Oxi là một trong những nguyên tố hóa học quan trọng trong chương trình Hóa cấp 3. Trong bài viết dưới đây, Team Marathon Education đã tổng hợp và chia sẻ đến những kiến thức về Oxi bao gồm công thức hóa học, tính chất vật lý, tính chất hóa học của Oxi cũng như cách điều chế và ứng dụng của hợp chất này. Các em hãy cùng theo dõi nhé!
>>> Xem thêm:
Oxi (công thức phân tử là O2) là một nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VI và chu kì 2 của bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Ở điều kiện thường, Oxi tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử khí O2, hoặc trong các Oxit, hợp chất chứa Oxi.
Công thức cấu tạo của phân tử Oxi là: O=O.
Khi tìm hiểu về một nguyên tố hóa học bất kỳ, các em cần nắm rõ các tính chất hóa học đặc trưng của nguyên tố đó để vận dụng làm bài tập hiệu quả hơn.
Khi tham gia phản ứng hóa học, do có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém Flo (3,98), nên phân tử Oxi dễ dàng nhận thêm 2e. Oxi thường có số oxi hóa là -2 trong các hợp chất (trừ Peoxit) và tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Pt và Au). Đồng thời, Oxi còn tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ khác.
Tính chất hóa học đặc trưng đầu tiên của Oxi là tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Au và Pt) trong điều kiện nhiệt độ tạo thành Oxit Bazơ.
Ví dụ:
4Al+3O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2Al_2O_3 \text{ (Nhôm Oxit)}\\
3Fe+2O_2 \xrightarrow{t^\circ} Fe_3O_4 \text{ (Oxit sắt từ)}\\
>>> Xem thêm: Khái Quát Về Kim Loại Và Tính Chất Hóa Học Của Kim Loại
Nguyên tố Oxi tác dụng với hầu hết phi kim (trừ nhóm Halogen) trong điều kiện nhiệt độ để tạo ra Oxit Axit. Đây là một trong những tính chất hóa học đặc trưng khác của Oxi.
Ví dụ:
C+O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2\\
N_2+O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2NO
Trong trường hợp đặc biệt, khi O2 tác dụng với H2 sẽ gây ra phản ứng nổ mạnh. Số mol của H2 và O2 có tỉ lệ 2:1.
2H_2+O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2H_2O
Oxi tác dụng với các chất có tính khử như SO2, H2S để tạo ra Oxit.
2SO_2+O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2SO_3\\
2H_2S+3O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2H_2O+2SO_3
C_2H_5OH+3O_2\xrightarrow{t^\circ} 2CO_2+3H_2O
Trong phòng thí nghiệm, khí Oxi được điều chế bằng những cách sau đây:
2KMnO_4 \xrightarrow{t^\circ} K_2MnO_4+MnO_2+O_2\\
2KClO_3 \xrightarrow{t^\circ} 2KCl+2O_2
2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O+O_2
Không khí sau khi được loại bỏ hết bụi, hơi nước, khí cacbon đioxit sẽ được tiến hành hóa lỏng. Sau đó, người làm thí nghiệm tiến hành chưng cất phân đoạn không khí lỏng và thu được Oxi. Nguyên tử Oxi được vận chuyển trong những bình thép khép kín có dung tích 100 lít, dưới áp suất 150 atm.
Người làm thí nghiệm tiến hành điện phân nước (có hòa tan thêm một ít H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước), sau đó sẽ thu được khí Oxi (O2) ở cực dương và khí Hidro (H2) ở cực âm.
2H_2O \xrightarrow{điện \ phân} 2H_2+O_2
Bài tập 1: Đun nóng kali clorat (KClO3) thu được 3,36 lít khí oxi ở đktc.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra
b. Tính khối lượng KClO3 cần dùng trong phản ứng
Lời giải:
\begin{aligned}
& \small a.
\\
& \small \text{Phương trình phản ứng: } 2KClO_3 \xrightarrow{t^o} 2KCl + 3O_2
\\
& \small b.
\\
& \small \text{Số mol khí oxi (đktc): } n_{O_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{3,36}{22,4} = 0,15 \ mol
\\
& \small \text{Theo phương trình phản ứng ta có: } n_{KClO_3} = \frac{2}{3}.n_{O_2} = 0,1 \ mol
\\
& \small \text{Khối lượng } KClO_3 \text{ cần dùng trong phản ứng: } m_{KClO_3} = n.M = 0,1.122,5 = 12,25 \ g
\end{aligned}
Bài tập 2: Đốt cháy 12,4 g photpho trong bình chứa khí oxi.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra
b. Tính thể tích khí oxi (đktc) cần dùng để đốt cháy lượng photpho trên
Lời giải:
\begin{aligned}
& \small a.
\\
& \small \text{Phương trình phản ứng: } 4P + 5O_2 \xrightarrow{t^o} 2P_2O_5
\\
& \small b.
\\
& \small \text{Số mol khí photpho: } n_{P} = \frac{m}{M} = \frac{12,4}{31} = 0,4 \ mol
\\
& \small \text{Theo phương trình phản ứng ta có: } n_{O_2} = \frac{5}{4}.n_{p} = 0,5 \ mol
\\
& \small \text{Thể tích khí oxi (đktc) cần dùng: } V_{O_2} = n.22,4 = 0,5.22,4 = 11,2 \ l
\end{aligned}
Bài tập 3: Một oxit axit có 60% khối lượng là oxi. Tìm nguyên tố còn lại của oxit axit đó biết khối lượng mol của oxit axit là 80.
Lời giải:
\begin{aligned}
& \small \text{\% khối lượng nguyên tố còn lại trong oxit axit: } 100\% - 60\% = 40\%
\\
& \small \text{Khối lượng mol của nguyên tố còn lại trong oxit axit: } M = \frac{80}{100}.40 = 32 \ đvC
\\
& \small \text{Vậy nguyên tố còn lại trong oxit axit là lưu huỳnh (S).}
\end{aligned}
Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education
Qua bài viết này, mong rằng các em đã nắm được những kiến thức trọng tâm của về cấu tạo, công thức, tính chất vật lý và tính chất hóa học của Oxi. Các em hãy thường xuyên truy cập website của Marathon để học trực tuyến kiến thức bổ ích khác. Chúc các em học tập tốt và bứt phá điểm số thành công!
CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM
