Bài 29: Oxi - Ozon

A với d); B với c); C với b); D với a).

B. O2

Oxi và ozon đều có tính oxi hóa

(1) Tác dụng với kim loại, oxi tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Pt, Au, Ag,… còn ozon tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt.

3Fe + 2O2 → Fe3O4

2Ag + O3 → Ag2O + O2

(2) Tác dụng với phi kim

Oxi, ozon tác dụng với các nguyên tố phi kim (trừ halogen)

4P + 5O2 → 2P2O5

2C + 2O3 → 2CO2 + O2

(3) Tác dụng với hợp chất

Oxi và ozon tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

Điều chế oxi:

- Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu Oxi và ít bên với nhiệt như KMnO4, KClO3, ...

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

2KClO3 → 2KCl + 3O2

- Trong công nghiệp:

a) Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, khí CO2, được hóa lỏng dưới áp suất 200 atm đồng thời hạ thấp nhiệt độ. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi lỏng. Oxi lỏng được vận chuyển trong những bình thép có thể tích 100 lít dưới áp suất 150atm.

b) Từ nước. Điện phân nước: 2H2O

Người ta không áp dụng phương pháp phòng thí nghiệm cho phòng thí nghiệm vì trong phòng thí nghiệm chỉ điều chế lượng nhỏ oxi, còn công nghiệp cần một lượng lớn giá thảnh rẻ.

Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi

Ozon là một trong số những chất có tính oxi hóa mạnh và mạnh hơn O2

- O2 không oxi hóa được Ag, nhưng O3 oxi hóa Ag thàn Ag2O:

2Ag + O3 → Ag2O + O2

- O2 không oxi hóa được I- nhưng O3 oxi hóa I- thành I2.

2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2

Giải thích:

- Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. nguyên tố oxi có độ âm điện lớn (3,5), chỉ kém flo (4). Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim rất hoạt động có tính oxi hóa mạnh

- So với phân tửu O2, phân tử O3 rất kém bền, dễ biến đổi phân hủy

O3 → O2 + O; 2O → O2

Oxi dạng nguyên tửu hoạt đồng hóa học mạnh hơn oxi ở dạng phân tử cho nên ozzon hoạt động hơn oxi.

Ứng dụng của oxi:

- Oxi có vai trò quyết định với sự sống của con người và động vật.

- Oxi cần trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại ...

Ứng dụng của ozon :

- Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tình bột, dầu ăn và nhiểu chất khác.

- Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi. Trong y khoa, ozon được dùng chữa sâu răng.

Đặt x và y lần lượt là số mol O3 và O2 trong hỗn hợp

2O3 → 3O2

Trước phản ứng : (x + y) mol hỗn hợp

Sau phản ứng:  mol

Số mol tăng là:  - (x + y) = 0,5y.

Ta có; 0,5y ứng với 2% nên y ứng với 4%

Vậy O3 chiếm 4%, O2 chiếm 96%.