Tính chất hóa học của ozon, oxi

Tổng hợp “Tính chất hóa học của ozon, oxi” đầy đủ và chi tiết nhất với những kiến thức bổ ích, chúc các em học tập đạt kết quả cao.

Những kiến thức cơ bản về Oxi

1. Khái quát về oxi

- Kí hiệu hóa học của nguyên tố oxi là O

- Công thức hóa học của đơn chất khí oxi là O₂

- Nguyên tử khối của oxi là 16. Phân tử khối của oxi là 32

- Oxi là một nguyên tố hóa học phổ biến nhất trên trái đất. Nó chiếm tới 49,4% khối lượng vỏ trái đất . Ở dạng đơn chất, khí oxi có nhiều trong không khí. Ở dạng hợp chất, oxi tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau như nước, đường, axit, quặng, đất đá . . .

- Vị trí của oxi

+ Nguyên tố oxi có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VIA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.

+ Nguyên tử oxi có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁴, lớp ngoài cùng có 6e.

+ Trong điều kiện bình thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị không cực

+ Công thức cấu tạo của phân tử oxi là O=O.

2. Tính chất vật lý của oxi

- Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí . Dưới áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở nhiệt độ -183⁰C. Khi oxi hoá ít trong nước (100ml nước ở 20⁰C, 1 atm hoà tan được 3,1ml khí oxi. Độ tan của khí oxi ở 20⁰C và 1 atm là 0,0043 g trong 100g H₂O).

3. Tính chất hóa học oxi

a. Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt) , cần có t⁰ tạo oxit

b.  Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có t⁰ tạo oxit

Đặc biệt : Tác dụng với H₂ nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:

c.  Tác dụng với các chất có tính khử

d.  Tác dụng với các chất hữu cơ

4.  Điều chế  oxi

- Trong phòng thí nghiệm, khí oxi được điều chế bằng cách phân huỷ những hợp chất giầu oxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO₄ (rắn), KClO₃ (rắn)...

5. Ứng dụng và vai trò của Oxi

- Oxy có vai trò vô cùng to lớn trong cơ thể người nói riêng và sinh vật hiếu khí nói chung. Nó là nguyên liệu cho quá trình đốt cháy tạo năng lượng để sinh công cho các cơ quan hoạt động, duy trì thân nhiệt …, ngoài ra còn tham gia vào phản ứng biến dưỡng và nhiều phản ứng sinh hóa khác, tất cả các nhóm phân tử cấu trúc chính trong các cơ thể sống như các protein, cacbohydrat, và mỡ đều chứa ôxy, cũng như trong các hợp chất vô cơ quan trọng cấu tạo tạo nên các răng và xương

Những kiến thức cơ bản về Ozon

1. Khái quát về ozon

- Ozone (O₃) là 1 dạng thù hình khác của oxi (O₂), gồm 3 nguyên tử liên kết với nhau, trong đó có 1 nguyên tử liên kết kém bền nên dễ bị tách ra thành oxi nguyên tử tự do.

- Nhờ đặc tính này mà ozone có tính oxi hóa mạnh hơn oxi và clo. Do đó, có rất nhiều quốc gia như Pháp, Đức đầu tư hệ thống khử khuẩn nguồn nước rộng khắp bằng khí ozone vì dễ dàng, nhanh chóng oxi hóa các hợp chất hữu cơ và vô cơ.

- Được phát hiện gần 200 năm nay nhưng con người đã nghiên cứu ứng dụng ozone trong y học và đời sống hơn 100 - năm vì cơ chế tự nhiên, đơn giản, rẻ tiền.

2. Tính chất vật lí ozon

- Ozon là chất khí, mùi xốc đặc trưng, màu xanh nhạt. Ở nhiệt độ −112⁰C, khí ozon hóa lỏng có màu xanh đậm. Ozon tan trong nước nhiều hơn oxi gần 16 lần.

3. Tính chất hóa học ozon

- Ozon kém bền và có tính oxi hóa mạnh, mạnh hơn oxi.

a. Ozon là chất kém bền

 - Ozon bị phân hủy ngay ở điều kiện thường tạo thành oxi nguyên tử và oxi phân tử.

b.  Ozon tác dụng với kim loại

- O₃ oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt). Ở điều kiện bình thường, O₂ không oxi hóa được Ag, nhưng O₃ oxi hóa Ag  thành Ag₂O:

    2Ag + O₃ → Ag₂O + O₂        

 c. Ozon tác dụng với dung dịch KI

 - Ozon đẩy được iot ra khỏi dung dịch kali iotua (O₂ không có tác dụng được với dung dịch KI)

   2KI^-1 + O₃⁰  → 2KO^-2H + I₂⁰ + O₂

4. Điều chế 

-  Phóng điện qua bình đựng khí oxi.

5. Ứng dụng của Ozone 

- Ứng dụng của Ozone trong xử lý bể bươi, nước sinh hoạt

+ Sử dụng công nghệ sạch nước bằng Ozone công nghiệp nước khoáng, nước đóng chai tinh khiết có đặc tính sát trùng, khử độc cao làm tinh khiết nước, khử hết ô nhiễm trong môi trường nước, không gây tác dụng phụ hay ảnh hưởng đến chất lượng nước đồng thời còn làm tăng thời gian bảo quản cho nước tinh khiết 

- Ozone là 1 trong các vũ khí của bạch cầu dùng để tiêu diệt vi sinh vật

+ Mấu chốt ở đây là liều lượng và các hệ thống cảm biến thông minh trong máy móc dùng để trị liệu, tránh các tác dụng phụ do lọt khí khu truyền, đông tắc vein... ở nồng độ nhất định cho từng trường hợp. Các tác giả trên khắp thế giới ứng dụng oxi-ozone đường máu (O₃-AHT) trong trị liệu các tổn thương mạch máu, bệnh lý chuyển hóa, thiểu năng tuần hoàn... Và gần đây phối hợp trị liệu các bệnh lý do nhiễm virus, viêm đường hô hấp, Covid-19...

- Ứng dụng của Ozone trong làm đẹp

+ Ngoài ứng dụng của ozone trong xử lý nước thải, Ozone còn có tác dụng làm đẹp trong các Spa. Theo một số nguồn tin chất lượng, ozone có khả năng trị nấm da, làm sạch da, trị mụn đầu đen, trứng cá đơn giản. Vì trong nước đã được Ozone hóa có khả năng hoạt tính kháng khuẩn , diệt vi khuẩn, ức chế viêm nhiễm da và virus. Khử trùng các khu vực có bã nhờn, hỗ trợ điều trị mụn trứng cá, mụn đầu đen.