Tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxi – Từ điển hóa học

Oxi là một nguyên tố khá quen thuộc với tất cả chúng ta. Nó đóng vai trò quan trọng trong đời sống của con người và các loài sinh vật trên trái đất. Vậy tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxi như thế nào? Hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những tính chất đặc trưng của oxi các bạn nhé!

Tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxi

1. Đôi nét về nguyên tố oxi

– Oxi là nguyên tố hóa học phổ biến nhất, chiếm 49,4% khối lượng của vỏ Trái Đất.

– Oxi tồn tại ở cả dưới dạng đơn chất và hợp chất. Ở dạng đơn chất, oxi có nhiều trong không khí. Ở dạng hợp chất, oxi tồn tại ở trong nước, quặng, đất đá, đường, cơ thể người, động thực vật…

– Oxi có kí hiệu hóa học là: O.

– Công thức hóa học (của đơn chất khí): O2.

– Nguyên tử khối của oxi: MO = 16. Phân tử khối: MO2 = 32.

– Người ta điều chế khí oxi từ không khí hoặc từ điện phân nước.

tinh-chat-vat-ly-va-tinh-chat-hoa-hoc-cua-oxi
Những tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxi

2. Tính chất vật lý của oxi

– Oxi là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí và ít tan trong nước.

– 1 lít nước (ở 20 °C) hòa tan được 31 ml khí oxi.

– Tỉ khối của oxi đối với không khí: dO2/kk = 32/29.

– Oxi hóa lỏng ở – 183 °C, oxi lỏng có màu xanh nhạt.

3. Tính chất hóa học của oxi

Oxi là một phi kim rất hoạt động. Đặc biệt ở nhiệt độ cao, oxi dễ dàng tham gia phản ứng hóa học với nhiều phi kim, kim loại và hợp chất. Trong các hợp chất hóa học, nguyên tố oxi có hóa trị II.

a) Oxi tác dụng với phi kim

Oxi tác dụng với nhiều phi kim như H, S, P,… ở nhiệt độ cao.

S + O2 (t°) → SO2

4P + 5O2 (t°) → 2P2O5

2H2 + O2 (t°) → 2H2O

b) Oxi tác dụng với kim loại

Oxi tác dụng với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao:

3Fe + 2O2 (t°) → Fe3O4

2Cu + O2 (t°) → 2CuO

2Mg + O2 (t°) → 2MgO

c) Oxi tác dụng với hợp chất

Oxi là phi kim hoạt động mạnh, ở nhiệt độ cao nó tác dụng với nhiều hợp chất.

Ví dụ:

CH4 + 2O2 (t°) → CO2 + 2H2O

4FeS2 + 11O2 (t°) → Fe2O3 + 8SO2

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1. Điền từ thích hợp vào chỗ trống trong số các từ sau: “kim loại – phi kim – rất hoạt động – phi kim rất hoạt động – hợp chất”.

Trả lời:

Khí oxi là một đơn chất phi kim rất hoạt động. Oxi có thể phản ứng với nhiều kim loại, phi kim, hợp chất.

Câu 2. Hãy nêu các ví dụ chứng minh oxi là một đơn chất phi kim rất hoạt động, đặc biệt ở nhiệt độ cao?

Trả lời:

Ở nhiệt độ thường, oxi phản ứng chậm với các phim kim, kim loại và hợp chất. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, oxi phản ứng mạnh và mãnh liệt hơn. Một số ví dụ:

  • Lưu huỳnh cháy mãnh liệt trong oxi tạo khí lưu huỳnh đioxit SO2.
  • Photpho cháy mạnh, sáng chói trong khí oxi, tạo ra khói trắng dày đặc.
  • Sắt cháy mạnh, sáng chói trong oxi, không có ngọn lửa, không có khói.

Câu 3. Butan có CTHH là C4H10. Butan khi cháy tạo ra khí cacbonic và hơi nước, đồng thời tỏa nhiều nhiệt. Viết PTHH biểu diễn sự cháy của butan.

Trả lời:

2C4H10 + 13O2 (k) (t°) → 8CO2 (k) + 10H2O (h)

Câu 4. Đốt cháy12,4 gam photpho trong bình chứa 17 gam khí oxi tạo ra diphotpho pentaoxit (P2O5) là chất rắn màu trắng.

a) Photpho hay oxi dư trong phản ứng trên? Số mol còn dư là bao nhiêu?

b) Chất nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu?

Trả lời:

a) Theo để bài, ta có:

– Phương trình hóa học của phản ứng:

4P + 5O2 (t°) → 2P2O5

– Số mol của P và O2 tham gia phản ứng là:

nP = mP / MP = 12,4 / 31 = 0,4 (mol)

nO2 = mO2 / MO2 = 17 / 32 = 0,53125 (mol)

– Theo phương trình hóa học:

• Đốt cháy 4 mol P cần dùng 5 mol O2

• Vậy đốt cháy 0,4 mol P cần dùng 0,5 mol O2

⇒ Oxi là chất còn dư và nO2 (dư) = 0,53125 – 0,5 = 0,03125 (mol).

b) Chất được tạo thành là P2O5 (điphotpho pentaoxit)

– Theo phương trình hóa học:

• Cứ 4 mol P phản ứng tạo ra 2 mol P2O5

• Vậy 0,4 mol P phản ứng tạo ra 0,2 mol P2O5

⇒ mP2O5 = nP2O5 x MP2O5 = 0,2 x 142 = 28,4 (g)

Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn 24 kilogam than đá (có chứa 0,5% tạp chất lưu huỳnh và 1,5% tạp chất không cháy được). Tính thể tích khí CO2 và SO2 được tạo thành (đktc).

Trả lời:

– Các phương trình hóa học khi đốt cháy than đá:

C + O2 (t°) → CO2

S + O2 (t°) → SO2

– Khối lượng của C và S có trong 24 kg than đá:

mC = 24 x 98 / 100 = 23,52 kg = 23520 g

mS = 24 x 0,5 / 100 = 0,12 kg = 120 g

⇒ Số mol của C vs S là:

nC = 23520 / 12 = 1960 (mol)

nS = 120 / 32 = 3,75 (mol)

– Theo PTHH, ta có:

nCO2 = nC = 1960 mol ⇒ VCO2 = 1960 x 22,4 = 43904 lít

nSO2 = nS = 3,75 mol ⇒ VSO2 = 3,75 x 22,4 = 84 lít

Câu 6. Hãy giải thích vì sao:

a) Khi nhốt một con dế mèn (hay chấu chấu) vào 1 lọ đậy kín nút. Sau một thời gian thì con vật chết mặc dù đủ thức ăn?

→ Trả lời: Con người và động vật ngoài thức ăn thì đều cần oxi để duy trì sự sống. Khi ta nhốt một con dế mèn (hay chấu chấu) vào 1 lọ đậy kín nút thì sau một thời gian oxi sẽ hết do hoạt động hô hấp của nó. Kết quả là con vật sẽ chết mặc dù có đủ thức ăn.

b) Người ta thường bơm sục không khí vào các bể nuôi cá cảnh hoặc các thau, chậu đựng cá sống ở các cửa hàng bán cá?

→ Trả lời: Trong nước, hàm lượng oxi hòa tan thấp. Khi nuôi cá ở các bể cá cảnh hoặc các thau, chậu đựng cá sống ở các cửa hàng bán cá thì lượng cá nhiều, không gian lại hẹp. Do đó, để cung cấp đủ oxi cho cá duy trì sự sống thì người ta phải bổ sung thêm oxi cho cá bằng cách sục không khí (có chứa oxi) vào.

Lời Kết

Như vậy là chúng ta vừa tìm hiểu về những tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxi. Ở bài tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về sự oxi hóa – phản ứng hóa hợp và ứng dụng của oxi.

SHARE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here