Oxi là một chất có vai trò vô cùng quan trọng tới đời sống các loài sinh vật trên trái đất. Vậy tính chất hóa học và tính chất vật lý của oxi thế nào? Vai trò của oxi là gì? Tất cả những thắc mắc đó sẽ được giải đáp qua bài viết về tính chất hóa học và tính chất vật lý của oxi dưới đây. Cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu nhé!
Trạng thái trong tự nhiên của oxi
Oxi có ở xung quanh chúng ta, giúp duy trì sự sống của loài người và các loài sinh vật khác. Vậy trạng thái trong tự nhiên và tính chất vật lý của oxi là gì?
Oxi có cấu hình cấu hình e nguyên tử là 1s22s22p4.
Trong tự nhiên, nguyên tử oxi có 3 đồng vị là đồng vị \[^{16}\textrm{O}\], \[^{17}\textrm{O}\] và \[^{18}\textrm{O}\]. Trong đó \[^{17}\textrm{O}\] và \[^{18}\textrm{O}\] là các tạp chất chiếm khối lượng nhỏ hơn. Trạng thái trong tự nhiên của oxi có liên quan đến tính chất hóa học cũng như tính chất vật lý của oxi.
Oxi là nguyên tố vô cùng phổ biến ở lớp vỏ của Trái Đất và chiếm khoảng 46,7% khối lượng của lớp vỏ. Ở các đại dương lớn, oxi chiếm tới 87% khối lượng, lúc này oxi nằm trong phân tử nước với công thức \[H_{2}O\].
Ngoài ra, oxi còn được tìm thấy trong các hợp chất và chủ yếu là trong oxit của các kim loại. Ví dụ như silicat trong cát \[[SiO_{3}^{2-}]\] và cacbonat trong đá vôi \[[CO_{3}^{2-}]\].
Tính chất vật lý của oxi
Trước hết, oxi là một chất không màu, không mùi. Với khối lượng của oxi nguyên tử là 32, oxi nặng hơn không khí. Ngoài ra, oxi là một chất ít tan trong nước. Khi hóa lỏng ở nhiệt độ -183 độ C, oxi sẽ có màu xanh nhạt và ở dạng lỏng và có thể bị hút bởi nam châm.
Tính chất hóa học của oxi
Oxi có nhiều tính chất hóa học quan trọng và nổi bật. Tính chất hóa học của oxi lớp 8 chúng ta đã được tìm hiểu bước đầu. Vậy những tính chất của oxi là gì?
Oxi tác dụng với kim loại
Oxi có thể tác dụng với kim loại dưới tác dụng của nhiệt độ để tạo ra các oxit. Đặc biệt, oxi là một chất dễ phản ứng. Chúng có thể phản ứng với hầu hết các kim loại, chỉ trừ một số kim loại như vàng hay bạch kim.
Ví dụ: \[O_{2}+2Mg\rightarrow 2MgO\]
\[3O_{2}+4Al\rightarrow 2Al_{2}O_{3}\]
Oxi tác dụng với phi kim
Bên cạnh khả năng tác dụng với kim loại, oxi cũng có thể phản ứng trực tiếp với các phi kim, chỉ trừ nhóm halogen và sản phẩm được tạo thành là các oxit axit.
Ví dụ: \[4P+5O_{2}\rightarrow 2P_{2}O_{5}\]
\[S+O_{2}\rightarrow SO_{2}\]
Oxi tác dụng với các hợp chất khác
Ngoài ra, oxi còn có thể tác dụng với các chất có tính khử hoặc các hợp chất hữu cơ để tạo thành những hợp chất mới.
Ví dụ: \[2H_{2}S + 3O_{2}\rightarrow 2SO_{2} + 2H_{2}O\]
\[2C_{2}H_{5}OH + 7O_{2}\rightarrow 4CO_{2} + 6H_{2}O\]
Đây là những tính chất hóa học của oxi lớp 10 chúng ta sẽ được học. Đặc biệt, trong các tính chất hóa học của phân tử oxi, chúng ta cần lưu ý khả năng tác dụng với Hidro để tạo ra nước.
Để hiểu rõ hơn về cách tính chất hóa học của oxi, chúng ta có thể tự luyện tập bằng cách bài tập về tính chất của oxi hoặc nêu tính chất hóa học của oxi viết phương trình minh họa. Điều này sẽ giúp chúng ta nhớ và hiểu rõ hơn về những tính chất cụ thể của nguyên tử oxi.
Vai trò và ứng dụng của oxi
Sau khi đã tìm hiểu về tính chất hóa học và tính chất vật lý của oxi, chúng ta hãy cùng tìm hiểu vai trò và ứng dụng của loại chất quan trọng này nhé.
Có thể thấy, trong những phản ứng của oxi đề thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử. Và oxi giữ vai trò là chất oxi hoá. Dựa vào tính chất này, oxi được sử dụng để làm chất oxi hóa. Oxi ở dạng lỏng được ứng dụng để làm chất oxi hóa trong tên lửa.
Ngoài ra, oxi còn được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp. Oxi được dùng trong các bình lặn của thợ lặn, hay sử dụng làm ống thở cho phi công trong những trường hợp không khí loãng… Đặc biệt, oxi cũng được dùng nhiều trong công nghiệp luyện kim, công nghiệp sản xuất thép hay sản xuất rượu.
Oxi còn tham gia vào hoạt động hô hấp và việc phân hủy trong tự nhiên. Trong không khí, oxi là sản phẩm của quá trình quang hợp:
\[6CO_{2} + 6H_{2}O\rightarrow C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2}\]
Để hiểu hơn về phần kiến thức này, chúng ta hãy tìm hiểu thêm về tính chất hóa học của nước và tính chất hóa học của hidro. Đây là hai chất có vai trò quan trọng và thường thấy trong tự nhiên. Hiểu được tính chất hóa học của oxi hidro nước sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các phản ứng hóa học cơ bản đó nhé.
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về tính chất hóa học, tính chất vật lý của oxi. Đồng thời, chúng ta cũng đã hiểu được vai trò và ứng dụng của nguyên tố quan trọng và phổ biến này. Nếu có bất cứ thắc mắc nào hay có đóng góp gì thêm cho chủ đề tính chất hóa học và tính chất vật lý của oxi, hãy để lại nhận xét dưới đây để cùng DINHNGHIA.VN trao đổi và tìm ra đáp án nhé!
Xem thêm >>> Hàn the là gì? Hàn the có những ứng dụng và tác hại gì?
Please follow and like us:
- 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 SGK-HH8-81 . 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 . . .
I - Tính chất vật lý của oxi
1. Khí oxi không màu
Hàng ngày, chúng ta vẫn có thể nhìn thấy được trong không gian có những vật thể khác nhau và chúng ta gọi môi trường nhìn được đó là không khí có chứa oxi. Khí oxi cũng là sản phẩm trong quá trình quang hợp của cây xanh do đó chúng ta ngồi dưới những bóng cây cũng không thể nhìn thấy oxi xuất hiện được.
Vậy oxi là một chất khí không màu ở điều kiện bình thường.
Khi chúng ta hít thở trong môi trường hoàn toàn trong lành thì chúng ta cũng nhận thấy rằng oxi là một chất khí không mùi gì cả.
Như vậy oxi không mùi và xét tới một vài yếu tố khác như độ tan trong nước của oxi tương đối kém. Ở 20 độ C bằng thực nghiệm chỉ hòa toan được 31 ml khí oxi trong 1 lít nước nên khi đem so sánh với một số loại khí khác khi hòa tan trong nước thì oxi được kết luận ít tan trong nước.
Ta cũng tỷ khối của oxi so với không khí là 32:29 > 1. Như vậy, oxi nặng hơn không khí và thường sẽ có xu hướng rơi xuống bên dưới. Điều này sẽ được áp dụng trong trường hợp cách thu khí oxi khi điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
Kết luận:
Oxi là một chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước và nặng hơn không khí.
Oxi hóa lỏng ở -183oC và khi hóa lỏng oxi có màu xanh nhạt.
II - Tính chất hóa học của oxi
1. Oxi tác dụng với phi kim.
Trong bảng tuần hoàn hóa học, chúng ta có thể xác định được oxi cũng là một phi kim nên chúng ta cũng có thể gọi oxi tác dụng với phi kim là một trường hợp trong phản ứng của phi kim tác dụng với phi kim.
Khi oxi tác dụng với phi kim, chúng ta sẽ thu được oxit mà thường được gọi là oxit axit. Một trong nhiều trường hợp được quan tâm đó chính là oxi tác dụng với lưu huỳnh với thí nghiệm như sau:
Đưa một muỗng sắt có chứa một lượng nhỏ lưu huỳnh ở dạng bột vào ngọn lửa đèn cồn đang cháy. Sau đó, đưa lưu huỳnh đang cháy vào trong lọ có chứa khí oxi. Sau khi thực hiện các bước trên, chúng ta rút ra được nhận xét như sau:
- Lưu huỳnh cháy trong không khí với ngọn lửa nhỏ, màu xanh nhạt.
- Lưu huỳnh cháy trong lọ chứa khí oxi mãnh liệt hơn
- Chất khí sau phản ứng thu được là lưu huỳnh đioxit có công thức hóa học là SO2 và một lượng rất rất nhỏ lưu huỳnh trioxit có công thức hóa học là SO3.
Phương trình phản ứng cháy trong oxi của lưu huỳnh như sau:
S+O2→SO2
S+O2→SO3
Kết luận: Hấu hết các phi kim đều có thể tác dụng được với oxi để tạo thành oxit và oxit đó thuộc nhóm oxit axit. Một số phương trình hóa học khác biểu diễn phản ứng hóa học của Oxi với phi kim khác - P + O2 → P2O5 - N2 + O2 → NO2 - C + O2 → CO2 - Cl2 + O2 → 2ClO
Trong những phản ứng trên, có những phản ứng sẽ tạo nhiều sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào điều kiện của phản ứng là gì.