Bên cạnh việc ăn uống thì việc hít thở oxi là rất quan trọng tới sức khỏe của con người. Tuy nhiên những đặc điểm của oxi trong hóa học lại ít ai để ý. Vậy tính chất hóa học của oxi là gì? Bài viết sau đây của Gocbao sẽ giải đáp những thắc mắc đó cho bạn.
Oxi là gì?
Trước khi đến với nội dung về tính chất hóa học của oxi, chúng ta cùng tìm hiểu về khái niệm oxi cũng như một số thông tin cơ bản về nguyên tố này.
Oxi là gì?
Oxi là một nguyên tố hóa học có ký hiệu O và số hiệu nguyên tử 8. Tên oxi bắt nguồn từ tiếng pháp là oxygène. Nó thường được gọi là dưỡng khí khả năng duy trì sự sống cho sinh vật trên Trái Đất.
Oxi là nguyên tố phong phú thứ ba trong vũ trụ tính theo khối lượng sau hidro và hely. Đây một phi kim phản ứng mạnh và là một chất dễ oxy hóa tạo oxide với hầu hết các nguyên tố cũng như với các hợp chất khác.
Một số thông tin cơ bản về nguyên tố oxi
Oxi chiếm 49% khối lượng vỏ Trái Đất. Nguyên tử khối của oxi là 16 đvC thuộc nhóm VI A chu kì 2. Tính phi kim loại được thể hiện rõ nét ở nguyên tố này.
Ở điều kiện thường, nguyên tố oxi tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử khí O2 tự do, hoặc trong các oxit, hợp chất chứa oxi. Ngoài ra còn tồn tại dạng ozon (O3) có trong bầu khí quyển của Trái Đất.
Bài viết liên quan:
Tính chất hóa học của nước? Vai trò của nước trong đời sốngTính chất là gì? 5 tính chất cần biết trong hóa học
Tính chất hóa học của oxi
Tính chất hóa học của oxi rất đa dạng. Cùng tìm hiểu ngay nội dung bên dưới xem sự đa dạng đó là gì nhé.
Tính chất vật lý của oxi
Oxi là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí và ít tan trong nước. Theo một vài thí nghiệm, oxi có tỉ khối so với không khí là 32:29.
Một tính chất vật lý nữa của oxi là nó hóa lỏng ở nhiệt độ -183 độ C. Khi ở thể lỏng, oxi ở có màu xanh nhạt.
Tính chất hoá học của oxi
Dưới đây là 2 tính chất hóa học của oxi quan trọng mà bạn cần phải nắm vững:
Oxi tác dụng với kim loại
Oxi có thể tác dụng với hầu hết các kim loại dưới tác dụng của nhiệt độ để tạo ra các oxit. Đồng thời, oxi không tác dụng với một số kim loại như vàng (Au) hay bạch kim (Pt).
Ví dụ:
Na + O2 → Na2O
2Mg + O2 → 2MgO
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Oxi tác dụng với phi kim
Oxi có thể phản ứng trực tiếp với hầu hết các phi kim tạo thành oxit axit. Oxi không phản ứng với nhóm phi kim halogen (Flo, Clo, Brom, Iot, Atatin).
Ví dụ:
5O2 + 4P → 2P2O5
O2 + S → SO2
O2 + C → CO2
Oxi tác dụng với hợp chất
Vì oxi là nguyên tố có độ âm điện cao nên nó có thể tác dụng với hợp chất để tạo thành những hợp chất mới.
Ví dụ:
2SO2 + O2 → 2SO3
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2
C5H12O2 + 7O2 → 5CO2 + 6H2O
Điều chế khí oxi như thế nào?
Tiếp theo phần tính chất hóa học của oxi là nội dung về điều chế khí oxi. Cụ thể, Gocbao đã tổng hợp được những cách điều chế như sau:
Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm
O2 được điều chế bằng cách nung phân hủy những hợp chất giàu oxi như KmnO4, MnO2, KClO3,… Các phương trình hóa học xảy ra là:
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Điều chế khí oxi trong công nghiệp
Người ta thường chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Giá thành của việc điều chế này thấp và cho ra lượng oxi nhiều hơn trong phòng thí nghiệm.
Phương trình điện phân: 2H2O → 2H2 + O2
Vai trò và ứng dụng của oxi hiện nay
Bên cạnh tính chất hóa học của oxi thì vai trò và ứng dụng của oxi hiện nay cũng được nhiều người nghiên cứu. Nếu bạn cũng đang tò mò thì đừng vội bỏ qua nội dung này nhé.
Vai trò của oxi trong cuộc sống
Vai trò của oxi trong cuộc sống là cực kỳ quan trọng. Bất cứ loài vật nào kể cả con người cũng cần đến oxi để duy trì sự sống. Oxi được con người hít vào đi qua phổi vào máu. Từ đó oxi được tim co bóp đưa đi đến khắp các tế bào trên cơ thể, nuôi dưỡng và giúp các bộ phận khác hoạt động ổn định.
Ứng dụng của oxi trong cuộc sống
Oxi được ứng dụng nhiều trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại (đèn xì axetylen), sản xuất rượu. Ứng dụng của oxi trong lĩnh vực y tế.
Ngoài ra, oxi được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp, hoặc dùng trong các bình lặn của thợ lặn. Oxi còn dùng để cung cấp cho phi công trong những trường hợp không khí loãng,…
Một số bài tập về tính chất hoá học của oxi
Ở phần này, chúng ta cùng củng cố lại tính chất hóa học của oxi thông qua 4 bài tập đơn giản nhé.
Bài 1: Nung kali clorat KClO3 thu được 6,72 lít khí oxi trong điều kiện tiêu chuẩn (đktc).
a) Hãy viết phương trình phản ứng cháy.
b) Tính khối lượng KClO3 cần dùng cho phản ứng.
Hướng dẫn giải
a) Phương trình phản ứng: 2KClO3 → 2KCl +3O2.
b) Khối lượng KClO3:
2KClO3 → 2KCl +3O2
0,2 mol ← 0,3 mol
Khối lượng của KClO3 cần dùng là: m = n x M = 0,2 x 122,5 = 24,5 (g)
Bài 2: Đốt cháy 12,4g photpho trong bình chứa 17g khí oxi tạo thành điphotpho pentaoxit P2O5 (là chất rắn, trắng).
a) Photpho hay oxi chất nào còn thừa và số mol chất còn thừa là bao nhiêu?
b) Chất nào được tạo thành? Khối lượng là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
a) Số mol photpho: n P = 12,4 / 31 = 0,4 (mol)
Số mol oxi: n O2 = 17 / 32 = 0,53 (mol)
Phương trình phản ứng: 4P + 5O2 → 2P2O5
Theo PTHH (mol) 4 5
Theo đề bài (mol) 0,4 0,53
Ta thấy 0,440,44 < 0,5350,535
Vậy P phản ứng hết, O2 dư. Mọi tính toán theo số mol của P
Theo phương trình trên:
n O2 phản ứng = 5/ 4 x n P = 5/ 4 x 0,4 = 0,5(mol)
n O2 dư = 0,53 − 0,5 = 0,03 (mol)
b) Chất tạo thành: điphotpho pentaoxit P2O5
Theo phương trình trên:
m P2O5 = n x M = 0,2 x (31 x 2 + 16 x 5) = 28,4 (g).
Bài 3: Đốt cháy 3,2g lưu huỳnh trong 2,688 lít O2 (điều kiện tiêu chuẩn)
a) Sau phản ứng chất nào còn dư? Lượng dư bao nhiêu?
b) Tính thể tích khí lưu huỳnh đioxit thu được.
Hướng dẫn giải
Ta có:
n S=3.2 / 32 = 0,1 (mol)
n O2 = 2.688 / 22.4 = 0.12 (mol)
Phương trình phản ứng: S + O2 → SO2
Ban đầu : 0,1 0,12 (mol)
Phản ứng : 0,1 0,1 0,1 (mol)
Sau phản ứng : 0 0,02 0,1 (mol)
Sau phản ứng, chất dư là oxi.
V O2 (dư) = (0.12−0.1) / 22.4 = 0,448 (l)
m O2 dư = (0.12−0.1) x 32 = 0,64 (g)
Thể tích khí lưu huỳnh đioxit thu được: V SO2 = 0.1 x 22.4 = 2,24 (l)
Bài 4: Tính thể tích khí oxi phản ứng khi đốt cháy 3,6 g C
A. 0,672 (l)
B. 67,2 (l)
C. 6,72 (l)
D. 0,0672 (l)
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng: C + O2 → CO2
n C = 3,6 / 12 = 0,3 (mol)
Nhìn vào phương trình thấy số mol của C bằng số mol oxi phản ứng
⇒ V O2 = 0,3 x 22,4 = 6,72 (l)
Vừa rồi là những thông tin về tính chất hóa học của oxi mà Gocbao cung cấp cho bạn. Hy vọng bài viết trên hữu dụng cho quá trình nghiên cứu của bạn đọc. Đừng quên theo dõi Gocbao mỗi ngày để biết thêm nhiều kiến thức bổ ích nhé.
