Mục lục bài viết

Oxi hóa trị mấy?

Oxi hóa trị II

Các thông tin khác về oxi

Oxi là một phi kim với các thông tin cơ bản như sau:

Ký hiệu hóa học: O
Nguyên tử khối: 16
Số hiệu nguyên tử: z = 8, thuộc chu kỳ 2, nhóm VIA
Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁴
Độ âm điện: 3.44
Số oxi hóa: -2
Các đồng vị: ¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O

Oxi có 6 electron lớp ngoài cùng, bởi vậy khi tạo thành hợp chất thì luôn có xu hướng nhận thêm 2 electron để đạt được cấu hình khí hiếm.

O + 2e → O^2-

Oxi là nguyên tố hoá học vô cùng phổ biến trên Trái Đất. Oxi chiếm khoảng 20% thể tích trong không khí và 50% khối lượng vỏ của Trái Đất. Oxi chiếm 60% khối lượng cơ thể của con người.

Tính chất vật lý của oxi

Ở điều kiện thường, oxi ở thể khí không màu, không mùi, không vị và nặng hơn không khí. Oxi ít tan trong nước.

Oxi hóa lỏng ở nhiệt độ -183 độ C. Oxi hóa lỏng có màu xanh nhạt.

Trong tự nhiên, oxi được tạo ra từ quá trình quang hợp của thực vật. Chúng chiếm 20% trong không khí.

Tính chất hóa học của oxi

Phản ứng nổi bật của oxi là sự cháy. Dưới đây là những tính chất hóa học của oxi:

Tác dụng với kim loại

Khi có điều kiện nhiệt độ, oxi tác dụng với hầu hết các kim loại để tạo thành oxit kim loại.

Ví dụ:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

2Ca + O₂ → 2CaO

Tác dụng với phi kim

Tùy theo điều kiện khác nhau, oxi có thể tác dụng với nhiều phi kim, trừ nhóm halogen.

Ví dụ:

S + O₂ → SO₂ (nhiệt độ)

N + O₂ → NO₂ (nhiệt độ)

Tác dụng với H₂ nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:

4H₂ + O₂ → 2H₂O

Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với chất có tính khử:

2SO₂ + O₂ → 2SO₃

Tác dụng với chất hữu cơ:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Cách điều chế oxi

Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, oxi được điều chế bằng cách nhiệt phân các chất giàu oxi như KMnO4, KClO3

Phương trình phản ứng:

2KMnO₄ →K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Điều chế oxi trong công nghiệp

Trong công nghiệp, oxi được điều chế trực tiếp từ không khí sau khi trải qua quá trình chưng cất phân đoạn. Hoặc dùng phương pháp điện phân nước ra oxi.

Ứng dụng của oxi

Oxi có rất nhiều ứng dụng khác nhau:

Duy trì sự sống cho con người, động vật, giúp cân bằng và bảo vệ môi trường.
Sử dụng trong lĩnh vực y tế: Bình dưỡng khí, khử trùng
Ứng dụng trong ngành công nghiệp luyện kim, những ngành cần sự tác động của nhiệt độ cao như hàn xì. Khí oxy được sử dụng để hàn và cắt kim loại bằng oxy-axetylen.
Sử dụng oxi trong ngành công nghiệp vũ trụ, làm nhiên liệu cho động cơ đẩy tên lửa.
Oxy được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải, oxy cung cấp cho sự sống của vi sinh hiếu khí trong các hệ thống xử lý nước thải, ngoài ra còn là thành phần không thể thiếu trong quá trình Nitrification: NH4+ + 1.5 O2 => NO2- + 2 H+ + H2O. giúp chuyển đổi amoni thành nitrit và từ nitrit thành nitrat NO3. Tìm hiểu rõ hơn về cơ chế này tại bài viết Xử lý Amoni NH4 trong nước thải

Ngoài ra, còn có rất nhiều ứng dụng khác sử dụng oxi.