Phương trình hóa học O2 ra O3

Phương trình hóa học

3O2	→	2O3
oxi		ozon
(khí)		(khí)

Điều kiện phản ứng: Tia cực tím (UV : Ultra Violet)

Trong tự nhiên Ôzôn được hình thành từ phân tử Oxy do tác động từ tia cực tím UV, phóng điện (Tia sét) trong khí quyển, và có nồng độ thấp trong bầu khí quyển trái đất.

Khi có sấm sét, hiệu điện thế cao chạy qua không trung làm phân tách cấu tạo của phân oxy (O₂) thành các oxy nguyên tử (O). Các nguyên tử này kết hợp với phân tử ôxy bên cạnh tạo nên O₃, gọi là ozone.

Cùng Top lời giải tìm hiểu về Ozone nhé.

1. Ozone là gì?

Ozon là sự kết hợp của ba nguyên tử oxi tạo thành O₃. Là loại khí không màu, mùi hăng. Về cơ bản, ozone tồn tại trên tầng ozone là chủ yếu với nhiệm vụ bảo vệ trái đất khỏi bức xạ không tốt từ phía mặt trời. Một phần còn lại sinh ra do hoạt động của con người – hành động mang tính chủ động hoặc bị động.

Cấu tạo

Ozone gồm 3 nguyên tử oxi được liên kết với nhau bằng một liên kết cho nhận với một trong hai nguyên tử oxi và hai liên kết cộng hóa trị với nguyên tử oxi còn lại.

Ozone có đặc tính oxy hoá và là một chất oxy hoá mạnh (Oxidizing agent), được ứng dụng trong công nghiệp, dân dụng. Ở điều kiện tiêu chuẩn, ozon tồn tại ở dạng khí có màu xanh lam nhạt, ngưng tụ ở nhiệt độ lạnh thành chất lỏng màu xanh lam đậm và cuối cùng là chất rắn màu tím đen.

2. Tính chất vật lý của khí Ozone

Màu Ozone thể lỏng so sánh với Oxy thể lỏng

Ozone là một chất khí không màu hoặc màu xanh nhạt, ít tan trong nước và tan nhiều hơn trong các dung môi trơ không phân cực như Carbon tetrachloride hoặc Fluorocarbons. Ở nhiệu đô −112°C hoặc −170 °F, Ozone ngưng tụ để tạo thành chất lỏng màu xanh đậm . Rất nguy hiểm nếu để chất lỏng này đạt đến điểm sôi, vì cả ozone khí đậm đặc và ozone lỏng đều có thể phát nổ. Ở nhiệt độ dưới 193,2 °C; −315,7 ° F, nó tạo thành chất rắn màu đen tím.

3. Một số phản ứng hoá học của Ozone

Phản ứng Đốt cháy

Ozone có thể được sử dụng cho các phản ứng đốt cháy và các khí dễ cháy; ozon cung cấp nhiệt độ cao hơn so với đốt trong dioxygen (O2). Sau đây là một phản ứng để đốt cháy cacbon subnitride cũng có thể gây ra nhiệt độ cao hơn:

3 C₄N₂+ 4O₃→ 12CO + 3N₂

Ozone có thể phản ứng ở nhiệt độ đông lạnh. Ở −196,2°C; −321,1° F, hydro nguyên tử phản ứng với ozon lỏng để tạo thành gốc hydro superoxide.

H + O₃→ HO₂ + O2 + HO₂ → H2O₄

Ozone phản ứng với Kim loại

Ozone sẽ oxy hóa hầu hết các kim loại, trừ vàng, bạch kim, Iridi (một kim loại chuyển tiếp chống ăn mòn, cứng, màu trắng bạc, ký hiệu là Ir) thành oxit của các kim loại ở trạng thái oxy cao nhất của chúng . Ví dụ:

Cu + O₃→ CuO + O₂

Ag + O₃→ AgO + O₂

Ozone phản ứng Cacbon

Ozone phản ứng với cacbon để tạo thành carbon dioxide, ngay cả ở nhiệt độ phòng:

C + 2O₃→ CO₂+ 2O₂

Ozone phản ứng hợp chất lưu huỳnh

Ozone oxy hóa sulfua thành sulfat. Ví dụ, chì (II) sunfua bị oxy hóa thành chì (II) sunfat:

PbS + 4O₃ → PbSO₄ + 4O₂

Axit sunfuric có thể được sản xuất từ ​​ozon, nước và lưu huỳnh nguyên tố hoặc lưu huỳnh dioxit:

S + H₂O + O₃ → H₂SO₄

3SO₂ + 3H₂O + O₃ → 3H₂SO₄

Trong pha khí, ozon phản ứng với hydro sunfua để tạo thành lưu huỳnh đioxit:

H₂S + O₃ → SO₂ + H₂O

Trong một dung dịch, hai cạnh tranh phản ứng đồng thời xảy ra, chúng được ứng dụng để sản xuất lưu huỳnh nguyên tố, và sản xuất axit sunfuric:

H₂S + O₃ → S + O₂ + H₂O

3H₂S + 4O₃ → 3H₂SO₄

Ozone phản ứng với các hợp chất nitơ

Ozone cũng oxy hóa oxit nitric thành nito dioxit

NO+ O₃→ NO₂+ O₂

Các NO₂ có thể bị oxy hóa tiếp tục thành gốc nitrat:

NO₂+ O₃→ NO₃+ O₂

Các NO₃ tạo thành có thể phản ứng với NO₂ để tạo thành N₂O₅

Phản ứng tạo Nitronium perchlorate (hóa chất vô cơ dạng tinh thể đơn sắc không màu, là một tác nhân oxy hóa và nitrat hóa mạnh) ra từ NO₂ , ClO₂ và O₃:

NO₂+ ClO₂+ 2O₃→ NO₂ClO₄+ 2O₂

Ozone không phản ứng với muối amoni nhưng nó oxy hóa amoniac thành amoni nitrat:

2 NH₃+ 4O₃→ NH₄NO₃+ 4O₂+ H₂O