Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng giới thiệu phần TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA OXI nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.
I. Lịch sử về nguyên tố oxi
- Ôxy được phát hiện bởi dược sĩ người Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele năm 1771, nhưng phát hiện này không được công nhận ngay, và phát hiện độc lập khác của Joseph Priestley vào ngày 1 tháng 8 năm 1774 được biết đến nhiều hơn. Nó được Antoine Laurent Lavoisier đặt tên năm 1774.
II. Cấu tạo và vị trí của oxi trong bảng tuần hoàn
- Cấu hình e nguyên tử: 8O: 1s22s22p4.
- Vị trí: O thuộc ô 8, chu kì 2, nhóm VIA.
III. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí
1. Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên, oxi có 3 đồng vị : đồng vị 16O [và tạp chất 17O, 18O].
- Ôxy là nguyên tố phổ biến nhất ở vỏ Trái Đất. Người ta ước tính nó chiếm 46.7% khối lượng của vỏ Trái Đất. Ôxy chiếm khoảng 87% khối lượng các đại dương [là H2O, hay nước] và 20% theo thể tích bầu khí quyển Trái Đất [là O2, ôxy phân tử, hay O3, ôzôn]. Các hợp chất của ôxy, chủ yếu là ôxít của các kim loại, silicat [SiO32−] và cacbonat [CO32−], tìm thấy trong đất và đá.
2. Tính chất vật lí
- Oxi là chất khí không màu, không mùi, không vị, nặng hơn không khí một ít. Oxi ta ít trong nước [ở 20oC, một lít nước chỉ hoà tan 31 ml oxi]. Dưới áp suất của khí quyển, oxi hoá lỏng ở - 183oC. Oxi lỏng có màu xanh da trời, bị nam châm hút.
IV. Tính chất hóa học
- Oxi là một phi kim hoạt động mạnh. Độ âm điện của nó lớn [3,50, chỉ kém flo] nên trong tất của các dạng hợp chất, trừ hợp chất với flo, oxi đều thể hiện số oxi hoá -2.
- Oxi tạo ra oxit với hầu hết các nguyên tố.
1. Tác dụng với kim loại
- Nó phản ứng trực tiếp với tất cả các kim loại, trừ vàng và bạch kim.
Ví dụ : 2Ca + O2 → 2CaO
3Fe + 2O2 → Fe3O4 [t0]
2. Tác dụng với phi kim
- Oxi cũng phản ứng trực tiếp với các phi kim, trừ halogen tạo thành oxit axit.
Ví dụ : 4P + 5O2 → 2P2O5 [t0]
- Hoặc tạo thành oxit không tạo muối.
Ví dụ : N2 + O2 →2NO [30000C hoặc sấm sét]
3. Tác dụng với các chất khác
- Oxi tác dụng với các chất có tính khử, các hợp chất hữu cơ,...
Ví dụ: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O [t0]
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O [t0]
* Tóm lại:
- Những phản ứng mà oxi tham gia đều là oxi hoá - khử, trong đó oxi là chất oxi hoá :
O2 + 4e → 2O2-
- Sự cháy, sự gỉ, sự hô hấp và thối rữa là những quá trình xảy ra với sự tham gia của oxi.
- Oxi có vai trò quan trọng trong công nghiệm luyện kim.
V. Điều chế và ứng dụng
1. Điều chế
a. Trong phòng thí nghiệm
- Phân hủy những chất giàu oxi, kém bền [như KClO3, H2O2,...]
Ví dụ: 2KClO3 → 2KCl + 3O2
b. Trong công nghiệp
- Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
2. Ứng dụng
- Ôxy được sử dụng làm chất ôxy hóa, chỉ có flo có độ âm điện cao hơn nó. Ôxy lỏng được sử dụng làm chất ôxy hóa trong tên lửa đẩy. Ôxy là chất duy trì sự hô hấp, vì thế việc cung cấp bổ sung ôxy được thấy rộng rãi trong y tế. Những người leo núi hoặc đi trên máy bay đôi khi cũng được cung cấp bổ sung ôxy. Ôxy được sử dụng trong công nghệ hàn cũng như trong sản xuất thép và rượu mêtanon.
- Ôxy, như là một chất kích thích nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa ôxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay. Trong thế kỷ 19, ôxy thường được trộn với nitơ ôxít để làm các chất giảm đau.
Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng
LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT
ĐÀO TẠO NTIC
Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng
Hotline: 0905540067 - 0778494857
Email:
Câu hỏi:Nêu tính chất hoá học, tính chất vật lý của oxi. Bài tập về oxi
Lời giải:
Oxi là nguyên tố hóa học phổ biến nhất [chiếm 49,4% khối lượng vỏ Trái Đất]. Oxi có vai trò quan trọng giúp duy trì sự sống của động vật và thực vật. Ở dạng đơn chất, khí oxi có nhiều trong không khí. Ở dạng hợp chất, nguyên tố oxi có trong nước, đường, quặng, đất đá, cơ thể người, động vật và thực vật…
- Sơ lược nguyên tố Oxi
-Ký hiệu hóa học của nguyên tố oxi là O.
-Công thức hóa học của đơn chất [khí] oxi là O2
-Nguyên tử khối: 16.
-Phân tử khối: 32.
1. Tính chất vật lý.
-Khí oxi là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước.
-Oxi có khối lượng phân tử là 32 nên nặng hơn không khí.
-Oxi khi bị hóa lỏng ở nhiệt độ −1380có màu xanh nhạt và có thể bị hút bởi nam châm.
2. Tính chất hóa học của oxi
a. Tác dụng với kim loại
Oxi có thể tác dụng với khá nhiều kim loại dưới tác dụng của nhiệt độ để tạo ra các oxit [trừ một số kim loại nhưbạc [Ag] vàng [Au] hay bạch kim [Pt]].
- Ví dụ: Đốt cháy sắt trong bình oxi, dây sắtcháy sáng như pháo hoa, sau khi cháy xuất hiện oxit màu nâu đỏ
PTHH:3Fe + 2O2 →t0 Fe3O4
b. Tác dụng với phi kim
Oxi tác dụng với khá nhiều phi kim trong tự nhiên và với những điều kiện khác nhau, chỉ trừ nhómhalogen [Flo, Clo, Brom và Atatin] là oxi không phản ứng và sản phẩm tạo thành là các oxit axit.
Ví dụ:Đưa muôi sắt có chứa bột lưu huỳnh vào ngọn lửa đèn cồn. Sau đó đưa lưu huỳnh đang cháy vào lọ thuỷ tinh có chứa khí oxi. Lưu huỳnh cháy trong khí oxi mãnh liệt hơn cháy trong không khí, cho ngọn lửa màu xanh
PTHH :S+O2 →t0 SO2
c. Tác dụng với một số hợp chất
Oxi còn có thể tác dụng với các chất có tính khử hoặc các hợp chất hữu cơ để tạo thành những hợp chất mới.
Ví dụ:Khí metan có trong khí bùn ao, phản ứng cháy của metan trong không khí tạo thành khí cacbonic, nước, đồng thời toả nhiều nhiệt.
PTHH: CH4 + 2O2 →t0 CO2 + 2H2O
3. Vai trò và ứng dụng của oxi
- Oxi có khả năng kết hợp với Hemoglobin trong máu, nhờ thế nó có thể đi nuôi cơ thể người và động vật. Oxi oxi hoá các chất thực phẩm ở trong cơ thể tạo ra năng lượng cho cơ thể hoạt động.
-Oxi còn tham gia vào hoạt động hô hấp và việc phân hủy trong tự nhiên. Trong không khí, oxi là sản phẩm của quá trình quang hợp
-Ngoài ra, oxi còn được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp. Oxi được dùng trong các bình lặn của thợ lặn, hay sử dụng làm ống thở cho phi công trong những trường hợp không khí loãng… Đặc biệt, oxi cũng được dùng nhiều trong công nghiệp luyện kim, công nghiệp sản xuất thép hay sản xuất rượu.
4. Bài tập vận dụng
Câu 1. Nhận xét nào sau đây đúng về oxi
A. Oxi là chất khí tan vô hạn trong nước và nặng hơn không khí.
B. Oxi là chất khí ít tan trong nước và nặng hơn không khí.
C. Oxi là chất khí không duy trì sự cháy, hô hấp.
D. Oxi là chất khí không tan trong nước và nặng hơn không khí.
Câu 2. Oxi có thể tác dụng được với tất cả các chất nào sau đây.
A. Ca, CO2, SO2
B. K, P, Cl2
C. Ba, CH4, S
D. Au, Ca, C
Câu 3 : Nung nóng kali clorat KClO3 thu được 3,36 lít khí oxi trong điều kiện tiêu chuẩn, thực hiện các yêu cầu sau:
a. Viết phương trình phản ứng cháy dựa vào tính chất hóa học của oxi đã học
b. Tính khối lượng KClO3cần dùng.
Câu 4. Đốt cháy 12,4 [g] [P] trong bình chứa khí oxi.
a. Viết phương trình hóa học xảy ra cho phản ứng đốt cháy trên.
b. Tính thể tích khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn cần dùng để đốt cháy hết lượng [P] trên.
Hướng dẫn giải bài tập:
Câu 1: B
Câu 2: C
Câu 3:
a] Viết phương trình phản ứng: 2KClO3 →t0 2KCl +3O2
b] Tính khối lượng:
2KClO3 →t0 2KCl +3O2
2 mol 3 mol
x mol 0,15 mol
Khối lượng của KClO3 cần dùng là: m = n.M =0,1x122.5 = 12.25 [g]
Câu 4:
a] Phương trình phản ứng: 4P + 5O2 →t0 2P2O5
b] Số mol Photpho [P] tham gia phản ứng:
4P + 5O2 →t0 2P2O5
4 mol 5 mol 2 mol
0.4 mol ---> 0.5 mol
Thể tích khí Oxi cần dùng để đốt hết lượng Photpho mà đầu bài cho là:
V[O2] = 0.5 x 22.4 = 11,2 [lít]