Phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Để có thể học tốt nhất môn hóa bạn cần nắm vững kiến thức ở nhiều dạng khác nhau. Một trong những dạng cần lưu ý có liên quan đến cả tính chất hóa học và phương trình phản ứng đó là bài tập điều chế. Trong bài viết này, 60s.edu.vn xin chia sẻ đến bạn đọc phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, chắc chắn sẽ rất hữu ích cho bạn đấy!

1. Tính chất của oxi ở trạng thái tự nhiên

Chắc bạn cũng biết rằng oxy chính là nguyên tố phổ biến nhất ở vỏ Trái Đất. Oxy cũng chính là nguyên tố phổ biến thứ 3 sau hydro và heli trong vũ trụ. Có khoảng 0,9% khối lượng của Mặt Trời là ôxy và ước tính chiếm 49,2% khối lượng của vỏ Trái Đất, khoảng 88,8% khối lượng các đại dương (là H2O) và khoảng 20% theo thể tích bầu khí quyển Trái Đất (là O2, hay O3, ôzôn, ôxy phân tử,).
Các hợp chất của ôxy, chủ yếu là ôxít của các kim loại, silicat (SiO44−) và cacbonat (CO32−) tìm thấy được trong đất và đá. Và nước đóng băng chính là chất rắn phổ biến trên các hành tinh khác cũng như sao chổi. Trên sao hỏa, chỏm băng của nó là cacbon điôxít đóng băng. Các hợp chất của oxy được tìm thấy trong khắp vũ trụ, quang phổ của ôxy được tìm thấy ở các ngôi sao.

2. Phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

2.1. Cho natri peoxit tác dụng với H2O để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Cho natri peoxit tác dụng với H2O để thu được khí O2. Phương trình phản ứng:
2Na2O2 + 2H2O O2↑ + 4NaOH

2.2.Phân hủy hợp chất chứa oxi và kém bền nhiệt

Với phương pháp này thường chọn những chất có tính oxi hóa mạnh như KMnO4,KClO3,H2O2,…
Phương trình phản ứng:
2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2↑ (đun nóng)
2KClO3→2KCl+3O2↑ (xúc tác MnO2 đun nóng hoặc >500 độ C)
2H2O2→2H2O+O2↑ (xúc tác MnO2)
2HgO –nhiệt độ 2Hg + O2↑
2CaOCl2 –nhiệt độ, Co2+ 2CaCl2 + O2↑

2.3. Nhiệt phân muối nitrat để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Nhiệt phân muối nitrat của kim loại kiềm( hay kiềm thổ) cũng có thẻ tạo ra được O2 tuy nhiên do tính nguy hiểm của phản ứng này nên nó không được dùng để điều chế O2 trong phòng thí nghiệm.
Phương trình phản ứng:
2RNO3→2RNO2+O2)
2.4. ozon
– Ôzon: O2 + hν → O + O
O2 + O + (N2) → O3 + (N2)

3. Bài tập điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

Một số bài tập ứng dụng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm dưới đây sẽ giúp bạn nẵm rõ và nhớ lâu hơn về các phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.

Bài tập 1: Hãy tính số gam Kali clorat cần thiết để có thể điều chế được :
a) 48 g khí oxi
b) 44,8 lít khí oxi (đktc)
Bài giải:
Phương trình hóa học :
2KClO3 -> 2KCl + 3O2
2mol 3mol
a. Dựa vào phương trình phản ứng ta tính được khối lượng kali clorat cần thiết là :
n.M = 1.(39 + 35,5 + 48) = 122,5 (g).
b) Số mol khí oxi tạo thành : = 2(mol).
Dựa theo phương trình phản ứng hóa học ta có:
≈ 1,333 (mol).
Khối lượng kali clorat cần thiết là :
n.M = 1,333.(39 + 35,5 + 48) = 163,3 (g)
Bài tập 2: Chất nào trong số những chất sau có thể dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm :
Fe3O4 ; KMnO4 ; Không khí ;H2O; CaCO3 ; KClO3
Bài giải:
Những chất được dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm là: KClO3, KMnO4.

Một số chia sẻ về phương pháp điều chế oxi trong phòng thí nghiệm cũng như các bài tập ứng dụng bên trên chắc chắn sẽ giúp ích cho bạn rất nhiều trong việc ôn tập, yếu tố quan trọng nhất để học tập thành công đó là chăm chỉ và kiên trì. Chúc các bạn học tốt!