Một số quá trình tự nhiên và hoạt động của con người thải hydrogen sulfide vào không khí. Chất này có thể bị oxi hóa bởi oxygen có trong không khí theo hai phản ứng sau:
H2S(g) + 1,5O2(g) → SO2(g) + H2O(g) (1)
H2S(g) + 0,5O2(g) → S(s) + H2O(g) (2)
Cho biết giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của H2S(g), SO2(g) và H2O(g) lần lượt là: -20,7kJ/mol; -296,8 kJ/mol và -241,8 kJ/mol.
a. Tính giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của mỗi phản ứng trên. Ở 298 K, mỗi phản ứng có thuận lợi về mặt năng lượng không?
b. Trong môi trường không khí mà nồng độ oxygen bị suy giảm, hãy dự đoán hydrogen sulfide dễ chuyển hóa thành sulfur dioxide hay sulfur. Giải thích.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
(1) = -296,8 – 241,8 – (-20,7) = -517,9 kJ
(2) = -241,8 – (-20,7) = -221,1 kJ
Các phản ứng đều tỏa nhiệt nên mỗi phản ứng trên đều thuận lợi về mặt năng lượng.
(b) Nếu O2 trong môi trường suy giảm thì hydrogen sulfide dễ chuyển hóa thành sulfur do (2) tiêu tốn ít O2 hơn.