Cấu tạo và tính chất hóa học của sulfur dioxide

Bài trước em đã học $S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} SO_2$ — SO2 chính là sản phẩm của phản ứng đó, với sulfur mang số oxi hóa +4, một mức trung gian, không phải cực đại (+6) cũng không phải cực tiểu (-2). Từ chương trình ôn nền Hóa 8, em cũng đã biết oxide acid tác dụng nước tạo acid, tác dụng base tạo muối và nước.

SO2 là khí không màu, mùi hắc, độc, nặng hơn không khí ($M=64$), tan tốt trong nước. **Tính oxide acid:** $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$ (acid sulfurơ, acid yếu, không bền, chỉ tồn tại trong dung dịch); $SO_2 + Ca(OH)_2 \to CaSO_3\downarrow + H_2O$ (oxide acid + base → muối + nước, giống mọi oxide acid khác). Vì sulfur trong SO2 có số oxi hóa +4 — mức trung gian giữa -2 (thấp nhất) và +6 (cao nhất) — SO2 vừa có thể tiếp tục nhường electron để lên +6 (thể hiện tính khử), vừa có thể nhận electron để xuống các mức thấp hơn (thể hiện tính oxi hóa), tùy chất phản ứng cùng có tính oxi hóa mạnh hơn hay tính khử mạnh hơn SO2. **Tính khử** (gặp chất oxi hóa mạnh hơn): $SO_2 + Br_2 + 2H_2O \to H_2SO_4 + 2HBr$ — phản ứng làm mất màu nước bromine, một phép thử đặc trưng phân biệt SO2 với những khí không màu khác; SO2 cũng làm mất màu dung dịch thuốc tím $KMnO_4$ theo cơ chế tương tự ($S^{+4} \to S^{+6}$). **Tính oxi hóa** (gặp chất khử mạnh hơn): $SO_2 + 2H_2S \to 3S\downarrow + 2H_2O$ — ở đây SO2 là chất oxi hóa ($S^{+4}$ giảm xuống $S^0$), đồng thời H2S là chất khử ($S^{-2}$ tăng lên $S^0$); phản ứng sinh kết tủa vàng sulfur, được ứng dụng để thu hồi sulfur từ khí thải chứa cả SO2 lẫn H2S trong công nghiệp lọc dầu.