Bài giảng Ozon và Hiđro peoxit (Bản hay)

Ozon vµ Hi®ro peoxit 2ozon Oxi Ozon Cấu tạo phân tử - gồm 3 nguyên tử O liên kết với nhau O O O 1 2 1 : liên kết cho nhận 2 : liên kết cộng hoá trị - gồm 2 nguyên tử O liên kết với nhau bằng 2 liên kết cộng hoá trị không cực O = O 3ozon Oxi Ozon Tính chất vật lý -lµ chất khí ,màu xanh nhạt,mùi đặc trưng O3 tan tốt hơn O2 15 lần - lµ chất khí, không màu, không mùi, -hoá lỏng ở -183oC -ít tan trong nước (100 ml nước ở 20 oC hoà tan 3ml O2) - hoá lỏng ở -112 oC; O3 lỏng có màu xanh đậm -tan tốt trong nước (100 ml nước ở 10 oC hoà tan 49 ml O3) 4Ozon Oxi Ozon Tính chất hóa học Đều có tính oxi hoá mạnh O3 có tính oxi hoá mạnh hơn -không oxi hoá được Ag ở điều kiện thường Ag + O2 kh«ng x¶y ra -Oxi hoá được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt), oxi hoá được Ag ở điều kiện thường 2 Ag + O3 Ag2O + O2 5Ozon Oxi Ozon Tính chất hoá học -1 0 0 -2 0 - Oxi hoá in 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 + 2 O3 = PbSO4 + O2 6ozon • Sự tạo thành O3 - Trên mặt đất: do sấm sét và sự oxi hoá 1 số hợp chất hữu cơ (nhựa thông, rong biển) nên thường có 1 lượng O3 rõ rệt trong không khí ở rừng thông và bờ biển UV - Ở tầng cao của khí quyển : O3 được tạo thành từ O2 do ảnh hưởng của tia cực tím hoặc sự phóng điện trong cơn giông, 3 O2 2 O3 O3 hấp thụ tia tử ngoại, tạo thành tầng ozon bảo vệ sinh vật trên trái đất 7 8Máy điều chế ozon 9ozon • Vai trò - Do tính oxi hoá mạnh, O3 giết chết vi khuẩn trong không khí 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 10 Chữa bệnh bằng ozon Ozon b¶o qu¶n thùc phÈm Ozon diệt chất gây ô nhiễm 11 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 . (minh hoạ) - gây hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ trái đất. 12 Ozon • Sự phá huỷ tầng ozon - Ở 1 số khu vực, tầng ozon bị bào mòn, có chỗ bị thủng. (minh hoạ) - Nguyên nhân: do 1 số chất như CFC (CFCl2, CFCl3 , có tên chung là freon) ; các oxit của nit¬(NO,NO2 , ) (minh họa1) (minh họa 2) - 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 13 Hi®ro peoxit 1.Cấu tạo phân tử -Ph©n tö cã d¹ng gÊp khóc O O H H 1 2 2Cã 1 liên kết cộng hoá tri không cực Cã 2 liên kết cộng hoá trị có cực 14 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 15 Hidro peoxit 3. Tính chất hoá học 3.1/ 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 H2O2 2 H2O + O2 (phản ứng điều chế O2 trong phòng thí nghiệm) 16 Hidro peoxit 3.Tính chất hoá học 3.2/ 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 : 17 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 18 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 + 2 O2 PbS + 4 H2O2 = PbSO4 + 4H2O +1 0 0-1 -7 -1 +2 0 0 -1 -2 0 -2 -1 +6 -2 19 Hidro peoxit 28% 20% 19% 17% 16% dùng làm chất tẩy trắng bột giấy dùng chế tạo nguyên liệu tẩy trắng trong bột giặt dùng tẩy trắng tơ sợi,lông,len,vải dùng làm chất bảo vệ môi trường,khai thác mỏ dùng trong các ngành công nghệ hoá chất,khử trùng hạt giống,bảo quản nước giải khát,chất sát trùng 4. Ứng dụng của H2O2 Hàng năm, trên thế giới sản xuất được 720 000 tấn H2O2 20 III. Bμi tËp ¸p dông 1.Bμi tËp 1. VËn dông tÝnh chÊt ®· häc ,nhËn biÕt hai lä chøa : a. dung dÞch H2O2 vμ H2O. (®¸p ¸n) b. khÝ O3 vμ O2 (®¸p ¸n ) 21 III. 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? (®¸p ¸n) 3. Bμi tËp 3 Cho 2,24 l hçn hîp khÝ O2 vμ O3 ( ®ktc) qua dung dÞch KI d− thu ®−îc 12,7 g chÊt r¾n, tÝm ®en l¾ng xuèng.TÝnh thμnh phÇn % theo thÓ tÝch c¸c khÝ trong hçn hîp. (®¸p ¸n) 22 Đáp án • Bài tập 1 a) Nhận biết H2O2 và H2O Thuốc thử DD H2O2 H2O C1 dd KI, hồ tinh bột PbS (màu đen) dd KMnO4, H2SO4 Dd xanh H2O2 + 2KI = 2KOH + I2 Không hiện tượng C2 Trắng PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O Không hiện tượng C3 Dd mất màu tím 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+8H2O+O2 Không hiện tượng 23 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 24 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 O3 Tia lửa điện 25 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% 26 27 28 29 Khói mù quang hoá bao phủ thành phố