Saturday, May 21, 2011

Oxi

NGUYÊN TỐ OXI
- Kí hiệu hóa học: O
- Khối lượng nguyên tử: 15,999
- Vị trí: ô số 8, nhóm VIA, chu kì 2
- Công thức phân tử: O2
Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4
- Ngày nay chúng ta đã biết rõ về oxi, một loại khí có vai trò hết sức quan trọng đối với sinh vật, giúp duy trì sự sống trên trái đất. Tuy nhiên do đặc điểm là chất khí không màu, không mùi nên dù luôn tiếp xúc với oxi nhưng đến thế kỉ 18 con người vẫn chưa biết đến sự tồn tại của loại khí này!
- Mãi đến năm 1774 oxi mới được khám phá bởi hai nhà hóa học Joseph Priestley (người Anh) và Carl William Scheele (người Thụy Điển). 
oxi_h1oxi_h2
Joseph Priestley (1733 - 1804)Carl William Scheele (1742- 1786)
- Priestley đã lấy một ít hợp chất thủy ngân màu đỏ (HgO) cho vào ống nghiệm rồi dùng thấu kính để đốt nóng thì ông nhận thấy có chất khí thoát ra và thủy ngân óng ánh xuất hiện. Khi đưa khí này lại gần cây nến đang cháy thì ngọn lửa sáng rực, chất này không làm chết chuột mà ngược lại làm chuột tươi tỉnh hoạt động. Đó là tác dụng của khí oxi đã được sinh ra trong phản ứng.
oxi_ct1
- Cùng trong thời gian đó, Scheele đã nung nóng saltpeter (NaNO3) và tìm ra oxi mà ông gọi là “không khí lửa”. 
oxi_ct2
- Như vậy lịch sử đã ghi nhận Priestley và Scheele là hai người đầu tiên tìm ra oxi. Còn người có công đầu trong việc làm cho nguyên tố oxi có vai trò quan trọng trong lịch sử hóa học lại chính là nhà hóa học người Pháp Antoine Laurent Lavoisier. Thông qua việc nghiên cứu khí oxi ông đã giải thích được đúng đắn sự tăng khối lượng của kim loại khi nung nóng, từ đó đã thuyết phục được các nhà hóa học từ bỏ “thuyết nhiên tố” và công nhận lý thuyết mới về sự cháy là “thuyết oxi”.
oxi_h3
Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794)


- Oxi trong không khí là sản phẩm của quá trình quang hợp. Cây xanh tạo ra cacbonhidrat và oxi từ khí cacbonic và hơi nước dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời.
- Nhờ sự quang hợp của cây xanh mà lượng khí oxi trong không khí hầu như không đổi.
oxi_ct3
oxi_h4
Sơ đồ quá trình quang hợp
[Đầu trang ↑]
- Ở điều kiện thường, oxi là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí. oxi_ct4
- Dưới áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở -183oC; oxi lỏng bị nam châm hút.
            
oxi_h5aoxi_h5b
oxi_h5c
Oxi lỏng được sử dụng trong công nghiệp

- Ít tan trong nước (ở 20oC thì 100ml nước hòa tan được 3,1ml khí oxi).
- Khí oxi duy trì sự sống và sự cháy (dấu hiệu nhận biết: cho que đóm còn tàn đỏ vào lọ khí oxi thì que đóm bùng cháy).



- Oxi có độ âm điện lớn (3,44); chỉ kém flo (3,98) => Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động.
- Khi tham gia phản ứng, nguyên tử oxi dễ nhận thêm 2e, thể hiện tính oxi hoá mạnhoxi_ct5
- Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo và hợp chất peoxit), nguyên tố oxi có số oxi hoá -2.
- Quá trình oxi hóa các chất đều tỏa nhiệt, tốc độ phản ứng phụ thuộc nhiệt độ, bản chất và trạng thái của chất.

 1. Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt)

Hầu hết kim loại cháy mãnh liệt trong bình khí oxi, tạo ra oxit là hợp chất ion.
oxi_ct6
TN.1: Natri cháy trong bình oxi với ngọn lửa sáng chói, tạo thành natri oxit là oxit bazơ.
oxi_ct7
oxi_h6aoxi_h6boxi_h6coxi_h6d
Xem phim
TN.2: Sắt cháy trong khí oxi, tạo thành oxit sắt từ (Fe3O4).
oxi_ct8
oxi_h7aoxi_h7boxi_h7coxi_h7d
Xem phim
2. Tác dụng với phi kim (trừ halogen)
oxi_ct9
TN.1: Lưu huỳnh cháy trong oxi với ngọn lửa màu xanh sáng. Sản phẩm là khí sunfurơ làm quì tím hóa hồng.
oxi_ct10
oxi_h8aoxi_h8boxi_h8coxi_h8d
Xem phim
TN.2: Photpho cháy mạnh trong oxi với ngọn lửa sáng chói. Hòa tan sản phẩm vào nước thì thu được dung dịch axit photphoric, làm quì tím hóa hồng.
oxi_ct11
oxi_h9aoxi_h9boxi_h9coxi_h9d
Xem phim
 3. Tác dụng với hợp chất
- Oxi có thể oxi hóa được nhiều hợp chất, các phản ứng cháy đều tỏa nhiệt.
oxi_ct12
oxi_h10aoxi_h10boxi_h10coxi_h10d
Xem phim
oxi_ct13
oxi_h11aoxi_h11boxi_h11coxi_h11d
Xem phim

- Oxi giúp duy trì sự sống nên có vai trò rất quan trọng đối với mọi sinh vật trên trái đất. 
- Mỗi người cần từ 20-30 m3 không khí/ngày để thở.
- Hàng năm thế giới sản xuất hàng chục triệu tấn oxi để đáp ứng nhu cầu đời sống và sản xuất.
  • Oxi được dùng trong công nghiệp luyện kim, công nghiệp hóa chất, hàn cắt kim loại.
  • Oxi lỏng là nguyên liệu được sử dụng trong các động cơ phản lực, tên lửa.
  • Oxi được chứa trong các bình kín, dùng làm khí thở cho bệnh nhân, thợ lặn, ...
oxi_h12
Biểu đồ ứng dụng oxi trong đời sống và sản xuất
oxi_h13aoxi_h13boxi_h13c
Khí oxi duy trì sự sống và sự cháy
oxi_h14aoxi_h14b
Khí oxi được dùng trong công nghiệp luyện kim và hàn cắt kim loại

1. Trong phòng thí nghiệm
Nguyên tắc: Phân huỷ các hợp chất chứa oxi, kém bền với nhiệt như KMnO4, KClO3, H2O2, …
oxi_ct14
oxi_h15
Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE MicrosoftInternetExplorer4 Sơ đồ điều chế khí oxi từ KMnO4
oxi_ct15
oxi_h16aoxi_h16boxi_h16coxi_h16d
Xem phim
oxi_ct16
oxi_h17aoxi_h17boxi_h17coxi_h17d
Xem phim
2. Trong công nghiệp
a) Từ không khí: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, đến - 1830C thì thu được oxi. Khí oxi được vận chuyển trong những bình thép dung tích 100 lít dưới áp suất 150 atm.
oxi_h18
Sơ đồ điều chế oxi bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng
b) Từ nước: điện phân nước (có pha thêm dung dịch NaOH, dung dịch H2SO4 để tăng thêm tính dẫn điện của nước) người ta thu được khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở cực âm.
oxi_ct17
oxi_h19
oxi_h20
Sơ đồ thiết bị điện phân nước


0 nhận xét:

Post a Comment