Bài 27: Điều chế khí oxi-Phản ứng phân hủy

Để tồn tại, con người và động vật không thể thiếu oxi cho quá trình hô hấp . Có thể nói oxi chính là khí tạo lên sự sống, vậy một khí quan trọng như vậy có thể điều chế được không? Và điều chế như thế nào, những phương trình hóa học của quá trình điều chế khí oxi thuộc loại phản ứng gì? Để trả lời những câu hỏi này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu bài học ngày hôm nay.

I. ĐIỀU CHẾ OXI TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

• Phương pháp chung để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm là nhiệt phân các hợp chất giàu oxi, dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao như Kali pemanganat (KMnO₄) và Kali clorat(KClO₃).

Thí nghiệm

• Điều chế khí oxi bằng phương pháp nhiệt phân Kali pemanganat( KMnO₄)

​

• Oxi là khí duy trì sự sống và sự cháy nên tàn đóm bùng cháy.
• Phương trình hóa học:   2KMnO₄ K₂MnO₄  + MnO₂ + O₂
• Tương tự nếu đun nóng Kali clorat (KClO₃) trong ống nghiệm cũng có khí oxi thoát theo phương trình:
                                 2KClO₃  2KCl + 3O₂ ↑

Nếu thêm bột mangan(IV) oxit vào KClO₃ rồi mới đem đi nhiệt phân thì phản ứng xảy ra nhanh hơn. MnO₂ là chất xúc tác.

• Trong các thí nghiệm điều chế, khí oxi thường được thu bằng hai cách: oxi đẩy không khí ra khỏi lọ( hình a) và oxi đẩy nước ra khỏi ống nghiệm( hình b).

II. SẢN XUẤT KHÍ OXI TRONG CÔNG NGHIỆP

• ​Lượng oxi điều chế được trong phòng thí nghiệm thường rất ít, nguyên liệu để dùng cho quá cũng thường rất đắt, dụng cụ điều chế phức tạp không có tính thực tiễn cao. Cho nên trong công nghiệp người ta điều chế oxi theo cách khác so với trong phòng thí nghiệm.

• Nguyên liệu sản xuất oxi trong công nghiệp chủ yếu là không khí hoặc nước.

1. Sản xuất khí oxi từ không khí

• Trong công nghiệp người ta điều chế khi oxi bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Không khí được lọc sạch bụi, loại bỏ hơi nước, khí CO₂ ,rồi đem hóa lỏng ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Sau đó tăng dần nhiệt độ để không khí lỏng bay hơi, lợi dụng sự chênh lệch về nhiệt độ sôi của các khí ta tách được oxi ra khỏi hỗn hợp khí, trước hết ở -196^oC sẽ thu được khí nito, khi tăng nhiệt độ đến -183^oC thì thu được khí oxi.

2. Sản xuất khí oxi từ nước

• Điện phân nước trong các bình điện phân sẽ  thu được hai chất khí riêng biệt là hidro và oxi.

H₂O     \(\underrightarrow{đpdd}\)   H₂↑  +    O₂ ↑

Sơ đồ máy điện phân nước , Oxi sinh ra ở cực dương.

III. PHẢN ỨNG PHÂN HỦY

• Phản ứng phân hủy là phản ứng hóa học mà chỉ có một chất tham gia phản ứng nhưng lại tạo thành nhiều sản phẩm khác nhau. Hầu hết các phản ứng phân hủy đều xảy ra ở nhiệt độ cao (ngược lại với phản ứng hóa hợp).

​Ví dụ:

​IV. TỔNG KẾT

1. Trong phòng thí nghiệm, khí oxi được điều chế bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi và dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao.

2. Trong công nghiệp, khí oxi được sản xuất từ không khí và nước.

3. Phản ứng phân hủy là phản ứng hóa học trong đó một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới

​Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!