Trình bày việc sản xuất Oxi trong công nghiệp

VnDoc xin giới thiệu bài Trình bày việc sản xuất Oxi trong công nghiệp được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Trình bày việc sản xuất oxi trong công nghiệp?

Trả lời:

- Sản xuất oxi từ không khí:

Không khí được lọc sạch bụi, loại bỏ hơi nước, khí CO₂. Sau đó, không khí được hóa lỏng ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Nhiệt độ được nâng lên từ từ, khí nitơ được thu ở -196^oC, khí oxi ở -183^oC.

- Sản xuất khí oxi từ nước: Điện phân nước sẽ thu được hai khí H₂ và O₂.

1. Oxi là gì?

- Oxi là nguyên tố thuộc nhóm halogen (VIA) trong bảng tuần hoàn hóa học. Nó là một yếu tố cần thiết trong hầu hết các quá trình đốt cháy.

- Là một nguyên tố phi kim phản ứng mạnh. Do đó, nó dễ dàng tạo thành các hợp chất (đặc biệt là các oxit) với hầu hết các nguyên tố khác.

- Oxi là chất oxi hóa mạnh và có độ âm điện đứng thứ hai trong số các nguyên tố tham gia phản ứng, chỉ đứng sau flo.

- Oxi là một phần quan trọng của khí quyển và cần thiết để duy trì sự sống trên cạn và dưới nước cho tất cả các loài vật trên trái đất, kể cả con người.

- Tất cả các lớp phân tử cấu trúc chính trong cơ thể sống, chẳng hạn như protein, carbohydrate và chất béo, đều chứa oxi, cũng như các hợp chất vô cơ chính bao gồm răng và xương động vật.

- Oxy (O₂) được tạo ra bởi vi khuẩn lam, tảo và thực vật thông qua quá trình quang hợp và được hầu hết các sinh vật sống trên trái đất sử dụng trong hô hấp tế bào. Oxi là chất độc đối với các sinh vật kỵ khí.

2. Tính chất vật lý của oxi

- Oxy hòa tan trong nước nhiều hơn so với nitơ; nước chứa khoảng một phân tử O₂ cho mỗi 2 phân tử N₂, so với tỉ số trong không khí là 1:4. Độ hòa tan của oxy trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, và ở 0°C thì lượng hòa tan tăng gấp đôi (14,6 mg·L⁻¹) so với ở 20°C (7,6 mg·L⁻¹). Ở nhiệt động không khí 25°C và 1 atm, nước ngọt chứa khoảng 6,04 mililit (mL) oxy trong một lít, trong khi đó, nước biển chứa khoảng 4,95 mL/L. Ở 5°C, độ hòa tan tăng đến 9,0 mL/L (tăng 50% so với ở 25°C) trong nước ngọt và 7,2 mL/L (tăng hơn 45%) đối với nước biển.

- Oxy ngưng tụ ở 90,20^oK (−182.95°C, −297.31°F), và đóng băng ở 54,36^oK (−218.79°C, −361.82°F). Cả hai dạng lỏng và rắn O₂ là những chất trong suốt với màu xanh da trời nhạt do gây ra bởi sự hấp thụ ánh sáng đỏ (ngược lại với màu xanh da trời là do sự tán xạ Rayleigh của ánh sáng xanh). O₂ tinh khiết cao thường được chưng cất phân đoạn từ không khí lỏng; Oxy lỏng cũng có thể được sản xuất từ sự ngưng tụ không khí bằng cách sử dụng chất làm lạnh là nitơ lỏng.

- Oxy là một chất dễ phản ứng và phải được cất giữ cách xa các vật liệu dễ cháy.

- Quang phổ của oxy phân tử có liên quan đến các quá trình cực quang và phát sáng trong khí quyển. Sự hấp thụ trong dải liên tục Herzberg và dải Schumann - Runge trong tia cực tím tạo ra oxy nguyên tử quan trọng trong hóa học của tầng giữa khí quyển. Oxy phân tử đơn ở trạng thái bị kích thích chịu trách nhiệm cho sự phát quang hóa học màu đỏ trong dung dịch.

3. Tính chất hóa học của oxi

- Oxi tác dụng với phi kim

Trong mỗi điều kiện khác nhau thì oxi tác dụng với khá nhiều loại phi kim trong tự nhiên. Tuy nhiên, ở bài học về tính chất của oxi hóa 8 chúng ta cần nắm rõ thêm tác dụng của oxi với 2 nguyên tố phi kim là photpho (P) và lưu huỳnh (S).

- Oxi tác dụng với lưu huỳnh

Khi làm thí nghiệm đốt lưu huỳnh ở trong không khí thì chúng ta rút ra được một số lưu ý sau:

Lưu huỳnh cháy trong oxi rất mãnh liệt, tạo ra ngọn lửa nhỏ màu xanh nhạt. Phản ứng sản xuất ra khí lưu huỳnh đi-o-xít (SO₂) và có rất ít khí lưu huỳnh tri-o-xít (SO₃) .

- Oxi tác dụng với photpho

+ Hiện tượng phản ứng của Oxi với photpho

+ Khi làm thí nghiệm chúng ta rút ra được một số kết luận: Photpho cháy rất mạnh trong không khí và tạo ra ngọn lửa sáng chói, có một lượng lớn khói màu trắng bám vào thành lọ. Bột trắng này có thể tan được trong nước và có kí hiệu là P2O5 ( điphotpho pentaoxit).

- Oxi tác dụng với hợp chất

Ở đời thực chúng ta cũng đã thấy rất nhiều phản ứng của oxi với hợp chất. Tuy nhiên, phổ biến nhất của tác dụng này đó là phản ứng cháy của khí metan có trong khí bioga, bùn ao với oxi, tỏa rất nhiều nhiệt.

4. Điều ᴄhế Oху trong phòng thí nghiệm ᴠà trong ᴄông nghiệp

* Cáᴄh điều ᴄhế Oху trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều ᴄhế khí oху bằng ᴄáᴄh đun nóng ᴄáᴄ hợp ᴄhất ᴄhứa nhiều oху ở nhiệt độ ᴄao. Ví dụ như:

2KMnO₄ (t°) → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2KClO₃ (t°) → 2KCl + 3O₂

* Sản хuất oху trong ᴄông nghiệp:

- Trong ᴄông nghiệp, nguуên liệu để ѕản хuất oхi ᴄhủ уếu là không khí ᴠà nướᴄ. Khí oхi dùng trong ᴄông nghiệp thường đượᴄ hóa lỏng, nén dưới áp ѕuất ᴄao ᴠà đượᴄ đựng trong ᴄáᴄ bình bằng thép.

- Sản хuất khí oхi từ không khí: hóa lỏng không khí thường ở nhiệt độ thấp ᴠà áp ѕuất ᴄao. Sau đó, ᴄho không khí lỏng baу hơi. Trướᴄ hết, thu đượᴄ khí N₂ ở -196°C, ѕau đó là O₂ ở -183°C.

- Sản хuất oхi từ nướᴄ: điện phân nướᴄ trong ᴄáᴄ bình điện phân, ѕẽ thu đượᴄ 2 ᴄhất khí riêng biệt là O₂ ᴠà H₂.

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Trình bày việc sản xuất Oxi trong công nghiệp. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Chuyên đề Hóa học 8, Giải bài tập Hóa học 8, Giải SBT Hóa 8, Trắc nghiệm Hóa học 8, Tài liệu học tập lớp 8