Oxy cơ bản. Oxy: tính chất vật lý và hóa học. Sản xuất oxy ở quy mô công nghiệp
“Oxy tự do là tác nhân mạnh nhất trong tất cả các chất hóa học mà chúng ta biết đến trong lớp vỏ trái đất.”
V.I.Vernadsky
Mục tiêu và mục đích:
- Biết ý nghĩa của oxy
- Biết lịch sử phát hiện ra oxy
- Biết tính chất của oxy và công dụng của nó
- Có thể mô tả oxy như một nguyên tố hóa học và một chất đơn giản.
- Có khả năng lập phương trình phản ứng tương tác giữa oxi với kim loại và phi kim.
- Củng cố kỹ năng sắp xếp hệ số trong phương trình phản ứng.
Thiết bị và thuốc thử:
Cho thí nghiệm “Sản xuất oxy bằng cách phân hủy hydro peroxide với sự có mặt của chất xúc tác”: giá kim loại, hydro peroxide (dung dịch 3%), oxit mangan (IV), bình, phễu có khóa, ống thoát khí, cốc hóa chất để thu gom oxy bằng phương pháp dịch chuyển không khí, dằm, diêm.
Đối với thí nghiệm “Khăn tay chống cháy”: cồn, nước, kẹp, khăn tay, hai chất kết tinh nhỏ, diêm.
T.S.O.
- Bộ sưu tập "Khoáng sản"
- Sổ tay khoáng vật học
- Máy tính, bảng điều khiển đa phương tiện.
- Trình bày bài học sử dụng tài liệu từ Bộ sưu tập giáo dục ( phụ lục 1)
- Bảng “Oxy trong tự nhiên”
Trong các lớp học
1) Giá trị oxy
(trang 3-4)
Oxy là ý thức của con người. Nó đặc biệt cần thiết cho não. Tế bào não phân hủy và chết nếu không có oxy nhanh hơn nhiều so với các tế bào khác trong cơ thể.
62% khối lượng của một người là khối lượng của tất cả các nguyên tử oxy tạo nên cơ thể.
Oxy là một phần của các hợp chất hữu cơ: protein, chất béo, carbohydrate, vitamin, enzyme, hormone.
Khả năng oxy hóa cao của oxy là nền tảng cho quá trình đốt cháy tất cả các loại nhiên liệu.
2) Đặc điểm của oxy như một nguyên tố hóa học
(slide 5-8)
- Kí hiệu hoá học - ồ
- Tên Latin - Oxygenium,
- Ar(O) = 16;
- hóa trị – II,
- mức độ oxy hóa trong các hợp chất: – 2;
- hàm lượng trong lớp vỏ trái đất – tôi đặt – hơn 49%,
- các oxit phổ biến nhất: hydro oxit (nước) - H 2 O, oxit silic - SiO 2, oxit nhôm - Al 2 O 3.
Trưng bày khoáng sản:
- thạch anh – SiO2 – sự biến đổi này, ổn định ở nhiệt độ thấp, thường được gọi đơn giản là thạch anh; nguồn gốc của cái tên vẫn chưa được biết. Thạch anh là một trong những loại phổ biến nhất trong lớp vỏ trái đất.
- thạch anh tím –SiO2
- đá pha lê –SiO2
- mã não –SiO2
- hồng ngọc – Al 2 O 3- một trong những loại corundum
- ngọc lục bảo -Hãy là 3Al2[Sĩ 6Ô 18] – một trong những loại beryl. Thành phần hóa học: SiO2 66,9%.Al 2Ô 3 19,0 %, BeO 14,1%, được chứa dưới dạng tạp chất Na 2ồ,K2ồ,Lý 2ồ, Thỉnh thoảng Rb 2ồ,Cs 2ồ.
- alexandrite –BeAl 2Ô 4 – p Nhiều loại chrysoberyl "chrysos" trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là vàng. Thành phần hóa học . Al 2Ô 3 80,2 %. BeO 19,8%, Tạp chất luôn hiện diện: FeO(3,5-6%), đôi khi TiO2(lên tới 3%) và Cr 2Ô 3(lên tới 0,4%), chịu trách nhiệm về màu sắc của alexandrite. Màu của alexandrite là màu xanh ngọc lục bảo, và dưới ánh sáng điện, nó có màu đỏ tím.
3) Đặc điểm của oxy là một chất đơn giản
- Công thức hóa học – O 2, Mr =32; M = 32 g/mol.
- Bầu khí quyển chứa khoảng 21% oxy (1/5 phần).
- Hàng năm, do quá trình quang hợp, 3000 tỷ tấn oxy đi vào bầu khí quyển Trái đất.
- Nguồn cung cấp oxy chính là rừng nhiệt đới và thực vật phù du ở đại dương.
- Một người hít vào khoảng 750 lít oxy mỗi ngày.
- Quá trình oxy hóa khí quyển hoàn toàn đi qua hệ thống chu trình sinh học phải mất 2000 năm!
4) Tính chất vật lý của oxy
(trang 10)
- khí không màu, không vị, không mùi,
- ít tan trong nước,
- hơi nặng hơn không khí, (M air = 29 g/mol)
- nhiệt độ hóa lỏng = -183°C, chất lỏng màu xanh lam,
- điểm đóng băng = -218,8°C, tinh thể màu xanh lam,
5) Lịch sử phát hiện ra oxy
(trang 11-14)
- Người Hy Lạp cổ đại: “Không khí là một vật thể phức tạp”.
- Thế kỷ 8, Trung Quốc, Mao Hoa: “Không khí bao gồm “không khí đầy đủ” (nitơ) và “không khí không đầy đủ” (oxy).
- Karl Scheele, Thụy Điển, thí nghiệm từ 1768 đến 1773: “Nghiên cứu về không khí hiện là chủ đề quan trọng nhất của hóa học”. Thu được oxy bằng cách đun nóng muối.
1772:“Không khí trong khí quyển gồm hai phần: “không khí bốc lửa” - hỗ trợ hô hấp và đốt cháy, “không khí hư hỏng” - không hỗ trợ quá trình đốt cháy.” - Joseph Priestley, Anh, 1774: “Nhưng điều khiến tôi ấn tượng nhất là ngọn nến cháy trong không khí với ngọn lửa rực rỡ đến kinh ngạc”.
Khi đun nóng oxit thủy ngân, J. Priestley thu được một loại khí không màu, ít tan trong nước và hỗ trợ quá trình đốt cháy ngọn nến. - Antoine Laurent Lavoisier, Pháp, 1777
Bản chất thực sự của loại khí này đã được xác định ở Pháp: Lavoisier phát hiện ra rằng oxy là một chất đơn giản và vai trò của nó trong quá trình oxy hóa. Tên Oxygenium - "tạo axit", được đề xuất bởi Lavoisier.
6) Thu được trong phòng thí nghiệm
Thí nghiệm trình diễn (slide 15): thu được oxy bằng cách phân hủy thuốc tím khi đun nóng; lắp ráp nó bằng phương pháp dịch chuyển không khí, xác nhận sự hiện diện của oxy bằng một mảnh vụn đang cháy âm ỉ:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 +O2
Trải nghiệm trình diễn : thu được oxy bằng cách phân hủy hydro peroxide với sự có mặt của chất xúc tác oxit mangan (IV); thu thập nó bằng phương pháp đẩy nước, xác nhận sự hiện diện của oxy bằng một mảnh vụn đang cháy âm ỉ:
2H2O2 = 2H2O +O2
7) Tham gia vào ngành
hóa lỏng không khí.
8) Tính chất hóa học của oxy
(trang 16)
- làm cho việc thở dễ dàng hơn;
- hỗ trợ quá trình đốt cháy;
- tăng nhiệt độ ngọn lửa;
- tăng tốc các phản ứng hóa học;
Người ta sử dụng những tính chất này của oxy ở đâu và như thế nào?
- tương tác với kim loại (slide 17-19)
Viết các phương trình phản ứng, sắp xếp các hệ số, gọi tên các chất tạo thành. Oxit là gì?
Oxit là hợp chất nhị phân của kim loại và phi kim loại với oxy. Ký hiệu hóa học của nguyên tố này được viết ở vị trí đầu tiên trong công thức oxit và ký hiệu hóa học của oxy ở vị trí thứ hai.
4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3
3Fe + 2O 2 =Fe 3O 4
2Mg + O2 = 2MgO
Fe 2 O 3 – sắt (III) oxit, FeO – sắt (II) oxit, (Fe 2 O 3 và FeO) – Fe3O4– vảy sắt, MgO – magie oxit.
- tương tác với phi kim loại; (slide 20-21)
Viết phương trình phản ứng, xác định hệ số, gọi tên các chất thu được
4P + 5O 2 = 2 P 2 O 5
2H 2 + O 2 = 2H 2 O
- tương tác với các chất phức tạp, (slide 22) thí nghiệm trình diễn: “khăn chống cháy”:
C 2 H 6 O + 3O 2 = 2CO 2 + 3H 2 O
Phản ứng tương tác giữa các chất đơn giản và phức tạp với oxi gọi là phản ứng Quá trình oxy hóa.
9) Tổng hợp tài liệu đã nghiên cứu
(slide 23-25)
(thử hóa học):
Ai gọi không khí là “bốc lửa” và không khí là “hư hỏng”?
Nguyên tố hóa học oxy tạo thành những chất gì?
A) chỉ những chất đơn giản, B) những chất đơn giản và phức tạp, C) chỉ những chất phức tạp.
Tên của các hợp chất nhị phân có phân tử được hình thành bởi các nguyên tử của một nguyên tố hóa học và oxy là gì:
A) sunfua, B) clorua, C) oxit.
Năm 1774, một nhà khoa học, sau một thí nghiệm, đã viết: “Nhưng điều khiến tôi ấn tượng nhất là ngọn nến cháy trong không khí với ngọn lửa rực rỡ đến kinh ngạc…” Đó là:
A) Lavoisier, B) Priestley, C) Scheele.
Cái tên "Oxygenium" được đề xuất bởi:
A) Lavoisier, B) Priestley, C) Scheele.
Ôxy trong nước:
A) ít tan, B) ít tan, C) không tan.
Khi đưa khí oxi vào ngọn lửa thì nhiệt độ của ngọn lửa là:
A) không thay đổi, B) giảm, C) tăng.
Sắt(III) oxit có công thức:
A) Fe 2 O 3, B) FeO, C) FeO 2.
Trong phương trình nào các hệ số đúng?
A) 2P + O 2 = P 2 O 5; B) 2P + 5O 2 = P 2 O 5, C) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
Hàng nào viết đúng cả ba công thức:
A) P 2 O 5, Al 2 O, H 2 O; B) MgO, Al 2 O 3, CO 2; C) CO 2, FeO 2, P 2 O 5
Kiểm tra chính tả. (trang 26-27)
| Số câu hỏi | Thư trả lời | Đúng + Sai - |
| 1 | VỚI | |
| 2 | TRONG | |
| 3 | VỚI | |
| 4 | TRONG | |
| 5 | MỘT | |
| 6 | TRONG | |
| 7 | VỚI | |
| 8 | MỘT | |
| 9 | VỚI | |
| 10 | TRONG |
Tổng cộng:
Cấp:
Tiêu chí đánh giá:
- “5” – 10-9 câu trả lời đúng
- “4” – 8-7 câu trả lời đúng
- “3” – 6-5 câu trả lời đúng
Oxy là một nguyên tố hóa học có đặc tính sẽ được thảo luận trong một số đoạn tiếp theo. Chúng ta hãy xem Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D.I. Mendeleev. Nguyên tố oxy nằm ở chu kì 2, nhóm VI, phân nhóm chính. Nó cũng nói rằng khối lượng nguyên tử tương đối của oxy là 16. Bằng số sê-ri của oxy trong Bảng tuần hoàn, bạn có thể dễ dàng xác định số lượng electron có trong nguyên tử của nó, điện tích hạt nhân của nguyên tử oxy và số lượng proton. Hóa trị của oxy trong hầu hết các hợp chất là II. Một nguyên tử oxy có thể nhận được hai electron và trở thành ion: O0 + 2ē = O−2.Điều đáng chú ý là oxy là nguyên tố phổ biến nhất trên hành tinh của chúng ta. Oxy là một phần của nước. Nước biển và nước ngọt bao gồm 89% oxy theo khối lượng. Oxy được tìm thấy trong nhiều khoáng chất và đá. Phần khối lượng của oxy trong vỏ trái đất là khoảng 47%. Không khí chứa khoảng 23% oxy theo trọng lượng.
Tính chất vật lý của oxy
Khi hai nguyên tử oxy tương tác với nhau, một phân tử ổn định của chất đơn giản oxy O2 được hình thành. Chất đơn giản này, giống như nguyên tố, được gọi là oxy. Đừng nhầm lẫn oxy như một nguyên tố và oxy như một chất đơn giản! Theo tính chất vật lý của oxy- là chất khí không màu, không mùi, không vị. Thực tế không hòa tan trong nước (ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển bình thường, độ hòa tan của oxy là khoảng 8 mg mỗi lít nước). Oxy hòa tan trong nước - 31 ml oxy (0,004% trọng lượng) hòa tan trong 1 lít nước ở nhiệt độ 20°C. Tuy nhiên, lượng này đủ để cá sống trong hồ thở. Khí oxi nặng hơn không khí một chút: 1 lít không khí ở nhiệt độ 0°C và áp suất bình thường nặng 1,29 g và 1 lít oxy nặng 1,43 g. Oxy thể hiện những tính chất thú vị khi được làm lạnh mạnh. Vì vậy, ở nhiệt độ –183°С oxy ngưng tụ thành chất lỏng trong suốt, di động, màu xanh nhạt. Nếu oxy lỏng được làm lạnh hơn nữa thì ở nhiệt độ –218°С oxy “đóng băng” thành tinh thể màu xanh. Nếu nhiệt độ tăng dần thì –218°С, oxy rắn sẽ bắt đầu tan chảy, và khi –183°С- sẽ sôi. Do đó, điểm sôi và điểm ngưng tụ cũng như điểm đóng băng và điểm nóng chảy của các chất đều giống nhau. Cái gọi là bình Dewar được sử dụng để lưu trữ và vận chuyển oxy lỏng.. Bình Dewar được sử dụng để lưu trữ và vận chuyển chất lỏng có nhiệt độ không đổi trong thời gian dài. Bình Dewar được đặt theo tên của nhà phát minh ra nó, nhà vật lý và hóa học người Scotland James Dewar. Bình Dewar đơn giản nhất là bình giữ nhiệt gia dụng. Cấu tạo của bình khá đơn giản: đó là một chiếc bình được đặt trong một bình lớn. Không khí được bơm ra từ không gian kín giữa các bình. Do không có không khí giữa các thành bình nên chất lỏng đổ vào bình bên trong lâu ngày không nguội hoặc nóng lên.Oxi là chất thuận từ, tức là ở trạng thái lỏng và rắn nó bị hút bởi nam châm
Trong tự nhiên, có một chất đơn giản khác bao gồm các nguyên tử oxy. Đây là ozon. Công thức hóa học của ozon là O3. Ozone, giống như oxy, là một chất khí trong điều kiện bình thường. Ozone được hình thành trong khí quyển khi bị sét đánh. Mùi đặc trưng của sự tươi mát sau cơn giông là mùi ozone. Nếu ozone thu được trong phòng thí nghiệm và thu được một lượng đáng kể, thì ở nồng độ cao, ozone sẽ có mùi khó chịu. Ozone thu được trong phòng thí nghiệm bằng các thiết bị đặc biệt - máy ozon hóa. máy ozon hóa- một ống thủy tinh trong đó có dòng oxy được cung cấp và tạo ra sự phóng điện. Sự phóng điện chuyển oxy thành ozon: Không giống như oxy không màu, ozon là chất khí màu xanh lam. Độ hòa tan của ozone trong nước là khoảng 0,5 lít khí trên 1 lít nước, nhiều hơn đáng kể so với oxy. Tính đến đặc tính này, ozone được sử dụng để khử trùng nước uống vì nó có tác động bất lợi đối với các vi sinh vật gây bệnh. Ở nhiệt độ thấp, ozone hoạt động tương tự như oxy.Ở nhiệt độ -112°C nó ngưng tụ thành chất lỏng màu tím và ở nhiệt độ -197°C nó kết tinh dưới dạng tinh thể màu tím sẫm, gần như đen. Vì vậy, chúng ta có thể kết luận rằng các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có thể tạo thành các chất đơn giản khác nhau.
Hiện tượng tồn tại một nguyên tố hóa học ở dạng nhiều chất đơn giản được gọi là sự đẳng hướng.
Những chất đơn giản do cùng một nguyên tố tạo thành gọi là sửa đổi đẳng hướng
Có nghĩa, oxy và ozone là những biến đổi đẳng hướng của nguyên tố hóa học oxy. Có bằng chứng cho thấy ở nhiệt độ cực thấp, ở trạng thái lỏng hoặc rắn, oxy có thể tồn tại ở dạng phân tử O4 và O8.
Chu trình oxy trong tự nhiên
Lượng oxy trong khí quyển là không đổi. Do đó, lượng oxy tiêu thụ liên tục được bổ sung bằng oxy mới. Nguồn cung cấp oxy quan trọng nhất trong tự nhiên là carbon dioxide và nước. Oxy đi vào khí quyển chủ yếu là kết quả của quá trình quang hợp xảy ra ở thực vật, theo sơ đồ phản ứng:CO2 + H2O → C6H12O6 + O2.
Oxy cũng có thể hình thành ở các tầng trên của bầu khí quyển Trái đất: do tiếp xúc với bức xạ mặt trời, hơi nước bị phân hủy một phần tạo thành oxy. Oxy được tiêu thụ trong quá trình hô hấp, đốt cháy nhiên liệu, oxy hóa các chất khác nhau trong cơ thể sống, oxy hóa các chất vô cơ có trong tự nhiên. Một lượng lớn oxy được tiêu thụ trong các quy trình công nghệ, chẳng hạn như luyện thép. Chu trình oxy trong tự nhiên có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ:
- Ôxy– nguyên tố thuộc nhóm VI, phân nhóm chính, chu kỳ thứ 2 của Hệ tuần hoàn D.I. Mendeleev
- Nguyên tố oxy tạo thành hai dạng biến đổi đẳng hướng trong tự nhiên: oxy O2 và ozon O3
- Hiện tượng tồn tại một nguyên tố hóa học ở dạng một số chất đơn giản được gọi là hiện tượng đẳng hướng
- Các chất đơn giản được gọi là biến đổi đẳng hướng
- Oxy và ozone có tính chất vật lý khác nhau
- Ôxy– là chất khí không màu, không mùi, không vị, thực tế không tan trong nước, ở nhiệt độ -183°C ngưng tụ thành chất lỏng màu xanh nhạt. Ở nhiệt độ -218°C nó kết tinh ở dạng tinh thể màu xanh lam
- Khí quyển- Khí màu xanh, có mùi hăng khó chịu. Hãy hòa tan tốt trong nước. Ở nhiệt độ –112°С nó ngưng tụ thành chất lỏng màu tím, kết tinh dưới dạng tinh thể màu tím sẫm, gần như đen, ở nhiệt độ –197°С
- Oxy lỏng, ozon và các loại khí khác được bảo quản trong bình Dewar
- Ký hiệu - O (Ôxy);
- Tên Latin - Oxigenium;
- Thời kỳ - II;
- Nhóm - 16 (VIa);
- Khối lượng nguyên tử - 15,9994;
- Số nguyên tử - 8;
- Bán kính nguyên tử = 60 chiều;
- Bán kính cộng hóa trị = 73 chiều;
- Phân bố điện tử - 1s 2 2s 2 2p 4 ;
- nhiệt độ nóng chảy = -218,4°C;
- nhiệt độ sôi = -182,96°C;
- Độ âm điện (theo Pauling/theo Alpred và Rochow) = 3,44/3,50;
- Trạng thái oxy hóa: +2; +1; 12 ; 0; - 13 ; - 12 ; -1; -2;
- Mật độ (số) = 1,42897 g/cm3;
- Thể tích mol = 14,0 cm 3 /mol.
Oxy (“sinh ra axit”) được J. Priestley phát hiện vào năm 1774. Đây là nguyên tố hóa học phổ biến nhất trên Trái đất - phần khối lượng oxy trong vỏ trái đất là 47,2%. Trong không khí khí quyển, tỷ lệ oxy là 21%, có liên quan đến hoạt động của cây xanh.
Oxy là một phần của nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. Oxy cần thiết cho sự sống của tất cả các sinh vật sống có tổ chức cao: con người, động vật, chim, cá. Oxy chiếm từ 50 đến 85% khối lượng mô động vật và thực vật.
Ba đồng vị ổn định của oxy được biết đến: 16 O, 17 O, 18 O.
Ở trạng thái tự do, oxy tồn tại ở hai dạng biến đổi đẳng hướng: O 2 - oxy; O 3 - ozon.
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D.I. Mendeleev, nó được đánh số “8” và thuộc nhóm 16(VIa) (Xem Nguyên tử của nhóm 16(VIa)).
Cơm. Cấu trúc của nguyên tử oxy.
Một nguyên tử oxy chứa 8 electron: 2 electron ở quỹ đạo s bên trong và 6 electron nữa ở mức năng lượng bên ngoài - 2 (theo cặp) ở cấp độ s và 4 (hai cặp đôi và 2 không ghép đôi) ở cấp độ p (xem Cấu trúc điện tử của nguyên tử).
Do có hai electron p chưa ghép cặp ở cấp độ bên ngoài, oxy tạo thành hai liên kết cộng hóa trị, nhận hai electron và thể hiện trạng thái oxy hóa -2 (H 2 O, CaO, H 2 SO 4).
Trong các hợp chất có liên kết oxy O-O, nguyên tử oxy thể hiện trạng thái oxy hóa -1 (H 2 O 2).
Với flo có độ âm điện lớn hơn, oxy sẽ nhường các electron hóa trị của nó, thể hiện trạng thái oxy hóa +2 (OF 2).
O2
Một phân tử oxy diatomic được hình thành bởi liên kết đôi của hai nguyên tử oxy. Vì lý do này, oxy phân tử là một hợp chất ổn định trong điều kiện bình thường.
Năng lượng phân ly của phân tử oxy thấp hơn khoảng 2 lần so với phân tử nitơ (xem Đa bội liên kết cộng hóa trị), do đó oxy có khả năng phản ứng cao hơn so với nitơ (nhưng ít hơn nhiều so với, ví dụ như flo).
Khả năng phản ứng của oxy tăng lên khi nó nóng lên. Oxi phản ứng với mọi nguyên tố trừ khí hiếm. Do độ âm điện cao (xem Độ âm điện là gì) trong các hợp chất hóa học (ngoại trừ flo), oxy hoạt động như một tác nhân oxy hóa ở mức độ -2 (chỉ flo oxy hóa oxy để tạo thành oxy Diflorua OF 2).
Tính chất của khí oxy:
- khí không màu, không mùi, không vị;
- ở dạng lỏng hoặc rắn, oxy có màu xanh lam;
- hòa tan vừa phải trong nước: phần khối lượng của oxy ở 20°C là 0,004%.
Tính chất hóa học của oxy
Trong tất cả các phản ứng, oxy đóng vai trò là tác nhân oxy hóa, kết hợp với tất cả các nguyên tố (trừ helium, argon và neon) bằng tương tác trực tiếp (trừ kim loại flo, clo, vàng và bạch kim).
Với kim loại và phi kim (các chất đơn giản), oxi tạo thành oxit:
2Cu + O 2 = 2CuO 4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Ca + O 2 = 2CaO S + O 2 = SO 2 C + O 2 = CO 2
Sự oxy hóa các kim loại kiềm natri và kali tạo ra peroxit:
2Na + O 2 = Na 2 O 2
Hầu như tất cả các phản ứng liên quan đến oxy đều tỏa nhiệt, nhưng có những trường hợp ngoại lệ:
N 2 +O 2 ↔ 2NO-Q
Nhiều chất phản ứng với oxy giải phóng nhiệt và ánh sáng lớn, quá trình này được gọi là đốt cháy.
Phản ứng đốt cháy:
- Đốt cháy amoniac trong không khí tạo thành nước và nitơ: 4NH 3 +3O 2 = 2N 2 +6H 2 O
- Quá trình oxy hóa xúc tác amoniac: 4NH 3 +5O 2 = 2NO+6H 2 O
- Đốt cháy hydro sunfua trong lượng oxy dư: 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O
- khi thiếu oxy, hydro sunfua sẽ oxy hóa chậm thành lưu huỳnh tự do: 2H 2 S+O 2 = 2S+2H 2 O
- Đốt cháy các chất hữu cơ trong oxy tạo thành nước và carbon dioxide: CH 4 +2O 2 → CO 2 +2H 2 O C 2 H 5 OH+3O 2 → 2CO 2 +3H 2 O
- Khi đốt cháy các chất hữu cơ chứa nitơ, ngoài carbon dioxide và nước, nitơ tự do được giải phóng: 4CH 3 NH 5 +9O 2 → 4CO 2 +2N 2 +10H 2 O
Nhiều chất (rượu, aldehyd, axit) thu được bằng quá trình oxy hóa có kiểm soát các chất hữu cơ. Ngoài ra, nhiều quá trình tự nhiên, chẳng hạn như hô hấp hoặc phân hủy, vốn là phản ứng oxy hóa của các chất hữu cơ.
Một chất oxy hóa thậm chí còn mạnh hơn oxy là ozon, có khả năng oxy hóa kali iodua thành ion tự do - phản ứng này được sử dụng để xác định định tính và định lượng ozon: O 3 +2KI+H 2 O = I 2 ↓+2KOH+O 2
Thu nhận và sử dụng oxy
Oxy được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và y học:
- trong luyện kim, oxy được sử dụng để nấu chảy thép (gang);
- trong công nghiệp hóa chất, oxy cần thiết để sản xuất axit (lưu huỳnh và nitric), metanol, axetylen, aldehyd;
- trong ngành công nghiệp vũ trụ, oxy được sử dụng làm chất oxy hóa cho nhiên liệu tên lửa;
- trong y học, oxy được dùng trong thiết bị hô hấp;
- Trong tự nhiên, oxy đóng vai trò cực kỳ quan trọng - trong quá trình oxy hóa carbohydrate, chất béo và protein, năng lượng cần thiết cho sinh vật sống được giải phóng.
Phương pháp lấyôxy:
- công nghiệp cách:
- hóa lỏng không khí với sự phân tách tiếp theo của hỗn hợp khí lỏng thành các thành phần;
- điện phân nước:
2H 2 O = 2H 2 + O 2.
- phòng thí nghiệm phương pháp (phân hủy muối khi đun nóng):
- thuốc tím:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2; - Muối Berthollet:
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2.
- thuốc tím:
- Sự phân hủy nhiệt của nitrat kim loại kiềm:
2NaNO 3 = 2NaNO 2 +O 2 - xúc tác phân hủy hydrogen peroxide (chất xúc tác MnO 2):
2H 2 O 2 = 2H 2 O+O 2; - sự tương tác của peroxit carbon dioxide với peroxit kim loại kiềm:
2CO 2 +2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 +O 2.
Cấu trúc vỏ ngoài: 1 s 2 2s 2 2p 4, điều này cho thấy rằng oxy dễ dàng gắn 2 electron vào chính nó trước khi lấp đầy lớp bên ngoài hơn là cho đi. Vì vậy, oxi là chất oxi hóa.
Đồng vị của oxy.
Có 3 hình thức ổn định ôxy: 16 Ồ, 17 Ồ và 18 Ồ, hàm lượng trung bình lần lượt là 99,759%, 0,037% và 0,204% tổng số nguyên tử.
Chung nhất 16 VỀ, vì nó nhẹ nhất (bao gồm 8 proton và 8 electron), khiến nó rất ổn định.
Tính chất vật lý của oxy.
Các phương pháp thu được oxy.
Có 4 cách nhận ôxy:
1. Điện phân nước.
2. Phương pháp công nghiệp: chưng cất hỗn hợp không khí (oxy, là nguyên tố nặng hơn, tồn tại trong hỗn hợp và nitơ bay hơi)
3. Phương pháp phân hủy oxit, peroxit, muối trong phòng thí nghiệm:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2,
2BaO 2 = 2BaO + O 2,
2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2.
4. Từ peroxit (dùng trong không gian để tái sinh O2 từ cacbon dioxit):
2 K2O2+2CO2 = 2K2CO3+O2.
Tính chất hóa học của oxy.
Phản ứng với kim loại đã ở nhiệt độ phòng:
2Ca + O 2 = 2CaO,
2Mg +O2 = 2MgO,
Với phi kim loại (khi đun nóng):
S + O 2 = SO 2 (T=250°С),
C + O 2 = CO 2 (T=700°C),
O2 tương tác với các hợp chất phức tạp:
2NO + O 2 = 2NO 2,
2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O,
Tìm oxy trong tự nhiên.
Ôxy- nguyên tố hóa học phổ biến nhất. Oxy liên kết chiếm khoảng 6/7 khối lượng vỏ nước của Trái đất - thủy quyển (85,82% khối lượng), gần một nửa thạch quyển (47% khối lượng) và chỉ trong khí quyển, nơi oxy ở dạng tự do. trạng thái, nó chiếm vị trí thứ hai (23,15% trọng lượng) sau nitơ.
Oxy tạo thành một số lượng lớn các khoáng chất: silicat, thạch anh, oxit sắt, cacbonat, sunfat, nitrat. Nó là một phần của tế bào của sinh vật sống, tham gia vào các quá trình hô hấp, khuếch tán, lưu thông máu, phản ứng oxy hóa và khử.
Oxy là thành phần chính của quá trình quang hợp.
Một nguyên tử oxy có 8 electron, 2 electron ở lớp bên trong và 6 electron
ở bên ngoài. Do đó, trong các phản ứng hóa học, oxy có thể nhận tối đa hai electron từ các chất cho, tạo nên lớp vỏ ngoài của nó thành 8 electron và tạo thành một điện tích âm dư thừa. (Xem thêm CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ) . Oxy phân tử. Giống như hầu hết các nguyên tố khác, nguyên tử của nó không có đủ số electron để hoàn thành lớp vỏ ngoài gồm 8 electron 12 electron, oxy tạo thành phân tử hai nguyên tử. Quá trình này giải phóng rất nhiều năng lượng (~ 490 kJ/mol) và do đó, cùng một lượng năng lượng phải được sử dụng cho quá trình phân ly ngược của phân tử thành nguyên tử. Sức mạnh trái phiếuôi cao đến mức 2300° Chỉ có 1% phân tử oxy phân ly thành nguyên tử. (Đáng chú ý là khi một phân tử nitơ được hình thành, N 2 sức mạnh trái phiếu NN thậm chí còn cao hơn, ~ 710 kJ/mol.) Cấu trúc điện tử. Trong cấu trúc điện tử của phân tử oxy, như có thể mong đợi, sự phân bố các electron trong một octet xung quanh mỗi nguyên tử không được thực hiện, nhưng có những electron chưa ghép cặp và oxy thể hiện các đặc tính điển hình của cấu trúc như vậy (ví dụ, nó tương tác với một từ trường, có tính thuận từ).Phản ứng. Trong điều kiện thích hợp, oxy phân tử phản ứng với hầu hết mọi nguyên tố ngoại trừ khí hiếm. Tuy nhiên, trong điều kiện phòng, chỉ những nguyên tố hoạt động mạnh nhất mới phản ứng đủ nhanh với oxy. Có khả năng là hầu hết các phản ứng chỉ xảy ra sau khi oxy phân ly thành nguyên tử và sự phân ly chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao. Tuy nhiên, chất xúc tác hoặc các chất khác trong hệ phản ứng có thể thúc đẩy quá trình phân ly O2 . Được biết, kim loại kiềm (Li, Na, K) và kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) phản ứng với oxy phân tửvới sự hình thành peroxit:Tiếp nhận và ứng dụng. Do có oxy tự do trong khí quyển nên phương pháp chiết xuất oxy tự do hiệu quả nhất là hóa lỏng không khí, từ đó loại bỏ tạp chất CO 2 , bụi v.v. phương pháp hóa học và vật lý. Quá trình tuần hoàn bao gồm nén, làm mát và giãn nở, dẫn đến hóa lỏng không khí. Với sự tăng nhiệt độ chậm (phương pháp chưng cất phân đoạn), các khí hiếm đầu tiên (khó hóa lỏng nhất) bay hơi khỏi không khí lỏng, sau đó là nitơ và oxy lỏng. Kết quả là, oxy lỏng chứa dấu vết của khí hiếm và một tỷ lệ tương đối lớn nitơ. Đối với nhiều ứng dụng, những tạp chất này không phải là vấn đề. Tuy nhiên, để thu được oxy có độ tinh khiết đặc biệt, quá trình chưng cất phải được lặp lại. (Xem thêm KHÔNG KHÍ). Oxy được lưu trữ trong bể và xi lanh. Nó được sử dụng với số lượng lớn làm chất oxy hóa cho dầu hỏa và các nhiên liệu khác trong tên lửa và tàu vũ trụ. Ngành thép sử dụng khí oxy để thổi qua sắt nóng chảy bằng phương pháp Bessemer nhằm loại bỏ nhanh chóng và hiệu quả các tạp chất C, S và P. Vụ nổ oxy tạo ra thép nhanh hơn và có chất lượng cao hơn vụ nổ không khí. Oxy còn được sử dụng để hàn và cắt kim loại (ngọn lửa oxy-axetylen). Ví dụ, oxy cũng được sử dụng trong y học để làm phong phú thêm môi trường hô hấp của bệnh nhân khó thở. Oxy có thể được tạo ra bằng nhiều phương pháp hóa học khác nhau và một số trong số chúng được sử dụng để thu được một lượng nhỏ oxy tinh khiết trong thực hành phòng thí nghiệm.Điện phân. Một trong những phương pháp sản xuất oxy là điện phân nước có thêm một lượng nhỏ NaOH hoặc H 2 SO 4 làm chất xúc tác: 2H 2 O ® 2H 2 + O 2 . Trong trường hợp này, các tạp chất hydro nhỏ được hình thành. Sử dụng thiết bị phóng điện, các vết hydro trong hỗn hợp khí lại được chuyển thành nước, hơi nước được loại bỏ bằng cách đóng băng hoặc hấp phụ.Sự phân ly nhiệt. Một phương pháp quan trọng trong phòng thí nghiệm để sản xuất oxy do J. Priestley đề xuất là phân hủy nhiệt các oxit kim loại nặng: 2HgO® 2Hg + O 2 . Để làm được điều này, Priestley đã tập trung tia nắng mặt trời vào bột oxit thủy ngân. Một phương pháp nổi tiếng trong phòng thí nghiệm cũng là sự phân ly nhiệt của muối oxo, ví dụ như kali clorat với sự có mặt của chất xúc tác - mangan dioxide:Mangan dioxide, được thêm vào với số lượng nhỏ trước khi nung, cho phép duy trì nhiệt độ và tốc độ phân ly cần thiết cũng như chính MnO 2 không thay đổi trong suốt quá trình.Các phương pháp phân hủy nhiệt nitrat cũng được sử dụng:
cũng như peroxit của một số kim loại hoạt động, ví dụ: 2BaO 2 ® 2BaO + O 2 Phương pháp thứ hai đã từng được sử dụng rộng rãi để tách oxy từ khí quyển và bao gồm việc đun nóng BaO trong không khí cho đến khi BaO được hình thành. 2
tiếp theo là sự phân hủy nhiệt của peroxide. Phương pháp phân hủy nhiệt vẫn quan trọng đối với việc sản xuất hydro peroxide. |
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ CỦA OXY |
|
| Số nguyên tử | 8 |
| Khối lượng nguyên tử | 15,9994 |
| Điểm nóng chảy, °C | –218,4 |
| Điểm sôi, °C | –183,0 |
| Tỉ trọng | |
| cứng, g/cm 3 (ở t làm ơn) | 1,27 |
| chất lỏng g/cm 3 (tại t kip) | 1,14 |
| khí, g/dm 3 (ở 0°C) | 1,429 |
| không khí tương đối | 1,105 |
| tới hạn a, g/cm 3 | 0,430 |
| Nhiệt độ tới hạn a, °С | –118,8 |
| Áp suất tới hạn a, atm | 49,7 |
| Độ hòa tan, cm 3 /100 ml dung môi | |
| trong nước (0°C) | 4,89 |
| trong nước (100°C) | 1,7 |
| trong rượu (25° C) | 2,78 |
| Bán kính, Å | 0,74 |
| cộng hóa trị | 0,66 |
| ion (O 2–) | 1,40 |
| Thế ion hóa, V | |
| Đầu tiên | 13,614 |
| thứ hai | 35,146 |
| Độ âm điện ( F = 4) | 3,5 |
| MỘT Nhiệt độ và áp suất tại đó mật độ của chất khí và chất lỏng bằng nhau. | |
Cấu trúc điện tử của oxy (1s
2 2s 2 2p 4 ) sao cho nguyên tửồ nhận hai electron ở lớp ngoài tạo thành lớp vỏ electron ngoài ổn định, tạo thành ion O2 . Trong oxit kim loại kiềm, liên kết ion được hình thành chủ yếu. Có thể giả định rằng các electron của các kim loại này gần như bị hút hoàn toàn bởi oxy. Trong các oxit của kim loại và phi kim kém hoạt động hơn, sự chuyển điện tử không hoàn toàn và mật độ điện tích âm trên oxy ít rõ rệt hơn, do đó liên kết ít ion hơn hoặc nhiều cộng hóa trị hơn.Khi kim loại bị oxy hóa bằng oxy, nhiệt được giải phóng, độ lớn của nhiệt lượng tương ứng với độ bền liên kết MO . Trong quá trình oxy hóa một số phi kim, nhiệt được hấp thụ, điều này cho thấy liên kết của chúng với oxy yếu hơn. Các oxit như vậy không ổn định về mặt nhiệt (hoặc kém bền hơn so với các oxit có liên kết ion) và thường có tính phản ứng cao. Bảng so sánh giá trị entanpy hình thành oxit của các kim loại, kim loại chuyển tiếp và phi kim, các nguyên tố điển hình nhất A và B -nhóm con (dấu trừ nghĩa là tỏa nhiệt).| phản ứng | Entanpy của sự hình thành, kJ/mol |
| 4Na + O 2 ® 2Na 2 O a | |
| 2Mg + O 2 ® 2MgO | |
| 4Al + 3O 2 ® 2Al 2 O 3 | |
| Si + O 2 ® SiO 2 | |
| 4P + 5O 2 ® P 4 O 10 | |
| S + O 2 ® SO 2 | |
| 2Cl 2 + 7O 2 ® 2Cl 2 O 7 | |
| 2Hg + O 2 ® 2HgO | |
| 2Cr + 3O 2 ® 2CrO 3 | |
| 3Fe + 2O 2 ® Fe 3 O 4 | |
| Một Trong điều kiện bình thường, giáo dục là tốt hơn Na 2 O 2 . | |
1. Nhiệt độ nóng chảy của oxit kim loại kiềm giảm khi bán kính nguyên tử của kim loại tăng; Vì thế,
tpl (Cs 2 O) tpl (Na 2 O) . Các oxit trong đó liên kết ion chiếm ưu thế có điểm nóng chảy cao hơn điểm nóng chảy của oxit cộng hóa trị: tpl (Na 2 O) > t pl (SO 2). 2. Oxit của kim loại phản ứng (phân nhóm IAIIIA) ổn định nhiệt hơn oxit của kim loại chuyển tiếp và phi kim. Oxit của kim loại nặng ở trạng thái oxy hóa cao nhất khi phân ly nhiệt tạo thành oxit có trạng thái oxy hóa thấp hơn (ví dụ: 2Hg 2+ O ® (Hg +) 2 O + 0,5O 2 ® 2Hg 0 + O 2 ). Những oxit như vậy ở trạng thái oxy hóa cao có thể là tác nhân oxy hóa tốt.3. Các kim loại hoạt động mạnh nhất phản ứng với oxy phân tử ở nhiệt độ cao tạo thành peroxit: Sr + O 2 ® SrO 2 . 4. Oxit của kim loại hoạt động tạo thành dung dịch không màu, trong khi oxit của hầu hết các kim loại chuyển tiếp có màu và thực tế không hòa tan. Dung dịch nước của oxit kim loại có tính chất bazơ và là hydroxit chứaỒ -nhóm và oxit phi kim trong dung dịch nước tạo thành axit chứa ion H+. 5. Kim loại và phi kim thuộc phân nhóm A tạo thành oxit có trạng thái oxi hóa tương ứng với số nhóm, ví dụ Na, Be và B được hình thành bởi Na 1 2 O, Be II O và B 2 III O 3 và phi kim IVAVIIA phân nhóm C, N, S, Cl dạng CIV O 2, N V 2 O 5, S VI O 3, Cl VII 2 O 7. Số nhóm của một nguyên tố chỉ tương quan với trạng thái oxy hóa tối đa, vì có thể có các oxit có trạng thái oxy hóa thấp hơn của các nguyên tố. Trong quá trình đốt cháy các hợp chất, sản phẩm tiêu biểu là các oxit, ví dụ: 2H 2 S + 3O 2 ® 2SO 2 + 2H 2 O Khi đun nóng nhẹ, các chất có chứa cacbon và hydrocacbon bị oxy hóa (cháy) thành CO 2 và H 2 O . Ví dụ về các chất như vậy là nhiên liệu gỗ, dầu, rượu(và cả cacbon than, than cốc và than củi) . Nhiệt từ quá trình đốt cháy được sử dụng để tạo ra hơi nước (sau đó tạo ra điện hoặc cung cấp cho các nhà máy điện), cũng như để sưởi ấm các ngôi nhà. Các phương trình điển hình cho quá trình đốt cháy là:a) gỗ (xenlulo):
(C6H10O5) N + 6N O2® 6N CO2+5 N H2O + nhiệt năngb) dầu hoặc khí đốt (xăng C
8 giờ 18 hoặc khí tự nhiên CH 4):2C 8H 18 + 25O 2
® 16CO 2 + 18H 2 O + nhiệt năng CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O + nhiệt năng C 2 H 5 OH + 3O 2 ® 2CO 2 + 3H 2 O + năng lượng nhiệtd) Cacbon (than hoặc than củi, than cốc):
2C + O 2 ® 2CO + nhiệt năng 2CO + O 2 ® 2CO 2 + nhiệt năngMột số hợp chất chứa C-, H-, N-, O có khả năng dự trữ năng lượng cao cũng có thể bị đốt cháy. Oxy cho quá trình oxy hóa có thể được sử dụng không chỉ từ khí quyển (như trong các phản ứng trước đó), mà còn từ chính chất đó. Để bắt đầu một phản ứng, chỉ cần kích hoạt một chút phản ứng, chẳng hạn như một cú đánh hoặc lắc, là đủ. Trong các phản ứng này, sản phẩm cháy cũng là oxit, nhưng chúng đều ở dạng khí và nở ra nhanh chóng ở nhiệt độ cuối cùng cao của quá trình. Vì vậy, những chất như vậy dễ nổ. Ví dụ về chất nổ bao gồm trinitroglycerin (hoặc nitroglycerin) C
3 H 5 (NO 3) 3 và trinitrotoluene (hoặc TNT) C 7 H 5 (NO 2) 3 . Xem thêm VŨ KHÍ HÓA CHẤT VÀ SINH HỌC.Oxit của kim loại hoặc phi kim loại có trạng thái oxy hóa thấp hơn của một nguyên tố phản ứng với oxy tạo thành oxit có trạng thái oxy hóa cao của nguyên tố đó:
Các oxit tự nhiên thu được từ quặng hoặc tổng hợp được dùng làm nguyên liệu thô để sản xuất nhiều kim loại quan trọng, ví dụ như sắt từ Fe 2 O 3 (hematit) và Fe 3 O 4 (magnetite), nhôm từ Al 2 Ô 3 (alumina), magie từ MgO (magiê). Oxit kim loại nhẹ được sử dụng trong công nghiệp hóa chất để sản xuất chất kiềm hoặc bazơ. Kali peroxit KO 2
có ứng dụng đặc biệt vì khi có độ ẩm và phản ứng với nó sẽ giải phóng oxy. Vì thế K.O. 2
được sử dụng trong mặt nạ phòng độc để tạo ra oxy. Độ ẩm từ không khí thở ra giải phóng oxy trong mặt nạ phòng độc và KOH hấp thụ CO 2
. Điều chế oxit CaO và canxi hydroxit Ca(OH) 2
sản xuất quy mô lớn trong công nghệ gốm sứ và xi măng.Nước (hydrogen oxit).
Tầm quan trọng của nước H2 O cả trong thực hành trong phòng thí nghiệm đối với các phản ứng hóa học và trong các quá trình quan trọng đều đòi hỏi phải xem xét đặc biệt đến chất này (Xem thêm HYDRO; NƯỚC, ĐÁ VÀ HƠI NƯỚC). Như đã đề cập, trong quá trình tương tác trực tiếp giữa oxy và hydro trong các điều kiện, ví dụ, xảy ra tia lửa điện, vụ nổ và sự hình thành nước và 143 kJ/(mol H 2 Ô). Phân tử nước có cấu trúc gần như tứ diện, góc HOH bằng 104° 30 ў . Các liên kết trong phân tử là một phần ion (30%) và một phần cộng hóa trị với mật độ điện tích âm cao trên oxy và theo đó là điện tích dương trên hydro:
Do độ bền cao của liên kết H O Hydro khó tách ra khỏi oxy và nước có tính axit rất yếu. Nhiều tính chất của nước được xác định bởi sự phân bố điện tích. Ví dụ, một phân tử nước tạo thành hydrat với ion kim loại:Nước nhường một cặp electron cho chất nhận, cặp electron này có thể H+: Các phân tử nước liên kết với nhau thành các khối lớn ( H2O) x
liên kết hydro yếu (năng lượng liên kết~ 21 kJ) 
Nước trong hệ thống liên kết hydro như vậy trải qua quá trình phân ly ở mức độ rất yếu, đạt nồng độ 10 7 mol/l. Rõ ràng, sự phân tách liên kết, được thể hiện trong dấu ngoặc vuông, dẫn đến sự hình thành ion hydroxitỒ và ion hydronium H3O+: 
Hydro peroxit.
Một hợp chất khác chỉ gồm hydro và oxy,
là hydro peroxit H2O2 . Tên "peroxide" được sử dụng cho các hợp chất chứa liên kếtôi . Hydrogen peroxide có cấu trúc chuỗi uốn cong không đối xứng:Hydro peroxit được tạo ra bởi phản ứng của peroxit kim loại với axit BaO 2 + H 2 SO 4 ® BaSO 4 + H 2 O 2 hoặc bằng cách phân hủy axit peroxodisulfuric H2S2O8 , thu được bằng điện phân:
Dung dịch cô đặc H2O2 có thể thu được bằng phương pháp chưng cất đặc biệt. Hydrogen peroxide được sử dụng làm chất oxy hóa trong động cơ tên lửa. Dung dịch peroxide loãng có tác dụng như chất khử trùng, chất tẩy trắng và chất oxy hóa nhẹ. H2O2 thêm vào nhiều axit và oxit để tạo ra các hợp chất tương tự như hydrat. Khi có mặt chất oxy hóa mạnh (như MnO 2 hoặc MnO 4 ) H 2 O 2 oxy hóa, giải phóng oxy và nước.Oxoanion và oxocation
các hạt chứa oxy có điện tích dư (oxoanion) hoặc điện tích dương (oxocation). Và anh ấy O2 có ái lực cao(độ phản ứng cao) đối với các hạt tích điện dương như H+ . Đại diện đơn giản nhất của oxoanion ổn định là ion hydroxitỒ . Điều này giải thích tính không ổn định của các nguyên tử có mật độ điện tích cao và sự ổn định một phần của chúng là kết quả của việc bổ sung một hạt mang điện tích dương. Vì vậy, khi một kim loại hoạt động (hoặc oxit của nó) tác dụng với nước, nó sẽ tạo thành OH , không phải O 2: ® 2Na + + 2OH + H 2 hoặc ® 2Na + + 2OH Các oxoanion phức tạp hơn được hình thành từ oxy với ion kim loại hoặc hạt phi kim loại có điện tích dương lớn, dẫn đến hạt có điện tích thấp ổn định hơn, ví dụ:
Khí quyển. Ngoài oxy nguyên tửồ và phân tử hai nguyên tử O2 có một dạng ôzôn oxy thứ ba O 3 chứa ba nguyên tử oxy. Tất cả ba hình thức đều là sửa đổi đẳng hướng. Ozone được hình thành bằng cách truyền một dòng điện yên tĩnh qua oxy khô: 3O 2 2O 3 . Trong trường hợp này, một vài phần trăm ozone được hình thành. Phản ứng được xúc tác bởi các ion kim loại. Ozone có mùi hăng, nồng có thể được phát hiện gần các máy điện đang vận hành hoặc gần nơi phóng điện trong khí quyển. Khí có màu xanh lam, ngưng tụ ở 112°
C thành chất lỏng màu xanh đậm và ở 193°
Một pha rắn màu tím sẫm được hình thành. Ozon lỏng hòa tan ít trong oxy lỏng và trong 100 g nước ở 0°
C hòa tan 49 cm 3 Ô 3 . Về tính chất hóa học, ozone hoạt động mạnh hơn oxy rất nhiều và chỉ đứng sau O và F về tính chất oxy hóa. 2 và CỦA 2 (oxy Diflorua). Quá trình oxy hóa thông thường tạo ra oxit và oxy phân tử O2 . Khi ozon tác dụng lên kim loại hoạt động ở những điều kiện đặc biệt, ozonua có thành phần K + O 3 . Ozone được sản xuất công nghiệp cho các mục đích đặc biệt; nó là chất khử trùng tốt và được sử dụng để lọc nước và làm chất tẩy trắng, cải thiện tình trạng không khí trong các hệ thống khép kín, khử trùng đồ vật và thực phẩm, đồng thời đẩy nhanh quá trình chín của ngũ cốc và trái cây. Trong phòng thí nghiệm hóa học, máy ozon hóa thường được sử dụng để tạo ra ozon, cần thiết cho một số phương pháp phân tích và tổng hợp hóa học. Cao su dễ bị phá hủy ngay cả khi tiếp xúc với nồng độ ozone thấp. Ở một số thành phố công nghiệp, nồng độ ozone đáng kể trong không khí dẫn đến sự hư hỏng nhanh chóng của các sản phẩm cao su nếu chúng không được bảo vệ bằng chất chống oxy hóa. Ozone rất độc hại. Hít phải không khí liên tục, ngay cả với nồng độ ozone rất thấp, sẽ gây đau đầu, buồn nôn và các tình trạng khó chịu khác.VĂN HỌC Razumovsky S.D. Các dạng và tính chất cơ bản của oxy. M., 1979Tính chất nhiệt động của oxy. M., 1981
