O₂
Oxi
Thông Số Kỹ Thuật
| Khối lượng mol: | 31.998 g/mol |
| Phân tử khối: | 31.998 |
| Số CAS: | 7782-44-7 |
| Trạng thái: | Khí |
| Màu sắc: | Không màu ở trạng thái khí; có màu xanh nhạt ở trạng thái lỏng và rắn. |
| Tính tan: | Ít tan trong nước. |
| Độ tan: | 0.0043 g/100 mL nước ở 20°C |
| Độ pH: | Không áp dụng |
| Oxi hóa - Khử: | Là phi kim hoạt động hóa học mạnh, có tính oxi hóa mạnh. Trong các hợp chất (trừ OF₂ và peroxide), oxy có số oxi hóa là -2. |
| Nhiệt độ sôi: | -182.96 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | -218.79 °C |
| Tỷ trọng: | 1.429 g/L (ở 0°C, 1 atm) |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 31.998 g/mol
Chất liên quan
O₃H₂OCO₂SO₂H₂O₂
Đặc tính & Ứng dụng
- Y tế: Cung cấp dưỡng khí cho bệnh nhân suy hô hấp, phi công, thợ lặn.
- Công nghiệp: Dùng trong công nghệ luyện kim (luyện thép), hàn cắt kim loại bằng đèn oxy-acetylen.
- Hàng không vũ trụ: Oxy lỏng được dùng làm chất oxy hóa trong động cơ tên lửa đẩy.
- Xử lý nước: Sử dụng để làm sạch nước thải thông qua quá trình oxy hóa sinh học.
Phương pháp điều chế
- Trong phòng thí nghiệm: Nhiệt phân các muối giàu oxy như KMnO₄ hoặc KClO₃ (có xúc tác MnO₂):
2KMnO₄ -t°-> K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ - Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng hoặc điện phân nước:
2H₂O -điện phân-> 2H₂↑ + O₂↑
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Tác dụng với kim loại: Phản ứng với hầu hết kim loại (trừ vàng, bạch kim...) tạo oxit:
3Fe + 2O₂ -t°-> Fe₃O₄ - Tác dụng với phi kim: Phản ứng với carbon, lưu huỳnh, photpho...:
S + O₂ -t°-> SO₂ - Tác dụng với hợp chất: Oxy hóa các hợp chất hữu cơ và vô cơ:
CH₄ + 2O₂ -t°-> CO₂ + 2H₂O
Không phản ứng:
Các kim loại quý như Au (vàng), Pt (bạch kim) và các khí hiếm (He, Ne, Ar...).
Chuỗi chuyển hóa
O₂ -> CO₂ -> CaCO₃ -> CO₂ -> O₂
Hiện tượng thực tế
Sự cháy của các chất trong không khí diễn ra chậm hơn và tỏa ít nhiệt hơn so với khi cháy trong khí oxy nguyên chất. Sự hô hấp của sinh vật và sự hoen gỉ của sắt thép ngoài không khí.
Bài tập vận dụng
- Đề bài: Đốt cháy hoàn toàn 5.4 gam nhôm (Al) trong bình chứa khí oxy dư. Tính thể tích khí O₂ (đktc) đã tham gia phản ứng.
- Lời giải:
Phương trình phản ứng: 4Al + 3O₂ -t°-> 2Al₂O₃
Số mol Al: n_Al = 5.4 / 27 = 0.2 mol.
Theo phương trình: n_O₂ = 3/4 * n_Al = 0.15 mol.
Thể tích khí O₂ cần dùng ở đktc: V_O₂ = 0.15 * 22.4 = 3.36 lít.
Mẹo nhớ nhanh: Oxi duy trì sự sinh tồn / Không màu, không mùi, nuôi hồn muôn nơi / Gặp kim, gặp phi sáng ngời / Tạo nên oxit cho đời tốt tươi.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Là chất duy trì sự cháy mạnh mẽ. Tiếp xúc với các chất dễ cháy, dầu mỡ có thể gây hỏa hoạn hoặc nổ lớn. Oxy lỏng có thể gây bỏng lạnh cực nặng khi tiếp xúc với da.
Độc tính: Không độc ở áp suất khí quyển bình thường. Tuy nhiên, hít thở oxy nguyên chất ở áp suất cao (hơn 1 atm) trong thời gian dài có thể dẫn đến ngộ độc oxy, gây tổn thương phổi và hệ thần kinh trung ương.