- Ở điều kiện thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị không cực.
- CTCT của oxi: O = O
II. TÍNH CHẤT VẬT Lí
- Là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, hơi nặng hơn không khí.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Nguyên tử O có 6 e lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận 2 e khi tham gia phản ứng hóa học.
\=> Oxi thể hiện tính OXH mạnh khi tham gia phản ứng hóa học.
1. Tác dụng hết với hầu hết các kim loại (trừ vàng, bạc và bạch kim)
2Mg + O2 \(\xrightarrow{t{}^{o}}\) 2MgO
3Fe + 2O2 \(\xrightarrow{t{}^{o}}\) Fe3O4
2. Tác dụng trực tiếp với các phi kim (trừ các halogen)
S + O2 \(\xrightarrow{t{}^{o}}\) SO2
N2 + O2 \(\xrightarrow{t{}^{o}}\) 2NO
3. Tác dụng với các hợp chất có tính khử
2SO2 + O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2SO3
4FeS2 + 11O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2 Fe2O3 + 8SO2
CH4 + 2O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CO2 + 2H2O
IV. ỨNG DỤNG
- Oxi duy trì sự sống và sự cháy
- được dùng trong y khoa, công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại, ....
- ĐIỀU CHẾ
1. Trong phòng thí nghiệm
Phân hủy những hợp chất giàu oxi, ít bền với nhiệt như KMnO4, KClO3,...
VD:
2KMnO4 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) K2MnO4 + MnO2 + O2
2. Trong công nghiệp
- Chưng cất phân đoạn không khí lỏng
- Điện phân nước
- OZON
Ozon là một dạng thù hình của khí oxi.
- TÍNH CHẤT VẬT Lí
Khí ozon màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ -112 độ C. Khí ozon tan trong nước nhiều hơn so với oxi (gấp khoảng 25 lần)
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Ozon có tính OXH rất mạnh và mạnh hơn oxi.
\=> Oxi phản ứng với chất nào thì ozon cũng phản ứng được với chất đó, nhưng với mức độ mạnh hơn.
- Một số phản ứng ozon có thể phản ứng được còn oxi thì không
+ Ozon oxi hóa được Ag ở nhiệt độ thường, còn oxi không làm được điều này:
2Ag + O3 \(\to \) Ag2O + O2
2Ag + O2\(\to \)Không phản ứng
+ Ozon oxi hóa được dung dịch KI còn oxi thì không làm được điều này:
O3 + 2KI + H2O \(\to \) I2 + 2KOH + O2
O2 + 2KI + H2O : Không phản ứng
III. OZON TRONG TỰ NHIÊN
- Được hình thành trong khí quyển khi có sự phóng điện (sấm sét,...), do sự oxh một số chất hữu cơ.
- Ozon tập trung nhiều ở tầng khí quyển. Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại từ tầng cao của không khí, bảo vệ con người và các sinh vật trên mặt đất.
Oxi là một nguyên tố cực kì phổ biến trong cuộc sống và chúng ta hít thở nó mỗi ngày. Trong hóa học Oxi là một nguyên tố đơn chất phi kim đặc biệt. Vậy nó đặc biệt như thế nào, các tính chất vật lý, tính chất hóa học của oxi có gì khác so với các chất khác. Hãy cùng VOH Giáo dục tìm hiểu chi tiết về khí Oxi qua bài viết dưới đây nhé:
Oxy là gì ?
Oxi (hay còn gọi là Oxy, Ôxi, Oxygen) là nguyên tố phi kim có số hiệu nguyên tử là 8, nguyên tử khối là 16 đvC thuộc nhóm VI A chu kì 2. Cấu hình e nguyên tử:
Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí
Trạng thái tự nhiên
Oxi là nguyên tố phổ biến nhất theo khối lượng trong vỏ Trái Đất (49% khối lượng vỏ Trái Đất). Còn khí oxi là chất khí chiếm thể tích thứ 2 trong không khí sau nitơ (gần 21% thể tích trong không khí) .
Ở điều kiện thường oxi tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử khí tự do, hoặc trong các oxit, hợp chất chứa oxi. Ngoài ra còn tồn tại dạng ozon có trong bầu khí quyển của Trái đất
Tính chất vật lí của oxi
oxi () là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí, d= . Khí ôxy hóa lỏng ở nhiệt độ -183oC.
Tính chất hóa học của oxi
oxi tác dụng với kim loại
Phản ứng đặc trưng của oxi là phản ứng cháy. Oxi có thể tác dụng với hầu hết các kim loại dưới tác dụng của nhiệt độ để tạo ra các oxit (trừ kim loại vàng và bạch kim oxi không phản ứng).
Ví dụ:
oxi tác dụng với phi kim
oxi tác dụng với các hợp chất khác
Vì là nguyên tố có độ âm điện cao, oxi còn có thể tác dụng với rất nhiều các chất để tạo thành những hợp chất mới.
2SO2 + O2 → 2SO3
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2
C5H12O2 + 7O2 → 5CO2 + 6H2O
3O2 + CS2 → CO2 + 2SO2
2N2+ 5O2 + 2H2O → 4HNO3
4FeCl2 + O2 + 4HCl → 4FeCl3 + 2H2O
2Na2O2 + 2H2O + 4CO2 → 4NaHCO3 + O2
BaO4+ 4H2O → Ba(OH)2 + 3H2O2
Điều chế
Trong phòng thí nghiệm, O2 được điều chế bằng cách nung phân hủy những hợp chất giàu ôxi như KmnO4, MnO2, KClO3...
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 → 2KCl + 3O2
2AL(ClO3)3 →2ALCl3 + 9O2
Trong công nghiệp người ta thường chứng cất phân đoạn không khí lỏng.
Vai trò và ứng dụng của oxi trong cuộc sống
oxi có vai trò cực kì quan trọng không thể thiếu đối với quá trình hô hấp của người và động vật.
oxi có khả năng kết hợp với hemoglobin trong máu, nhờ thế nó có thể đi nuôi tế bào cơ thể người và động vật. oxi oxi hoá các chất thực phẩm ở trong cơ thể tạo năng lượng cho cơ thể hoạt động.
oxi cũng được dùng nhiều trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại (đèn xì axetylen), sản xuất rượu....
oxi còn được gọi là dưỡng khí, vì nó được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp, hoặc dùng trong các bình lặn của thợ lặn, ngoài ra còn dùng để cung cấp cho phi công trong những trường hợp không khí loãng,...
Bài tập về tính chất hóa học của oxi
Bài 1: Nung kali clorat KClO3 thu được 6,72 lít khí oxi trong điều kiện tiêu chuẩn (đktc). Hãy viết phương trình phản ứng cháy. Tính khối lượng KClO3 cần dùng cho phản ứng
ĐÁP ÁN
- Phương trình phản ứng: 2KClO3 2KCl +3O2
- Khối lượng KClO3:
2.KClO3 2KCl +3O2
0,2 mol 0,3 mol
Khối lượng của KClO3 cần dùng là: m = n.M =0,2x122.5 = 24,5 (g)
Bài 2:
Đốt cháy 24 (g) bột than (C) trong bình khí oxi.
- Viết phương trình hóa học xảy ra .
b.Tính thể tích khí oxi ở điều kiện tiêu chuẩn cần dùng để đốt cháy hết lượng Cacbon trên.
ĐÁP ÁN
- Phương trình phản ứng: C + O2 --to->CO2(2)
- Số mol C tham gia phản ứng: = = 2 (mol)
Dựa vào phương trình (2), ta có số mol C bằng số mol CO2. Thể tích khí oxi cần dùng để đốt hết lượng Cacbon ban đầu là:
\= 2x22,4 = 44,8 (lít)
Bài 3: Một oxit axit có chứa 60% khối lượng là oxi. Tìm nguyên tố đó biết khối lượng mol của oxit là 80.
ĐÁP ÁN
% nguyên tố còn lại là: 100% - 60 % = 40 %
Khối lượng mol của nguyên tố cần tìm là: = 32 đvC Nguyên tố cần tìm là lưu huỳnh (S).
Trên đây là những thông tin cơ bản nhất về cấu tạo, vị trí trong bảng tuần hoàn, tính chất vật lý cũng như tính chất hóa học của oxi. Hy vọng với những thông tin trên sẽ giúp ích được cho các em học sinh trong quá trình học tập cũng như ứng dụng vào trong đời sống hàng ngày.