Oleum là gì? Bài tập xác định công thức Oleum

Khi tiếp xúc với bộ môn hóa học, có lẽ bạn cũng từng nghe đến cái tên Oleum. Nó được biết đến là một axit sunfuric bốc khói và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tuy nhiên, đối với nhiều người tên gọi này còn khá xa lạ. Hãy cùng VietChem tìm hiểu thêm để làm rõ Oleum là gì? Ứng dụng của Oleum trong đời sống thế nào và cùng giải đáp một số bài tập xác định công thức Oleum để nhớ rõ hơn về chất này qua bài viết sau.

Tổng quan về Oleum

1. Oleum là gì?

Oleum còn gọi là axit sunfuric bốc khói hay axit nordhausen, được biết đến với công thức hóa học là ySO₃.H₂O trong đó y là tổng hàm lượng mol lưu huỳnh trioxit hay cũng có thể là H₂SO₄.xSO₃ với x là hàm lượng mol lưu huỳnh trioxit tự do.

Đối với hỗn hợp giữa SO₃ với H₂O: nếu có tỷ lệ SO₃/H₂O < 1 được gọi là dung dịch axit sunfuric và sẽ gọi là Oluem khi tỷ lệ SO₃/H₂O > 1.

Các nồng độ thường gặp của Oleum là 40% Oleum (109% H₂SO₄), 65% oleum (114,6% H₂SO₄). Nồng độ Oleum hoặc được biểu diễn theo % của SO₃ (% oleum) hoặc như là % H₂SO₄ (lượng được tạo thành khi đã bổ sung thêm nước).

Oleum là một trong những chất khử nước mạnh. Khi cho oleum vào glucose bột hay một số loại đường khác, nó sẽ hút các nguyên tố nước ra khỏi đường, để lại gần như cacbon nguyên chất trong phản ứng tỏa nhiệt.

Oleum tác dụng với nước sinh ra H₂SO₄ đặc nóng: 

H₂SO₄.nSO₃ + H₂O → H₂SO₄

2. Phương pháp sản xuất Oleum

Oleum được tạo ra trong quá trình tiếp xúc, trong đó lưu huỳnh sẽ bị oxy hóa thành lưu huỳnh trioxie và được hòa tan trong axit sunfuric đậm đặc.

Do SO₃ có thể tan trong H₂SO₄ tạo nên H₂SO₄.nSO₃ (Oleum), vì vậy oleum xuất hiện nhiều nhất ở giai đoạn SO₃ + H₂O → H₂SO₄. Trong giai đoạn này axit tạo ra là axit đậm đặc sau đó sẽ được pha loãng:

H₂S₂O₇ → H₂SO₄ + SO₃

Công dụng của Oleum

1. Trong sản xuất axit sunfuric

Với khả năng hydrat hóa cao, Oleum được sử dụng như một chất trung gian quan trọng trong sản xuất axit sunfuric.

Khi cho Oleum tác dụng với nước có thể tạo ra H₂SO₄ đặc nóng

H₂SO₄.nSO₃ + H₂O → H₂SO₄

Sử dụng Oleum trong sản xuất axit sunfuric

2. Trong giao thông vận tải

Là chất trung gian trong vận chuyển các hợp chất axit sunfuric trong các toa xe lửa từ các nhà máy lọc dầu với nhau hay đến tay người tiêu dùng.

Do khả năng ăn mòn kim loại ít hơn H₂SO₄ nên đôi khi H₂SO₄ sẽ được cô đặc thành Oleum trong các đường ống nhà máy và được pha loãng trở lại thành axit sau khi muốn sử dụng trong các phản ứng công nghiệp.

3. Phục vụ nghiên cứu hóa học

Oleum được xem là một chất thử có tính ăn mòn cao và được ứng dụng trong nghiên cứu hóa học hữu cơ. Cụ thể là thuốc thử trong quá trình nitrat hóa thứ cấp của nitrobenzene với vai trò đưa nhóm nitro thứ hai vào vòng.

4. Trong sản xuất thuốc nổ

Oleum được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều loại chất nổ.

Oleum ứng dụng trong sản xuất chất nổ

>>> Kali Clorat KClO3 là gì? KClO3 điều chế thế nào, mua ở đâu?

Bài tập xác định công thức Oleum

Các kiến thức cần nhớ: 

• Oleum có công thức là H₂SO₄.nSO₂. Khi Oleum tác dụng với nước ta có: (n+1)H₂SO₄.

⇒ n_oleum = n_H2SO4/n+1

• Khi pha trộn dung dịch oleum có thể xem là một axit có nồng độ: [(n+1)98]/(98 + 80n)
• Muốn xác định công thức của Oleum cần xác định được n_H2SO4 : N_SO3

Bài tập Oleum

Bài tập 1:

Xác định công thức của Oleum A, biết rằng cần phải dùng 800ml dung dịch KOH 0,1M để trung hòa đươc dung dịch A khi hòa tan 3,38 gam A vào nước.

Bài giải:

Gọi CT của Oleum là H₂SO₄.nSO₃

Ta có:

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

0,04 mol ← 0,08 mol

H₂SO₄.nSO₃ + nH₂O → (n+1) H₂SO₄

nH₂SO₄.nSO₃ = nH₂SO₄/(n+1)= 0,04/(n +1)

Mặt khác:

nH₂SO₄.nSO₃ = 3,38/(98 + 80n)

⇒ 0,04/(n+1) = 3,38/(98 + 80n) ⇒ n=3

Vậy công thức của oleum A là H₂SO₄.3SO₃

Bài tập 2:

Cho 0,015 mol một loại hợp chất Oleum vào nước ta thu được 200ml dung dịch X. Cần 200ml dung dịch NaOH 0,15M để trung hòa 100ml dung dịch X. Tính phần trăm khối lượng nguyên tố lưu huỳnh có trong Oleum trên.

Bài giải:

Gọi CT của Oleum là H₂SO₄.nSO₃.

Ta có: nNaOH = 0,2.0,15 = 0,03 mol (trong 100ml dung dịch X)

Trong 100ml X: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

                                0,015   ←  0,03

Ở trong 200ml X: H₂SO₄.nSO₃ + nH2O → (n+1) H₂SO₄

                          0,015               →                  0,03

⇒ (n+1)/1 = 0,03/0,015 = 2 → n=1 → oleum có CT: H₂SO₄.SO₃

⇒ %m_s = [32,2/(98+80)]100% = 35,95%

Vậy trong Oluem có 35,95% khối lượng nguyên tố lưu huỳnh

>>> Amoni Hydroxit là gì? NH4OH có tác dụng gì, giá bao nhiêu?

Bài tập 3:

Hòa an hết 1,69 gam oleum với công thức H₂SO₄.3SO₃ vào nước dư. Để trung hòa dung dịch thu được cần X ml dung dịch KOH 1M. Vậy X bằng bao nhiêu?

Bài giải:

Ta có: nH₂SO₄.3SO₃ = 1,69/338 = 5.10^-3 mol

PTHH: H₂SO₄.3SO₃ + 3H₂O → 4H₂SO₄

              5.10^-3         →             0,02

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

0,02           →        0,04

⇒ X_KOH = (0,04/1)1000 = 40ml

Vậy cần 40ml dung dịch KOH 1M

Bài tập 4:

Thu được một loại Oleum có phần trăm khối lượng SO₃ là 40,82% sau khi cho hấp thụ m gam SO₃ vào trong 100 gam dung dịch H₂SO₄ 96,4%. Tính m?

Bài giải:

Dung dịch H2SO4 ban đầu sẽ có: mH2SO4 = 96,4 gam và mH2O = 3,6 gam

⇒ nH2O = 0,02 mol

Ta có PTPƯ:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

0,2 mol ← 0,2mol → 0,2 mol

m_SO3 = m – 0,2.80 (g)

C%_SO3 = [m_SO3/(100 + m)].100% = [(m-16)/(100 + m)].100% = 40,82%

⇒ m = 96

Bài tập 5:

Sau khi hòa tan 8,45 gam oleum A vào nước thu được dung dịch B. Cần 200ml dung dịch NaOH 1M để trung hòa dung dịch B. Xác định công thức Oleum A.

Bài giải:

Gọi công thức của A là H₂SO₄.nSO₃

Ta có:

n_H2SO4 (trong dung dịch B) = (1 + n) . n_H2SO4.n_SO3

⇒ n_H2SO4.n_SO3 = n_H2SO4 (trong dung dịch B)/n +1

Để trung hòa B cần 0,2 mol NaOH

2NaOH + H₂SO₄  → Na₂SO₄ + H₂O

0,2 mol -> 0,1 mol

⇒ n_H2SO4.n_SO3 = n_H2SO4 (trong dd B)/n + 1 = 0,1/n + 1

Mặt khác: n_H2SO4.n_SO3 = 8,45/98 + 80n

⇒ 0,1/n +1 = 8,45/98 + 80n ⇒ n = 3

Vậy công thức của A là H₂SO₄.3SO₃

Trên đây, VietChem đã tổng hợp những thông tin về Oleum là gì cũng như ứng dụng và một số bài tập cụ thể liên quan Oleum. Mong rằng sẽ giúp ích cho bạn đọc trong học tập cũng như công việc. Truy cập hoachat.com.vn để khám phá nhiều điều thú vị khác trong thế giới hóa học.

XEM THÊM:

>>> Diethyl Ether là gì? Ether có tác dụng gì, giá bao nhiêu?

>>> AgNO3 Bạc Nitrat là gì? Ứng dụng của hóa chất AgNO3

Tìm kiếm liên quan:

- Oleum là sản phẩm tạo thành khi cho

- Oleum là hỗn hợp của chất nào

- Oleum là hỗn hợp gồm

- Có hiện tượng gì xảy ra khi pha loãng oleum