: Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết các dung dịch không màu sau: Na2S, H2S, NaOH, HCl, NaCl chứa trong các lọ mất nhãn.
Hướng dẫn giải:
- Đánh số: Đánh số thứ tự cho từng lọ mất nhãn và trích một ít dung dịch sang các ống nghiệm tương ứng.
- Sử dụng quỳ tím:
- Quỳ tím chuyển đỏ: H2S, HCl (Nhóm 1 – các axit)
- Quỳ tím chuyển xanh: Na2S, NaOH (Nhóm 2 – các bazơ hoặc muối của bazơ mạnh và axit yếu)
- Quỳ tím không đổi màu: NaCl (muối trung tính)
- Phân biệt Nhóm 1 (H2S và HCl):
- Thêm dung dịch CuCl2 (đồng clorua) vào từng mẫu thử.
- Xuất hiện kết tủa đen: H2S
H2S + CuCl2 → CuS↓ (kết tủa đen) + 2HCl
- Không hiện tượng: HCl
- Phân biệt Nhóm 2 (Na2S và NaOH):
- Thêm dung dịch CuCl2 vào từng mẫu thử.
- Xuất hiện kết tủa đen: Na2S
Na2S + CuCl2 → CuS↓ (kết tủa đen) + 2NaCl
- Xuất hiện kết tủa xanh: NaOH
CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ (kết tủa xanh) + 2NaCl
Việc nắm vững các phương pháp nhận biết axit sunfuhidric không chỉ giúp bạn trong học tập mà còn hữu ích trong việc đảm bảo an toàn khi làm việc với hóa chất trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.
