Oxi là nguyên tố hóa học vô cùng quan trọng trong đời sống của con người. Cùng tìm hiểu về tính chất vật lý, tính chất hóa học của Oxi và cách điều chế qua bài viết sau.

Cấu tạo phân tử Oxi

Oxi có công thức phân tử là O2 và có số hiệu nguyên tử là 8. Oxi thuộc nhóm VI và nằm ở chu kì 2 trên bảng tuần hoàn hóa học. Trong tự nhiên, Oxi tồn tại dưới dạng khí O2, trong oxit hoắc các hợp chất chứa Oxi khác.

Tính chất vật lý của Oxi

Oxi là chất khí không màu, không mùi, không vị, nặng hơn không khí và ít tan trong nước. Trong điều kiện 20 độ C và áp suất 1 atm, 100ml nước hòa tan được 3,1ml khí Oxi.

Oxi hóa lỏng ở -183 độ C và khi chịu áp suất của khí quyển thì sẽ trở thành màu xanh nhạt.

Trong tự nhiên thì oxi chính là sản phẩm của quá trình quang hợp của thực vật:

CO2 + H2O → C6H12O6 + 6O2

Tính chất hóa học của Oxi

Oxi có độ âm điện lớn (3,44) chỉ sau Flo (3,98). Vì vậy, phân tử Oxi có xu hướng nhận thêm 2e trong các phản ứng hoá học. Oxi thường có số oxi hóa là -2 trong các hợp chất (trừ Peoxit). Phân tử này cũng có thể tác dụng với hầu hết các hợp chất khác và kim loại, trừ Au và Pt.

Oxi tác dụng với kim loại

Tính chất hóa học của Oxi là có thể tác dụng với kim loại (trừ Au và Pt) để tạo thành oxit bazơ (trong điều kiện nhiệt độ cao).

Ví dụ:

4Al + 3O2 → 2Al2O3 (Nhôm Oxit)

Oxi tác dụng với phi kim

Phân tử Oxi phản ứng được với hầu hết phi kim (trừ các nguyên tố Halogen) để tạo ra oxit axit.

C + O2 → CO2

2P + 5O → P2O5

O2 phản ứng với H2 với tỉ lệ 2 : 1 sẽ gây ra phản ứng nổ mạnh.

2H2 + O2 → 2H2O

Oxi tác dụng với hợp chất có tính khử

Oxi có thể tác dụng với các chất có tính khử như SO2, H2S. Sản phẩm tạo thành là oxit axit.

2SO2 + O2 → 2SO3

Oxi tác dụng với hợp chất hữu cơ

Một tính chất hóa học của oxi khác đó chính là khả năng tác dụng với các hợp chất hữu cơ.

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Vai trò của Oxi đối với cuộc sống

Với những tính chất hóa học của oxi được đề cập ở trên, ta có thể thấy Oxi là một nguyên tố không thể thiếu để con người, động vật và thực vật có thể duy trì sự sống. Bên cạnh đó, Oxi còn được ứng dụng nhiều trong công nghiệp luyện thép, hóa chất, hàn cắt kim loại hay trong y khoa,...

Cách điều chế Oxi

Điều chế Oxi trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, khí Oxi được điều chế bằng cách:

• Phân hủy các hợp chất KClO3, KMnO4,… ở dạng rắn trong điều kiện nhiệt độ

2KClO3 → 2KCl + 2O2​

• Phân hủy peoxit H2O2 (xúc tác: MnO2)

2H2O2 → 2H2O + O2

Điều chế Oxi trong công nghiệp

Từ không khí

Sau khi loại bỏ hết bụi bẩn, hơi nước và các hợp chất khác, không khí sẽ được tiến hành hóa lỏng và chưng cất phân đoạn để điều chế ra oxi.

Từ nước

Ta có thể điều chế Oxi bằng cách điện phân nước. Nước sẽ được hòa tan thêm một ít H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện. Sau đó, ta tiến hành điện phân nước thì thu được Oxi ở cực dương và khí Hidro (H2) ở cực âm.

2H2O → 2H2 + O2

Nguồn: Tính Chất Hóa Học Của Oxi - Marathon Education