Mẹo Hay Cách

Để thu khí oxi trong phòng thí nghiệm người ta dụng cách nào

Để có được một lượng oxi nhất định thì trước tiên cũng ta phải xem nguồn tạo ra oxi là gì ? Như chúng ta đã biết, Oxi có rất nhiều trong không khí do vậy chúng ta có thể dựa vào tính chất vật lý của oxi để tách oxi từ không khí nhưng đó là khi chúng ta cần một lượng lớn oxi để phục vụ nhu cầu sản xuất hoặc kinh doanh. Vậy chỉ cần một lượng ít khí oxi thôi thì có cách nào không ?

Ngoài cách tách oxi từ không khí với lượng lớn thì chúng ta có thể điều chế oxi trong phòng thí nghiệm khi cần một lượng nhỏ cho thí nghiệm mà thôi. Để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, cách đơn giản nhất đó chính là sử dụng những hợp chất giàu oxi. Vậy cách thực hiện như thế nào và trong chương trình hóa học lớp 8 các em cần nhớ những cách điều chế oxi nào ? a. Cho một lượng nhỏ Kali Pemanganat có công thức hóa học là KMnO4 có tên gọi khác là thuốc tím vào óng nghiệm rồi dùng kẹp gỗ cặp ống nghiệm rồi đưa lên ngọn lửa đèn cồn đun nóng. Sau đó, chúng ta lấy một que đóm cháy dở* còn tàn đỏ vào miệng ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được: Que đóm búng cháy trở lại. Giải thích hiện tượng: Que đóm có thể bùng cháy trở lại do tàn đóm đỏ tiếp xúc với môi trường nhiều oxi làm cho quá trình cháy diễn ra mạnh mẽ hơn dẫn tới que đóm bùng cháy trở lại. Phương trình phản ứng điều chế oxi từ KMnO4 như sau: KMnO4 ↦ K2MnO4 + MnO2 + O2 Khí oxi thoát ra ở phương trình trên chính là thủ phạm làm que đóm bùng cháy trở lại. *Cháy dở: Tức là đang cháy thì bị tắt và trên đầu ngọn đóm vẫn còn tàn đỏ. b. Đun nóng KClO3 [Kali Clorat] là một chất rắn, màu trắng trong ống nghiệm cũng có khí oxi thoát ra theo phương trình phản ứng hóa học sau: KClO3 ↦ KCl + O2

Nếu ta trộn thêm một MnO2 thì phản ứng trên xảy ra sẽ nhanh hơn, chúng ta thu được khí oxi nhanh hơn.

Phương pháp thu khí oxi khi điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm hiện tại đang có 2 cách:

Cách 1: Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí.

Như chúng ta quan sát ở hình bên phải, đấy chính là cách thu khí oxi bằng cách đẩy không khí. Cách thực hiện: Chuẩn bị đường ống dẫn khí oxi sao cho đầu thát khí oxi ra gần đáy bình cần thu nhất. Ngoài ra, chúng ta lý giải việc làm trên do oxi nặng hơn không khí do vậy khi khí oxi được tạo ra và đi vào bình thì sẽ đẩy những thành phần khí khác có trong không khí ra khỏi bình.

Phương pháp này thu được oxi có độ tinh khiết cao nhưng có thể sẽ không tinh khiết bằng phương pháp đẩy nước.

Cách 2: Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước tinh khiết.

Chúng ta hãy quan sát tiếp hình bên trên nhưng phương pháp đẩy nước đang là hình ở phía bên tay trái của các bạn. Để thực hiện phương pháp đẩy nước, chúng ta cần có một khay nước, một ống nghiệm, một đường dẫn ống hình chữ L . . . và một số thiết bị khác như: Nút ống nghiệm, giá đỡ . . .
Cách thực hiện: Đầu tiên, chúng ta cho đầy nước vào ống nghiệm sau đó đưa đầu thoát khí oxi ra vào trong miệng ống nghiệm cần thu. Phương pháp này hơi khó hơn một chút nhưng khí thực hiện được thì oxi thu được có độ tinh khiết rất cao.

II - Sản xuất khí oxi trong công nghiệp

1. Sản xuất khí oxi từ không khí

Phương pháp điều chế khí oxi từ không khí đơn giản nhất dựa trên tính chất vật lý của oxi hóa lỏng ở -183*C. Nói là đơn giản nhưng để thực hiện được quá trình hóa lỏng không khí thì không đơn giản một chút nào nhé các em. Nếu bạn nào có tìm hiểu chi tiết về vấn đề trên hãy liên hệ với chúng tôi để bổ sung thêm vào bài viết này nhé.
Trước hết, người ra sẽ hóa lỏng không khí tới -195*C ở nhiệt độ rất thấp và áp suất cao này thì chúng ta sẽ thu được hỗn hợp nhiều khí khác nhau trong đó chủ yếu là khí Nitơ và khí Oxi. Sau đó lại là quá trình làm bay hơi khí nitơ bằng cách nâng nhiệt độ từ -196*C lên -183*C và sau đó chúng ta sẽ thu được khí Oxi ở dạng lỏng.

2. Sản xuất oxi từ nước[H2O]:

Trong nước, cứ 1 phân tử nước sẽ có 1 nguyên tử oxi do đó để điều chế được oxi từ nước thì chúng ta cần 2 phân tử nước sẽ điều chế được một phân tử oxi. Bằng cách điện phân nước trong các bình điện phân sẽ thu được hai chất khí riêng biệt là oxi và hiđrô. Phương trình điện phân nước cơ bản: H2O ↦ H2 + O2

Khí oxi được tạo thành người ta thường hóa lỏng và nén dưới áp suất cực cao trong các bình thép.

III - Ứng dụng của Oxi

Oxi lâu nay được con người sử dụng để duy trì sự sống thông qua quá trình trao đổi khí ở phổi. Oxi cũng được cung cấp bổ sung trong lĩnh vực y tế cho người bệnh hoặc những nhà leo nũi, người đi trên máy bay . . .
Oxi được sử dụng làm chất oxi hóa trong công nghiệp như: Công nghiệp hàn, công nghiệp luyện kim sắt thep và sản xuất rượu trong công nghiệp như Mêtanon . . .Trong thế kỷ 19, ôxy thường được trộn với nitơ ôxít để làm các chất giảm đau.

VI - Bài tập điều chế oxi

Khí oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực: A. Y tế.

B. Luyện thép.

C. Công nghiệp hoá chất. D. Khí oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực y tế. Lời giải: - Phương pháp giải: Dựa vào ứng dụng của oxi trong bài 29 oxi – ozon sgk hóa 10 – trang 125 - Giải chi tiết:

Ứng dụng của oxi

+ y tế: 10% + luyện thép: 55% + công nghiệp hóa chất: 25% + hàn cắt kim loại: 5% + thuốc nổ nhiên liệu tên lửa: 5%

Oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực luyện thép.

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Cách điều chế O2 trong phòng thí nghiệm?

Câu hỏi: Cách điều chế O2 trong phòng thí nghiệm?

Lời giải:

– Nguyên liệu:

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxi bằng cách đun nóng những hợp chất giàu oxi như: KClO3 , KMnO4 ,…. và dễ phân hủy ở nhiệt độ cao.

– Phương pháp thu khí oxi: Đẩy nước và đẩy không khí.

– Phương trình hóa học:

2KMnO4 [t°] → K2MnO4 + MnO2 + O2

2KClO3 [t°] → 2KCl + 3O2

*Lưu ý khi điều chế Oxi trong PTN:

Nếu điều chế oxi bằng nhiệt phân chất rắn thì lắp ống nghiệm sao cho miệng ống nghiệm hơi chúc xuống để đề phòng hỗn hợp có chất rắn ẩm, khi đun hơi nước không chảy ngược lại làm vỡ ống nghiệm.
Khi ngừng thu khí, phải tháo rời ống dẫn khí rồi mới tắt đèn cồn tránh hiện tượng nước tràn vào ống nghiệm khi ngừng đun.
Từ: KMnO4 điều chế oxi tuy ít hơn từ KClO3 nhưng dễ mua không cần dùng chất xúc tác và ít gây nguy hiểm.
Khi thu khí O2, đề kiểm tra O2 đã đầy bình chưa ta đưa tàn đóm đỏ vào miệng bình thấy bùng cháy chứng tỏ O2 đã đầy bình.
KClO3 là chất dễ gây nổ nên không nghiền nhiều một lúc và không nghiền lẫn với bất kì chất nào khác. Lọ đựng KClO3 không để hở nút cạnh: P, C, S nút lọ đựng KClO3 không độn giấy vào.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về O2 và cách điều chế O2 nhé:

Nguyên tố Oxy - Khí Oxy

Oxy là nguyên tố đứng thứ 8 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Ôxy phân tử hay khí ôxy, có công thức O2 và do đó là điatomic [có hai nguyên tử]. Nó có thể tồn tại dưới dạng chất lỏng ở nhiệt độ cực thấp.

Oxy chiếm khoảng 21% khí trong khí quyển. Thật may mắn, con số này nằm giữa mức 17% cần thiết cho nhiều sinh vật để duy trì sự sống và 25%; tính chất dễ cháy của oxy trở thành mối quan tâm.

Chức năng của Oxy

Ôxy tinh khiết chủ yếu xuất hiện trong y học, sản xuất và hàng không vũ trụ trong thế giới hiện đại. Tầm quan trọng của ôxy còn vượt ra ngoài hệ thống hô hấp của con người và động vật.

Toàn bộ tế bào sống đều liên quan đến oxy, đối với tất cả các tế bào sống của con người cần được cung cấp oxy liên tục nếu không chúng sẽ chết trong vòng vài phút. Tế bào chết trên diện rộng trong cùng một khu vực dẫn đến chết mô hoặc hoại tử.

Ôxy, được Joseph Priestly phát hiện vào năm 1774 , cần thiết cho quá trình đốt cháy, và ôxy do đó được sử dụng trong luyện kim, đòi hỏi nhiệt độ cực cao để tạo ra các phản ứng hóa học cần thiết.

Ứng dụng của Oxy

Các công dụng cụ thể chính của oxy được tóm tắt tốt nhất bằng cách tách chúng thành ba ứng dụng sau:

Công dụng sinh lý của oxy - Oxy hỗ trợ quá trình hô hấp:

Trong tế bào, oxy cần thiết cho quá trình hô hấp hiếu khí, cho phép lấy năng lượng từ thực phẩm ăn vào. Vì vậy, bổ sung oxy tại nhà và tại bệnh viện là rất quan trọng đối với những người bị rối loạn hô hấp như khí phế thũng.
Bình dưỡng khí nén được sử dụng bởi những người leo núi ở độ cao lớn để chống lại áp suất O2 giảm ở độ cao này, vì càng lên cao không khí càng loãng.
Oxy bổ sung là cần thiết cho những bệnh nhân phẫu thuật cố ý bị liệt do các thủ thuật y tế, trong đó "máy tim phổi" giữ cho các chức năng quan trọng của họ hoạt động.
Oxy có thể được sử dụng như một chất khử trùng để tiêu diệt một số vi khuẩn kỵ khí bị tiêu diệt khi tiếp xúc đủ với khí.

Sử dụng oxy trong công nghiệp:

Ôxy cần thiết cho phản ứng chuyển cacbon thành khí carbon oxit CO trong quá trình luyện thép, diễn ra dưới nhiệt độ cao trong lò cao. Khí CO được tạo ra cho phép khử oxit sắt thành các hợp chất sắt tinh khiết hơn.
Oxy được sử dụng trong các ứng dụng khác liên quan đến kim loại và yêu cầu nhiệt độ cao, chẳng hạn như mỏ hàn.
Sử dụng oxy trong không gian vũ trụ:
Ở dạng lỏng, oxy được sử dụng rộng rãi như một chất oxy hóa để sử dụng trong tên lửa, nơi nó phản ứng với hydro lỏng để tạo ra lực đẩy khủng khiếp cần thiết cho việc cất cánh. Bộ đồ du hành vũ trụ bao gồm một dạng oxy gần như tinh khiết.
Oxy được sử dụng để phân hủy các hợp chất hydrocacbon, chúng bị phân hủy bằng cách đốt nóng chúng. Điều này được sử dụng để tạo ra quá trình đốt cháy thường giải phóng nước và carbon dioxide, nhưng cũng có thể tạo ra hydrocacbon axetylen, propylen và ethylene.

Sử dụng oxy trong không gian vũ trụ:

Oxy được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải và lọc nước. Nó bị ép qua nước để tăng sản sinh vi khuẩn chuyển hóa các chất cặn bã trong nước.
Khí oxy [O2] là cần thiết để sản xuất năng lượng trong những thứ không liên kết với nguồn cung cấp điện của chúng, chẳng hạn như máy phát điện và phương tiện [ví dụ: tàu, máy bay và ô tô].
Nó cũng được sử dụng để sản xuất epoxy ethane [ethylene oxide], được sử dụng làm chất chống đông và sản xuất polyester, và chloroethene, tiền thân của PVC. Khí oxy được sử dụng để hàn và cắt kim loại bằng oxy-axetylen.
Các ứng dụng phổ biến của oxy bao gồm sản xuất thép, nhựa và hàng dệt, hàn, hàn và cắt thép và các kim loại khác, đẩy tên lửa, liệu pháp oxy và các hệ thống hỗ trợ sự sống trong máy bay, tàu ngầm, tàu vũ trụ và lặn.

Điều chế Oxy trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp

Cách điều chế Oxy trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí oxy bằng cách đun nóng các hợp chất chứa nhiều oxy ở nhiệt độ cao. Ví dụ như:

2KMnO4 [t°] → K2MnO4 + MnO2 +O2

2KClO3 [t°] → 2KCl + 3O2

Sản xuất oxy trong công nghiệp:

Trong công nghiệp, nguyên liệu để sản xuất oxi chủ yếu là không khí và nước. Khí oxi dùng trong công nghiệp thường được hóa lỏng, nén dưới áp suất cao và được đựng trong các bình bằng thép.

Sản xuất khí oxi từ không khí: hóa lỏng không khí thường ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Sau đó, cho không khí lỏng bay hơi. Trước hết, thu được khí N2 ở -196 °C, sau đó là O2 ở -183 °C.

Sản xuất oxi từ nước: điện phân nước trong các bình điện phân, sẽ thu được 2 chất khí riêng biệt là O2 và H2.