Oxi (O) là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm VIa trong bảng tuần hoàn, có trọng lượng nguyên tử là 15,9994.
Trên Trái đất, oxi là nguyên tố dồi dào nhất, chiếm 20,9% khí quyển, 45% vỏ Trái đất (dưới dạng oxit) và cũng chiếm phần lớn khối lượng nước (89%) trên Trái đất. Trong vũ trụ, oxi phổ biến thứ ba, chỉ sau hidro và heli.
Oxi tồn tại trong tự nhiên dưới dạng phân tử O2, được gọi là khí oxi. Cấu trúc Lewis của oxi thể hiện sự kết hợp của hai nguyên tử oxi thông qua hai liên kết đôi. Oxi có độ âm điện và khả năng phản ứng mạnh do các cặp electron đơn độc trên các nguyên tử oxi.
Oxi chiếm 21% thành phần trong không khí.
Đồng vị của oxi
Đồng vị phổ biến nhất của oxi là dioxygen (O2). Ngoài ra, còn có đồng vị Trioxygen (O3), hay còn gọi là ozon. Ozon được tạo ra ở thượng tầng khí quyển khi O2 kết hợp với oxy nguyên tử, được tạo ra thông qua phân tách O2 bằng bức xạ cực tím UV.
Tính chất của oxi
Các tính chất của oxi bao gồm:
Tính chất vật lý
- Oxi tồn tại dưới ba dạng: lỏng, rắn và khí. Dạng lỏng và rắn có màu xanh nhạt. Oxi dạng khí không màu, không mùi, không vị và rất cần thiết cho sự sống.
- Độ tan: Oxi dễ dàng tan trong nước lạnh (30 cm3 oxi hòa tan trong 1 lít nước) ở 20°C. Oxi lỏng có tính thuận từ mạnh.
- Oxi chuyển từ dạng khí sang dạng lỏng ở nhiệt độ 182,96°C, và từ dạng lỏng có thể đóng băng ở nhiệt độ -218,4°C.
Tính chất hóa học
Oxi có tính phản ứng và tạo thành oxit với tất cả các nguyên tố ngoại trừ helium, neon, argon và krypton.
- Phản ứng với phi kim: Oxi phản ứng với cacbon tạo thành CO2: C + O2 -> CO2. Oxi cũng phản ứng với lưu huỳnh tạo thành SO2: S + O2 -> SO2.
- Phản ứng với kim loại: Oxi phản ứng với sắt tạo thành oxit sắt (gỉ sắt). Tùy thuộc vào điều kiện, oxi tạo ra các dạng oxit khác nhau như FeO, Fe2O3, Fe3O4…
- Phản ứng cháy: Oxi tham gia vào quá trình cháy của hầu hết các chất như CH4, CO, C2H5OH… CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O.
Điều chế oxi
Xem thêm : KHÁM PHÁ
Có nhiều phương pháp để điều chế oxi, tùy thuộc vào điều kiện và mục đích sử dụng. Một số phương pháp điều chế oxi bao gồm:
Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
Điều chế trong phòng thí nghiệm
Các muối như nitrat, clorat và permanganat có thể giải phóng oxi khi bị phân hủy nhiệt. MnO2 được sử dụng làm chất xúc tác để tăng tốc độ phân hủy clorat của natri và kali.
Điều chế trong công nghiệp
Có hai phương pháp chính để sản xuất oxi trong công nghiệp:
- Phân đoạn không khí hóa lỏng: Quá trình này dựa trên sự khác biệt trong điểm sôi của hai thành phần chính của không khí – oxi và nitơ. Không khí được làm lạnh và làm lỏng, sau đó được chưng cất để tách oxi và nitơ.
- Hấp thụ: Khí không khí được đi qua sàng phân tử zeolite để loại bỏ nitơ, từ đó thu được oxi tinh khiết 90-93%.
Vai trò của oxi trong cuộc sống
Mọi người cần oxi để hô hấp. Oxi được động vật và con người hấp thụ và chuyển hóa thành carbon dioxide. Trong khi đó, thực vật sử dụng carbon dioxide và chuyển hóa thành oxi trong quá trình quang hợp.
Các thành phần sinh học như DNA, hợp chất sinh học… trong cơ thể con người đều chứa oxi. Vì vậy, oxi rất cần thiết cho các sinh vật.
Tuy nhiên, quá nhiều oxi cũng không tốt. Tiếp xúc lâu dài với lượng oxi lớn có thể gây tổn thương đến phổi. Những người làm việc liên tục hoặc tiếp xúc với oxi tinh khiết nên làm các xét nghiệm chức năng phổi trước và sau khi tiếp xúc với oxi.
Xem thêm : Mệnh Giản Hạ Thủy là gì? Hợp với màu gì và cách chọn đồ
Ứng dụng của oxi trong cuộc sống.
Ứng dụng của oxi trong đời sống và công nghiệp
Có nhiều ứng dụng của oxi trong đời sống và các ngành công nghiệp:
– Sử dụng trong đèn hàn oxy-acetylen để cắt và hàn kim loại.
– Sử dụng để loại bỏ cacbon dư từ thép trong quá trình sản xuất thép.
– Hỗn hợp oxi lỏng và than bột được sử dụng làm chất nổ.
– Làm chất oxy hóa cho nhiên liệu tên lửa.
– Trong công nghiệp, oxi được sử dụng để tổng hợp ethylene oxide, methanol và amoniac.
Đây là những thông tin cơ bản về oxi. Hãy tìm hiểu thêm trên trang web vietchem.com.vn để có thêm kiến thức về hóa học.
