Định nghĩa về nguyên tố Oxi
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: 1s22s22p4.
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 khísau nitơN2 (gần 21% thể tích trong không khí) .
Ở điều kiện thường 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 ozonO3có trong bầu khí quyển của Trái đất
Tính chất vật lí của Oxi
Oxi (O2) là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí, d= 3229. 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 vàbạch kim Oxi không phản ứng).
Ví dụ:
2O2+3FetoFe3O4(hỗnhợpFeOvàFe2O3)
O2+2Cato2CaO
3O2+4Cr600oC2Cr2O3
O2+4Agto2Ag2O
Oxi tác dụng với phi kim
O2+2H2to2H2O
O2+CtoCO2
5O2+4Pto2P2O5
O2+StoSO2
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
Hướng dẫn giải
a) Phương trình phản ứng: 2KClO3to 2KCl +3O2
b) Khối lượng KClO3:
2.KClO3 to 2KCl +3O2
0,2 mol0,3 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.
a. 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.
Hướng dẫn giải:
a) Phương trình phản ứng: C + O2 --to->CO2(2)
b) Số mol C tham gia phản ứng: nC = 2412 = 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 đầulà:
VO2 = 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.
Hướng dẫngiải:
% nguyên tố còn lại là: 100% - 60 % = 40 %
Khối lượng mol của nguyên tố cần tìm là: 80100.40= 32 đvC Nguyên tố cần tìm là lưu huỳnh (S).
Vậy là chúng ta vừa tìm hiểu xong vềnguyên tố oxi về các vấn đề như vị trí trong bảng tuần hoàn, tính chất vật lí và tính chất hóa học của nguyên tố Oxi. Ngoài ra các bạn có thể tham khảo thêm các bài viết khác về oxit hay hóa học ở link dưới.