Khí Oxi là gì? Cấu tạo, tính chất, ứng dụng trong cuộc sống

Hóa Học

Oxi là một nguyên tố hóa học đóng vai trò thiết yếu trong cuộc sống. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về cấu tạo, tính chất và ứng dụng của oxy trong đời sống.

Cấu tạo:

Oxy là nguyên tố hóa học có ký hiệu O, số nguyên tử 8 và thuộc nhóm VIA trong bảng tuần hoàn.
Phân tử oxy (O2) được cấu tạo bởi hai nguyên tử oxy liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị ba.
O2 là dạng thù hình phổ biến nhất của oxy, ngoài ra còn có ozon (O3) và oxy đơn nguyên (O).

Tính chất:

Tính chất vật lý:

Oxy là khí không màu, không mùi, không vị và tan ít trong nước.
Khối lượng riêng của oxy ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1 atm) là 1,429 g/L.
Oxy hóa lỏng có màu xanh nhạt và có tính thuận từ mạnh.

Tính chất hóa học:

Oxy là một chất oxy hóa mạnh, có khả năng tham gia phản ứng hóa học với hầu hết các nguyên tố khác.
Một số phản ứng hóa học quan trọng của oxy:
- Phản ứng cháy: Oxy là chất duy trì sự cháy của nhiều chất.
- Phản ứng hô hấp: Oxy được sử dụng trong quá trình hô hấp của con người và các sinh vật khác.
- Phản ứng oxy hóa khử: Oxy tham gia vào nhiều phản ứng oxy hóa khử, ví dụ như phản ứng nung nóng kim loại trong không khí.

Ứng dụng

Y tế: Oxy được sử dụng để hỗ trợ hô hấp cho bệnh nhân, điều trị các bệnh về phổi và tim mạch.
Công nghiệp: Oxy được sử dụng trong hàn cắt kim loại, sản xuất thép, hóa chất, dệt may, . . .
Nông nghiệp: Oxy được sử dụng để bảo quản nông sản, nuôi trồng thủy sản.
Sinh hoạt: Oxy được sử dụng trong du hành vũ trụ, lặn biển, . . .

Ảnh hưởng của oxy đến sức khỏe:

Oxy là nguyên tố thiết yếu cho sự sống.
Thiếu oxy có thể dẫn đến các triệu chứng như chóng mặt, nhức đầu, buồn nôn và thậm chí tử vong.
Hít thở quá nhiều oxy trong thời gian dài có thể gây ra tổn thương phổi.

Phương trình điều chế oxi:

Phân hủy các hợp chất giàu oxi:

Phân hủy muối nitrat:

2KNO3 → 2KNO2 + O2↑ (Nhiệt độ: 400°C – 500°C)
NaNO3 → NaNO2 + O2↑ (Nhiệt độ: >380°C)

Phân hủy muối clorat:

2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ (Nhiệt độ: >390°C, MnO2 xúc tác)
2NaClO3 → 2NaCl + 3O2↑ (Nhiệt độ: >250°C)

Phân hủy oxit kim loại:

2HgO → 2Hg + O2↑ (Nhiệt độ: >400°C)
2MnO2 → 2MnO + O2↑ (Nhiệt độ: >1100°C)

Điện phân nước:

2H2O → 2H2↑ + O2↑ (Điện phân dung dịch KOH hoặc NaOH)

Quang hợp:

6CO2 + 6H2O + ánh sáng → C6H12O6 + 6O2↑ (Quá trình quang hợp của thực vật)

Lưu ý:

Các phương trình điều chế oxi trên chỉ là ví dụ điển hình.
Việc lựa chọn phương pháp điều chế oxi phù hợp phụ thuộc vào mục đích sử dụng, điều kiện thực nghiệm và kinh tế.

Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm các phương trình điều chế oxi khác như:

Phản ứng nhiệt phân canxi cacbonat:

CaCO3 → CaO + CO2↑

Phản ứng khử axit nitric bằng axit sunfuric:

2HNO3 + H2SO4 → 2NO2↑ + SO2↑ + 2H2O

Chúc bạn học tập tốt!