Bộ lý thuyết chung về khí oxi và các tính chất của oxi bạn nên biết

Bộ lý thuyết chung về khí oxi và các tính chất của oxi bạn nên biết

Khí oxy là một trong những chất hóa học có vai trò rất quan trọng trong hệ sinh thái của trái đất, nó là nguồn cung cấp và nhiên liệu đầu vào rất cần thiết để trong các quá trình trao đổi chất ở sinh vật. Bài viết ngày hôm nay chúng tôi sẽ đem đến cho các bạn cái nhìn tổng quan nhất về ôxy và các đặc tính hóa học không thể bỏ qua!

I. Định nghĩa và công thức hóa học của khí oxi

    1. Oxi gì?

Oxi là nguyên tố hóa học cơ bản, được kí hiệu là O có hóa trị bằng 8 và thuộc nhóm VI A trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Khí oxi kí hiệu là \(O_2\) , chiếm một lượng lớn trên bề mặt trái đất.

Tính chất vật lý
Màu sắc	Trong suốt, không màu O2(Xanh nhạt O3)
Trạng thái vật chất	Thể khí
Nhiệt độ nóng chảy	54.36 K ​(-218,79 °C, ​-361,82 °F)
Nhiệt độ sôi	90,20 K ​(-182,95 °C, ​-297,31 °F)
Mật độ	\(1,429 g·cm^{−3}\)(ở 0 °C, 101.325 kPa)

Bài học liên quan:

•  Tính chất của oxi
•  Sự oxi hóa – Phản ứng hóa hợp - Ứng dụng của oxi
•  Oxit

    2. Điều chế oxi

Trong phòng thí nghiệm, O2 được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu ôxi và ít bền đối với nhiệt như \(KMnO_4(rắn),KClO_3 (rắn)...\)

VD: \(2KMnO_4 → K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\\ 6CO_2 + 6H_2O → C_6H_{12}O_6 + 6O_2\\ 2KClO_3 → 2KCl + 3O_2\\ 2H_2O_2 → 2H_2O + O_2\\ 2H_2O → 2H_2 + O_2\\ Ag_2O + H_2O_2 → 2Ag + H_2O + O_2\\ 2KI + O_3 + H_2O → I_2 + 2KOH + O_2\\ 5H_2O_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 → 2MnSO_4 + 5O_2 + K_2SO_4 + 8H_2O\)

Trong công nghiệp

Khí Oxi được tạo rà từ các phản ứng Tách ôxy, Oxygen evolution, và chưng cất phân đoạn

II. Tính chất hóa học của oxi

• Phản ứng oxi hóa

- Tác dụng với kim loại tạo oxi bazo:

\(Mg +O \rightarrow MgO\)

\(3O_2+2Al \rightarrow Al_2O_3\)

- Tác dụng với phi kim tạo oxit axit:

\(4P+5O_2\rightarrow 2P_2O_5\)

\(S+O_2\rightarrow SO_2\)

• Phản ứng với các chất khác

Bên cạnh đó, oxi còn có tính khử, tác dụng với các hợp chất khác để tạo ra hợp chất mới.

\(2H_2S+3O_2\rightarrow 2SO_2+2H_2O\)

\(2C_2H_5OH+7O_2\rightarrow 4CO_2+6H_2O\)

III. Ứng dụng của oxi

Khí oxi có vai trò rất quan trọng trong sinh học có thể kể đến như:

• Vai trò quang hợp và hô hấp

Công thức tính đơn giản từ quá trình quang hợp là: \(6 CO_2 + 6 H_2O + photons → C_6H_{12}O_6 + 6 O_2\). Quang hợp chia nước thành O2 tự do và cố định CO2 thành đường theo chu trình Calvin.

Khí oxi đóng vai trò vô cùng quan trọng trong các phản ứng qunag hợp ở thực vật và quá trình hô hấp trong sinh học. Theo như thống kê cho thấy môi trường biển cung cấp khoảng 70% ôxy tự do được tạo ra trên Trái Đất và phần còn lại là từ thực vật trên đất liền.

Phản ứng hô hấp hiếu khí có quá trình ngược lại so với phản ứng quang hợp:

\(C_6H_{12}O_6 + 6 O_2 → 6 CO_2 + 6 H_2O + 2880 kJ·mol^{−1}\)

• Khí oxi chiếm một hàm lượng lớn trong cơ thể

Áp suất riêng phần của O2 trong cơ thể sinh vật có xương sống là cao nhất.

Áp suất riêng phần của ôxy trong cơ thể người (PO2)

Đơn vị	Áp suất khí phế nang phổi	Ôxy động mạch	Khí máu tĩnh mạch
kPa	14,2	11 - 13	4.0 - 5.3
mmHg	107	75 - 100	30 - 40

• Đóng vai trò quan trọng tạo nên khí quyển
• Oxi là chất oxi hóa cao. Oxy được ứng dụng trong hoạt động của tên lửa đẩy. Oxy là thành phần quna trọng trong hệ hô hấp của sinh vật, được ứng dụng nhiều trong y tế. Oxy được sử dụng trong sản xuất thép cũng như rượu methanol và công nghệ hàn.
• Hỗn hợp oxy và nitơ ôxít có tác dụng làm giảm đau.

Sau bài giảng vừa rồi bạn đã hiểu hơn về khí oxi chưa? còn có rất nhiều bài giảng hay và thú vị đang chờ đón bạn ở phía trước nữa, hãy cùng nhau khám phá nhé!