Vì sao oxygen trong không khí không bao giờ cạn?

Câu hỏi: Vì sao oxygen trong không khí không bao giờ cạn?

Trả lời: 

Dù con người dùng rất nhiều oxy nhưng trên trái đất có hệ thống cây xanh thực hiện quá trình quang hợp (hấp thụ CO₂, sinh ra oxi) nên khiến cho thành phần oxi trong không khí được cân bằng

Cùng Top lời giải tìm hiểu về khí Oxygen nhé!

1. 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. 

2. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của oxi

a. Trạng thái tự nhiên của oxi

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 khí sau nitơ (gần 21% thể tích trong không khí) .

Ở điều kiện thường oxi tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử khí tự do, hoặc trong các oxit, hợp chất chứa oxi. Ngoài ra còn tồn tại dạng ozon có trong bầu khí quyển của Trái đất

b. Tính chất vật lí của Oxi

+ Oxygen là khí không màu, không mùi, không vị, ít tan trong nước.

+ Oxygen nặng hơn không khí ⇔ Càng lên cao không khí càng loãng.

+ Oxygen duy trì sự cháy và sự sống (Con người và các loài động vật không thể sống nếu không có khí oxi)

→ Ở điều kiện thường oxygen là khí không màu, không mùi, không vị, tan ít trong nước, nặng hơn không khí, duy trì sự cháy và sự sống.

+ Oxygen lỏng và oxygen rắn thì có màu xanh lơ. Do bản chất hoạt tính cao của nó, oxygen là một thành phần của hàng trăm nghìn chất hữu cơ và kết hợp được với đa số các nguyên tố.

+ Oxygen là nguyên tố dồi dào thứ ba được tìm thấy trong mặt trời, và có một vai trò quan trọng đối với chu trình carbon-nitrogen, quá trình từng được xem là nguồn gốc năng lượng của mặt trời và các ngôi sao.

+ Oxygen chiếm 21% thể tích khí quyển địa cầu. Khí quyển sao Hỏa chứa khoảng 0,15% oxygen.

+ Oxygen chiếm hai phần ba khối lượng của cơ thể người và chín phần mười khối lượng của nước. Gần một nửa khối lượng của lớp vỏ Trái đất có cấu tạo từ oxygen.

Dưới những điều kiện kích thích, oxygen là tác nhân gây ra màu đỏ rực và màu vàng-lục của hiện tượng cực quang ở hai cực địa cầu.

c. 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 và bạch kim Oxi không phản ứng).

- Oxi tác dụng với phi kim

- 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

3. Điều chế oxy

- 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.

4. Tầm quan trọng của oxygen

- Oxygen cần cho sự sống của sinh vật trên Trái Đất

- Oxygen là thành phần quan trọng nhất đối với hoạt động hô hấp của con người, động vật, thực vật

- Oxygen có ở mọi nơi: trong không khí, nước, đất

- Oxygen với sự cháy và quá trình đốt nhiên liệu

- Khí oxygen duy trì sự cháy. Quá trình cháy có tỏa nhiệt và phát sáng. Trong điều kiện càng nhiều khí oxygen, sự cháy diễn ra càng mạnh và càng tỏa nhiều nhiệt

- Trong điều kiện có oxygen và được khơi mào, nhiên liệu sẽ cháy và phát sinh ngọn lửa. Ánh sáng và nhiệt tỏa ra từ quá trình đốt nhiên liệu đó được dùng để thắp sáng, sưởi ấm, nấu chín thức ăn, phương tiện giao thông

5. Bài tập vận dụng

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: 2KClO₃ → 2KCl +3O₂

b) Khối lượng KClO₃:

2.KClO₃ → 2KCl +3O₂

0,2 mol → 0,3 mol

Khối lượng của KClO3 cần dùng là: m = n.M =0,2 x 122.5 = 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 →t^o→ CO₂   (2)

b) Số mol C tham gia phản ứng: nc = 24/12 = 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 đầu là:

V_O2 = 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 dẫn giải:

% nguyên tố còn lại là: 100% - 60 % = 40 %

Khối lượng mol của nguyên tố cần tìm là: 

(80/100) x 40  = 32 đvC Nguyên tố cần tìm là  lưu huỳnh (S).