Ozon (O3) và hidro peoxit (H2O2) có tính chất hoá học cơ bản nào và được dùng để làm gì ? Oxi (O2) và Ozon (O3) là hai dạng thù hình của nguyên tố oxi. Phân tử ozon có ba nguyên tử oxi liên kết với nhau. Nguyên tử oxi trung tâm tạo nên một liên kết cho – nhận với một trong hai nguyên tử oxi và hai liên kết cộng hoá trị với nguyên tử oxi còn lại:O ~ ÀY \OLiên kết cho – nhận Liên kết cộng hoá trị2. Tính chất của ozon a) Tính chất vật lí Ozon là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt. Ở nhiệt độ -112°C, khí ozonhoá lỏng có màu xanh đậm. Ozon tan trong nước nhiều hơn oxi gần 16 lần (100 ml nước ở 0°C hoà tan được 49 ml khí ozon).b) Tính chất hoá họcTrên tầng cao của khí quyển, Oa được tạo thành từ O2 do ảnh hưởng của tia cực tím (UV) hoặc sự phóng điện trong cơn dông:3O2 —UV—> 2O O3 là một trong những chất có tính oxi hoá rất mạnh và mạnh hơn O2. Thí dụ: – Oạ oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt). Ở điều kiện bình thường, O2 không oxi hoá được Ag, nhưng O3 oxi hoá Ag thành Ag2O:2Ag+ O – AgO + O.Ứng dụng của ozon Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon (dưới 10-6% theo thể tích) có tác dụng làm cho không khí trong lành. Với lượng ozon lớn hơn sẽ gây độc hại với con người. Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tinh bột, dầu ăn và nhiều chất khác. Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi, bảo quản hoa quả. Trong y khoa, Ozon được dùng chữa sâu răng.II – HEDRO PEOXIT 1. Cấu tạo phân tử của hiđro peoxit Hiđro peoxit (nước oxi già) có công thức phân tử là H2O2. Công thức cấu tạo của phân tử là: o-o1کےH Liên kết giữa các nguyên tử H và nguyên tử O là liên kết cộng hoá trị có cực (cặp electron chung lệch về phía nguyên tử O). 2. Tính chất của hiđro peoxit a) Tính chất vật líHiđro peoxit là chất lỏng không màu, nặng hơn nước (D = 1,45 g/cm3), hoá rắn ở – 0,48°C, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. b) Tính chất hoá học – Hiđro peoxit là hợp chất ít bền, dễ bị phân huỷ thành H2O và O2, phản ứng toả nhiều nhiệt. Sự phân huỷ H2O2 sẽ xảy ra nhanh nếu có mặt chất xúc tác: 2H2O, — *”de te i MnO2 → 2H2O + O..îPhản ứng này được dùng để điều chế Oxi trong phòng thí nghiệm.164- Số oxi hoá của nguyên tố oxi trong H2O2 là -1, là số oxi hoá trung gian giữa các số oxi hoá -2 và 0 của nguyên tố oxi. Vì vậy, H2O2 vừa có tính o ơi hoá, vừa có tính khử: H2O2 có tính oxi hoá khi tác dụng với chất khử. Thí dụ: -1 +3 -2 +5 H2O2 + KNO, -> H2O + KNO, -1 -1 O -2 HO-2KI – I + 2KOH H2O2 có tính khử khi tác dụng với chất oxi hoá. Thí dụ: +1 -1 O O AgO + H2O – 2 Ag+ H2O + O.-1 +7 +2 O 5H2O, + 2KMnO, +3H2SO – 2MnSO +5O2+ KSO +8HO3. Ứng dụng của hiđro peoxit Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất được 720.000 tấn H2O2 (quy ra nguyên chất). Những ứng dụng của hiđro peoxit liên quan đến tính oxi hoá của nó: – 28% dùng làm chất tẩy trắng bột giấy. – 20% dùng chế tạo nguyên liệu tẩy trắng trong bột giặt. – 19% dùng tẩy trắng tơ sợi, lông, len, vải. – 17% dùng làm chất bảo vệ môi trường, khai thác mỏ. – 16% dùng trong các ngành công nghệ hoá chất, khử trùng hạt giống trong nông nghiệp, chất bảo quản nước giải khát, trong y khoa dùng làm chất Sát trùng (dung dịch H2O23%),…BẢI TÂP 1. Hiđro peoxit có thể tham gia những phản ứng hoá học: H2O2 + 2KI – 12 + 2KOH (1) H2O2 + Ag2O – 2Ag+ H2O + O. (2) Tính chất của H2O2 được diễn tả đúng nhất là: A. Hiđro peoxit chỉ có tính oxi hoá. B. Hiđro peoxit chỉ có tính khử.C. Hiđro peoxit không có tính oxi hoá, không có tính khử. D. Hiđro peoxit vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử. 2. Có hai bình, một đựng khí oxi, một đựng khí ozon. Hãy giới thiệu thuốc thử để phân biệt từng khí. 3. Hãy dẫn ra những phản ứng hoá học để chứng minh cho tính chất của các chất sau: a). Oxi và Ozon cùng có tính oxi hoá, nhưng Ozon có tính oxi hoá mạnh hơn Oxi. b). Nước và hiđro peoxit cùng có tính oxi hoá, nhưng hiđro peoxit có tính oxi hoá mạnh hon nulöC. 4. Ozon và hiđro peoxit có những tính chất hoá học nào giống nhau, khác nhau ? Lấy thí dụ minh hoạ. 5. Có hỗn hợp khí oxi và Ozon. Sau một thời gian, ozon bị phân huỷ hết, ta được một chất khí duy nhất có thể tích tăng thêm 2%. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí ban đầu. Biết các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. 6°. Hỗn hợp khí A gồm có O2 và O3, tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với hiđro là 19.2. Hỗn hợp khí B gồm có H2 và CO, tỉ khối của hỗn hợp khí B đối với hiđro là 3,6. a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp A và hỗn hợp B. b) Tính số mol hỗn hợp khí A cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp khí B. Các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.7 fiệa. OZON – CHẤT GÂY Ô NHIÊM HAY CHẤT BẢO Vệ ?*Phía trên tầng đối lưu và phần dưới tầng bình lưu ở độ cao 20-30 km là tầng Ozon. Tầng ozon đóng vai trò cực kì quan trọng, nó có tác dụng như lá chắn bảo vệ cho sự sống trên bề mặt trái đất, ngăn không cho tia cực tím từ vũ trụ thâm nhập trái đất:*O + رO « لالا وO * Trên mặt đất, những khí thải của động Cơ ôtô, xe máy có CO, NO. Khí NO được hình thành là do sự kết hợp trực tiếp của N2 và O2 trong xi-lanh Của động Cơ đốt trong :N + O – 2NO Trong không khí, nitơ monooxit bị oxi hoá thành nitơ đioxit NO2:O + O – 2NOÁnh sáng mặt trời phân huỷ NO2 thành gốc oxi tự do:NO ánh sáng NO+ O’mặt trờiNó cùng với những hợp chất oxit nitơ gây nên mù quang hoá bao phủ bầu trời thành phố trong những ngày hè không gió. Mù quang hoá gây đau Cơ bắp, mũi, Cuống họng, đó là nguồn gốc của bệnh khó thở. Ozon cũng giống cacbon đioxit, là chất khí gây hiệu ứng nhà kính. Nồng độ O3 trong khí quyển tăng lên 2 lần thì nhiệt độ mặt đất tăng thêm 1°C.Sự PHÁ HUÝTÂNG OZON Một trong những nguyên nhân làm suy giảm tầng Ozon là do sử dụng hợp chất CFC (cloflocacbon), như CCl2F2, CCl4F,… có tên chung là freon. Freon là chất sinh hàn, được dùng trong tủ lạnh, máy điều hoà,… Khi thái khí freon vào tầng đối lưu, nó dần khuyếch tán sang tầng bình lưu. Ở đây, dưới tác dụng của tia cực tím, nó bị phân huỷ thành gốc tự do C’:CCI.F, – Y » CI* + CCIF)’ Gốc tự do C!” phá huỷ ozon : CI” + O3 → ClO” + O2 CIO* + O” → CI” + O2Gốc tự do CT sinh ra lại tiếp tục thực hiện phản ứng dây chuyền với O3. Mỗi gốc C!” phá huỷ hàng nghìn, hàng chục nghìn phân tử O3 gây ra hiện tượng thúng tầng Ozon. Bức xạ Cực tím Của Vũ trụ qua những lỗ thủng này tới mặt đất gây ra bệnh ung thư da, huỷ hoại mắt,… Công ước quốc tế về môi trường đã cấm sản xuất hợp chất CFC, nhưng với khối lượng CFC hiện Có trong khí quyển sẽ tiếp tục phá huỷ tầng Ozon tới hàng trăm năm sau.Hቨnከ 6,5 gảy ở ܓܝܓܝܠܐ ܓܝܝܝ ܓܝ ܬܐ J J11 ܐܬܐ ܓܝ ܓܝ thường bị bao phủ bởi lớp mù quang hoá dày đặc167