bài giảng điện tử ozon_10NC

Ozon vµ HIDRO PEOXIT

I/ OZON

1/ Cấu tạo phân tử:

CTPT: O3

Cấu tạo:

Ozon lµ mét d¹ng thï h×nh cña oxi, trong ph©n tö gåm 3 [O]. [O] trung t©m liªn kÕt cho nhËn víi mét [O] kh¸c vµ liªn kÕt ®«i víi [O] cßn l¹i.

O

O O

1

2

1/ Tính chất của ozon:a. Lí tính:

- Lµ chÊt khÝ mµu xanh da trêi nh¹t vµ cã mïi đặc trưng (xèc)- T0

hl= -1120C - Tr¹ng th¸i láng mµu xanh thÉm, r¾n mµu h¬i ®en.- Tan nhiều trong nước hơn oxi.

Sự tạo thành O3

- Do sấm sét và sự oxi hóa một số hợp chất hữu cơ (nhựa thông, rong biển) ozon được tạo thành trong khí quyển.

- Tầng- Tầng Ozon được Ozon được hình thành là do tia tử ngoại của thành là do tia tử ngoại của mặt trời chuyển hóa: mặt trời chuyển hóa: 3 O3 O22 2 O 2 O33

TTầng ozonầng ozon hấp thụ tia tử ngoại t hấp thụ tia tử ngoại từ ừ tầng cao của tầng cao của không khí bảo vệ con người và các sinh vật tránh không khí bảo vệ con người và các sinh vật tránh được tác hại của tia này. được tác hại của tia này.

1/ Tính chất:b. Hóa tính:

UV

Tính oxi hóa: O3 có tính oxi hoá mạnh và mạnh hơn oxi

* Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt):

O3 có thể tác dụng với Ag ở điều kiện thường: 2Ag + O3 Ag2O + O2

* O3 có thể oxi hóa I- thành I2 (làm xanh hồ tinh bột): 2KI + O3 + H2O I2 + 2KOH + O2

Nhận biết O3

1/ Tính chất:b. Hóa tính:

Ozon

Oxi Ozon

Tính

chất

hóa

học

Đều có tính oxi hoá mạnhĐều có tính oxi hoá mạnhOO33 có tính oxi hoá mạnh hơn oxi có tính oxi hoá mạnh hơn oxi

-không oxi hoá được -không oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg ở điều kiện thườngAg + OAg + O2 2 kh«ng x¶y kh«ng x¶y ra pưra pư

-Oxi hoá được hầu hết các kim -Oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg ở điều kiện thường 2 Ag + O2 Ag + O33 Ag Ag22O + OO + O22

Ozon

Oxi Ozon

Tínhchất hoá học

-1 0 0 -2 0

- Oxi hoá ion I- thµnh I2 ngay cả trong môi trường kiềm:

2KI + O3 + H2O = I2 + 2 KOH + O2

-Oxi kh«ng oxi hoá được ion I-:

O2+KI kh«ng x¶y ra

* PbS + O2 = * Oxi hoá được nhiều chất mà O2

không oxi hoá được

PbS + 2O3 = PbSO4 + O2

3/ Ứng dụng của O3:

• Vai trò

- Do tính oxi hoá mạnh, O3 giết chết vi khuẩn trong không khí vì vậy O3 với nồng độ bé (< 10-6 % về thể tích) làm không khí trong lành

- Trong thương mại: dùng để tẩy trắng tinh bột, dầu ăn …

- Trong đời sống: để khử trùng thức ăn, khử mùi, diệt trùng nước uống, chữa răng sâu, bảo vệ hoa quả

- Trong CN hoá học, để ozon hoá hợp chất hữu cơ

ChữaChữabệnh bệnh bằngbằng ozon ozon

Ozon b¶o qu¶n thùc phÈm

Ozon diệt chất gây

ô nhiễm

Máy điều chế ozon

Ozon

• Ozon ở tầng thấp là chất ô nhiễm - Cùng với những hợp chất oxit nitơ gây nên mù

quang hoá; gây đau cơ, mũi, cuống họng; nguồn gốc của bệnh khó thở.

- gây hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ trái đất.

Khói mù quang hoá bao phủ thành phố

Ozon

• Sự phá huỷ tầng ozon - Ở 1 số khu vực, tầng ozon bị bào mòn, có

chỗ bị thủng. (minh hoạ 1)

- Nguyên nhân: do 1 số chất như CFC (CFCl2, CFCl3 , …có tên chung là freon) ; các oxit của nit¬(NO,NO2 , …) (minh họa 2) (minh họa 3)

- Giải pháp: + Hạn chế và có biện pháp xử lý khí thải, cấm sản xuất CFC.

+ Đưa O3 nhân tạo lên khí quyển bù đắp lỗ thủng tầng ozon

(minh hoạ 1)

(minh họa 2)

(minh họa 3)

II/ Hi®ro peoxit

1.Cấu tạo phân tử

-Ph©n tö cã d¹ng gÊp khócO O

H

H

1

2

2 Cã 1 liên kết cộng hoá trị không cực

Cã 2 liên kết cộng hoá trị có cực

II/ Hidro peoxit

2. Tính chất vật lý

- H2O2 là chất lỏng không màu,nặng hơn nước 1,5 lần (D = 1,45g/cm3 )

- hoá rắn ở -0,48 oC

- tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào

II/ Hidro peoxit

3. Tính chất hoá học

a/ H2O2 là hợp chất ít bền, dễ bị phân huỷ thµnh H2O vµ O2, ph¶n øng to¶ nhiÖt. khi cã chÊt xóc t¸c, nó phân huỷ mạnh và có thể gây nổ.

MnO2

2 H2 H22OO22 2 H 2 H22O + OO + O22

(phản ứng điều chế O(phản ứng điều chế O22 trong phòng thí nghiệm) trong phòng thí nghiệm)

II/ Hidro peoxit

3.Tính chất hoá học

b/ Tính oxi hoá khử

Số oxi hoá của O trong H2O2 là -1, là số oxi hoá trung gian giữa số oxi hoá -2 và số oxi hoá 0 của nguyên tố oxi H2O2 vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử :

Hidro peoxit

-Tính oxi hoá : khi tác dụng với chất khử

H2O2 + KNO2 = H2O + KNO3

H2O2 + 2 KI = I2 + 2 KOH

-1 +3 -2 +5

-1 -1 0 -2

PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O

Hidro peoxit

-Tính khử: khi tác dụng với chất oxi hoá:

Ag2O + H2O2 = 2 Ag + H2O + O2

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + O2 + K2SO4 + 8H2O

O3 + H2O2 = H2O + 2O2

+1 0 0-1

+7 -1 +2 0

Hidro peoxit

28%

20%19%

17%

16%

dùng làm chất tẩy trắng bộtgiấy

dùng chế tạo nguyên liệutẩy trắng trong bột giặt

dùng tẩy trắng tơsợi,lông,len,vải

dùng làm chất bảo vệ môitrường,khai thác mỏ

dùng trong các ngành côngnghệ hoá chất,khử trùnghạt giống,bảo quản nướcgiải khát,chất sát trùng

4. Ứng dụng của H2O2

Hàng năm,

trên thế giới sản xuất được

720 000 tấn H2O2

TÇng Ozon

• Sù h×nh thµnh tÇng ozon

• Thùc tr¹ng tÇng ozon

• Nguyªn nh©n g©y “lç thñng tÇng ozon”

• Nh÷ng biÖn ph¸p kh¾c phôc

TÇng Ozon

• Sù h×nh thµnh tÇng ozon:- TÇng ozon lµ vïng khÝ quyÓn c¸ch bÒ mÆt tr¸i ®Êt tõ 19-48 km.T¹i ®ã, mËt ®é ozon lªn tíi 10/1000. Ozon tån t¹i ë ®ã do kÕt qu¶ sù t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi lªn oxi.

hv

3O2 = 2O3

TÇng ozon

• Sù h×nh thµnh tÇng ozon:

- Sù xuÊt hiÖn cña hîp chÊt chøa nit¬ t¹i tÇng khÝ quyÓn ®· gi÷ cho nång ®é cña ozon lu«n ë mét møc ổn ®Þnh.

TÇng Ozon

• Thùc tr¹ng tÇng ozon :

TÇng ozon cña chóng ta hiÖn nay ®ang máng dÇn ®i, diÖn tÝch lç thñng ngµy cµng t¨ng réng

TÇng Ozon• Nguyªn nh©n g©y lç thñng tÇng ozon :

§øng ®Çu trong sè nh÷ng t¸c nh©n ph¸ huû tÇng ozon lµ CFC - hîp chÊt ® îc sñ dông trong c«ng nghiÖp lµm l¹nh. Ph©n tö CFC rÊt bÒn v÷ng cho ®Õn khi nã tíi tÇng b×nh l u; ë ®©y nh÷ng tia tö ngo¹i ph¸ huû CFC gi¶i phãng ra gốc clo tự do.

TÇng Ozon

• Nguyªn nh©n g©y lç thñng tÇng ozon :

Mét t¸c nh©n kh¸c lµ NO tõ ph©n bãn vµ thuèc trõ s©u còng ph¸ huû tÇng ozon.

NgoµI CFC cßn cã mét sè chÊt kh¸c còng ph¸ ho¹i tÇng ozon bao gåm metyl bromua (cã trong thuèc trõ s©u); halon (trong b×nh ch÷a ch¸y); metyl clorua (sö dông lµm dung m«i trong mét sè qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp). Brom cã kh¶ n¨ng ph¸ huû gÊp 40 lÇn clo.

TÇng Ozon

• Nh÷ng biÖn ph¸p kh¾c phôc:

§Ó b¶o vÖ tÇng ozon, chóng ta ®ang dÇn thay thÕ nh÷ng chÊt ph¸ huû tÇng ozon nh CFC, halon,…b»ng nh÷ng chÊt cã vai trß t ¬ng tù trong cuéc sèng nh ng Ýt cã h¹i cho tÇng ozon h¬n (hay “th©n thiÖn víi ozon h¬n”) nh HCFC.

§ång thêi hiÖn nay ta còng ®ang tranh thñ v¸ tÇng ozon b»ng c¸ch ® a oxi lªn vïng lç thñng …

Bµi tËp ¸p dông

1.Bµi tËp 1. VËn dông tÝnh chÊt ®· häc,nhËn biÕt

hai lä chøa :a. dung dÞch H2O2 vµ H2O.

b. khÝ O3 vµ O2

Đáp án • Bài tập 1 a) Nhận biết H2O2 và H2O

Thuốc thử DD H2O2 H2O

C1

dd KI, hồ tinh bột

Dd xanh

H2O2 + 2KI = 2KOH + I2

Không hiện tượng

C2

PbS (màu đen)

TrắngPbS+4H2O2=PbSO4 + 4H2O

Không hiện tượng

C3

dd KMnO4,

H2SO4

Dd mất màu tím

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+8H2O+O2

Không hiện tượng

Đáp án

b) Nhận biết O3 và O2

Thuốc thử O3 O2

C1

Ag Hoá đen

2Ag + O3 = Ag2O+O2

Không hiện tượng

C2

Dd KI, hồ tinh bột

Dd màu xanh

2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2

Không hiện tượng

C3

PbS (màu đen)

màu trắng

PbS+2O3=PbSO4+O2

Không hiện tượng

Bµi tËp ¸p dông

2. Bµi tËp 2 Giải thích tại sao sau cơn m a cã sÊm chíp, kh«ng khÝ th êng trong lµnh h¬n?

Đáp án

• Bài tập 2 Sau cơn mưa, không khí thường trong

lành hơn vì: - Mưa đã rửa sạch đất bụi tản mạn trong

không khí.

- 1 lượng nhỏ O3 được tạo thành

3 O2 2 O3Tia lửa điện

3. Bµi tËp 33. Bµi tËp 3 Cho 2,24 l hçn hîp khÝ OCho 2,24 l hçn hîp khÝ O22 vµ O vµ O33 ( ®ktc) qua ( ®ktc) qua dung dÞch KI d thu ® îc 12,7 g chÊt r¾n, tÝm dung dÞch KI d thu ® îc 12,7 g chÊt r¾n, tÝm ®en l¾ng xuèng.TÝnh thµnh phÇn % theo ®en l¾ng xuèng.TÝnh thµnh phÇn % theo thÓ tÝch c¸c khÝ trong hçn hîp.thÓ tÝch c¸c khÝ trong hçn hîp.

Bµi tËp ¸p dông

Đáp án

• Bài tập 3: Ptpư :

2KI + O3 + H2O = 2KOH + I2 + O2

nhh = 2,24/22,4 = 0,1 (mol)

chất rắn tím đen là I2

n (I2) = 12,7/254 = 0,05 (mol)

n (O2) = 0,1 – 0,05 = 0,05 (mol)

% O3 = % O2 = 0,05/ 0,1 x 100% = 50%

So sánh tính chất hoá học của oxi, ozonOxi Ozon

Tính

chất

hóa

học

Đều có tính oxi hoá mạnhĐều có tính oxi hoá mạnhOO33 có tính oxi hoá mạnh hơn có tính oxi hoá mạnh hơn

-không oxi hoá được -không oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg ở điều kiện thườngAg + OAg + O2 2 kh«ng x¶y kh«ng x¶y ra ra

-Oxi hoá được hầu hết các kim -Oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg ở điều kiện thường 2 Ag + O2 Ag + O33 Ag Ag22O + OO + O22

-Oxi kh«ng oxi hoá được ion I-:

O2+KI kh«ng x¶y ra

- Oxi hoá in I- thµnh I2 ngay cả trong môi trường kiềm:

2KI + O3 + H2O I2 + 2 KOH + O2

Ozon

Oxi Ozon

Tính

chất

hóa

học

Đều có tính oxi hoá mạnhĐều có tính oxi hoá mạnhOO33 có tính oxi hoá mạnh hơn có tính oxi hoá mạnh hơn

-không oxi hoá được -không oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg ở điều kiện thường

4Ag + O4Ag + O22 2Ag 2Ag22O O

-Oxi hoá được hầu hết các kim -Oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg ở điều kiện thường 2 Ag + O2 Ag + O33 Ag Ag22O + OO + O22

Ozon

Oxi Ozon

Tínhchất hoá học

-Oxi hoá được KI cả trong môi trường kiềm

2KI + O3 + H2O = I2 + 2 KOH + O2

-Chỉ oxi hoá được KI trong môi trường axit

V2O5

* SO2 + O2 = SO3

to* 3 SO2 + O3 = 3 SO3

* PbS + O2 =* Oxi hoá được nhiều chất mà O2

không oxi hoá được

PbS + 2 O3 = PbSO4 + O2

-Lµ chÊt khÝ mµu xanh da trêi nh¹t vµ cã mïi đặc trưng (xèc)-T0

hl=-1120C -Tr¹ng th¸i láng mµu xanh thÉm, r¾n mµu h¬i ®en.-Trong tÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i tËp hîp, O3 ®Òu cã thÓ næ khi va ch¹m-Cã tÝnh nghÞch tõ.

• T¸c dông ® îc víi Ag ë ®iÒu kiÖn th êng

2Ag +O3 Ag2O +O2

• O3 cã thÓ oxh I- trong dung dÞch KI t¹o I

2 lµm xanh hå tinh bét.

2KI + O3 +H2O I2 +2KOH +O2

• TÝnh chÊt ®Æc tr ng:

- Cã mét liªn kÕt cho nhËn kÐm bÒn

DÔ bÞ ph©n huû thµnh

oxi nguyªn tö vµ oxi ph©n tö.

Nh vËy Ozon cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh

1/ Tính chất:b. Hóa tính: