Ozon và hiđro peoxit

             OZON VÀ HIĐRO PEOXIT

I - OZON
Oxi  (O₂)  và  ozon  (O₃)  là hai dạng hình thù của nguyên tố oxi.
1. Cấu tạo phân tử của ozon
Phân tử ozon có ba nguyên tử oxi liên kết với nhau. Nguyên tử oxi trung tâm tạo nên một liên kết cho - nhận với một trong hai nguyên tử oxi và hai liên kết cộng hóa trị với nguyên tử oxi còn lại: 

2. Tính chất của ozon
a) Tính chất vật lí
Ozon là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt. Ở nhiệt độ  −1120C, khí ozon hóa lỏng có màu xanh đậm. Ozon tan trong nước nhiều hơn oxi gần  16   lần  (100ml  nước ở  00C  hòa tan được  49ml  khí ozon).
b) Tính chất hóa học
Trên tầng cao của khí quyển,  O₃  được tạo thành từ  O₂  do ảnh hưởng của tia cực tím (UV)  hoặc sự phóng điện trong cơn  dông:                    
O₃  là một trong những chất có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn  O₂.
Thí dụ:
- O₃  oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ  Au  và  Pt). Ở điều kiện bình thường,  O₂  không oxi hóa được Ag, nhưng  O₃  oxi hóa  Ag  thành  Ag₂O:
                      2Ag  +  O₃→Ag₂O+O₂
- O₃  không oxi hóa được ion  I⁻  trong dung dịch, nhưng  O₃  oxi hóa ion  I⁻  thành  I2:
                      2KI +O₃   +H₂O→  I₂  +2KOH+O₂
3. Ứng dụng của ozon
Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon (dưới  10−6%  theo thể tích)  có tác dụng làm cho không khí trong lành. Với lượng ozon lớn hơn sẽ gây độc hại với con người.
Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tinh bột, dầu ăn và nhiều chất khác.
Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi, bảo quản hoa quả. Trong y khoa, ozon được dùng chữa sâu răng.
II - HIĐRO PEOXIT
1. Cấu tạo phân tử của hiđro peoxit
Hiđro peoxit (nước oxi già) có công thức phân tử là  H₂O₂. Công thức cấu tạo của phân tử là 

Liên kết giữa các nguyên tử  H  và nguyên tử  O  là liên kết cộng hóa trị có cực (cặp electron chung lệch về phía nguyên tử  O).
2. Tính chất của hiđro peoxit
a) Tính chất vật lí
Hiđro peoxit là chất lỏng không màu, nặng hơn nước  (D=1,45g/cm3), hóa rắn ở  −0,480C, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.
b) Tính chất hóa học
- Hiđro peoxit là hợp chất ít bền, dễ bị phân hủy thành  H₂O  và  O₂, phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Sự phân hủy  H₂O₂  sẽ xảy ra nhanh nếu có mặt chất xúc tác:
                      2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑
Phản ứng này được dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
- Số oxi hóa của nguyên tố oxi trong  H₂O₂  là  −1, là số oxi hóa trung gian giữa các số oxi hóa  −2  và  0  của nguyên tố oxi. Vì vậy,  H₂O₂  vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử:
H₂O₂  có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử. Thí dụ:
         H₂O₂+KN+3O₂→H₂O+KNO₃

H₂O₂ +2KI →I₂ +2KOH
H₂O₂  có tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa. Thí dụ:
           Ag₂O+H₂O₂→2Ag+H₂O+O₂

5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄→2MnSO₄+5O₂+K₂SO₄+8H₂O
3.Ứng dụng của hiđro peoxit
Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất được  720000tấn H₂O₂  (quy ra nguyên chất).
Những ứng dụng của hiđro peoxit liên quan đến tính oxi hóa của nó:
- 28%  dùng làm chất tẩy trắng bột giấy.
- 20%  dùng chế tạo nguyên liệu tẩy trắng trong bột giặt.
- 19%  dùng tẩy trắng tơ sơi, lông, len, vải.
- 17%  dùng làm chất bảo vệ môi trường, khai thác mỏ.
- 16%  dùng trong các ngành công nghiệp hóa chất, khử trùng hạt giống trong nông nghiệp, chất bảo quản nước giải khát, trong y khoa dùng làm chất sát trùng (dung dịch  H2O23%),...

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1: Hãy chọn phát biểu đúng về oxi và ozon:

A. oxi và ozon đều có tính oxi hoá mạnh như nhau

B. oxi và ozon đều có số proton và notron giống nhau trong phân tử

C. oxi và ozon là các dạng thù hình của nguyên tố oxi

D. cả oxi và ozon đều phản ứng được với các chất như Ag, KI, PbS ở nhiệt độ thường

Câu 2: Trong phản ứng với chất nào, H₂O₂ thể hiện là chất oxi hoá?

A. dung dịch KMnO₄

B. dung dịch H₂SO₃

C. MnO₂

D. O₃

Câu 3: Cho phản ứng:

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

Hệ số tỉ lượng đúng ứng với chất oxi hoá và chất khử là:

A. 5 và 3

B. 5 và 2

C. 2 và 5

D. 3 và 5

Câu 4: Cho phản ứng: H₂O₂ + KI → I₂ + KOH

Vai trò của từng chất tham gia phản ứng là gì?

A. KI là chất oxi hoá, H₂O₂ là chất khử

B. KI là chất khử, H₂O₂ là chất oxi hoá

C. H₂O₂ là chất bị oxi hoá, KI là chất bị khử

D. H₂O₂ vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử

Câu 5: Trong phản ứng hoá học:

Ag₂O + H₂O₂ → Ag + H₂O + O₂

Các chất tham gia phản ứng có vai trò là gì?

A. H₂O₂ là chất oxi hoá, Ag₂O là chất khử

B. H₂O₂ vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử

C. Ag₂O là chất bị khử,H₂O₂ là chất bị oxi hoá

D. Ag₂O là chất bị oxi hoá, H₂O₂ là chất bị khử

Câu 6: Trong phản ứng nào sau đây H₂O₂ đóng vai trò chất khử?

A. H₂O₂ + KI → I₂ + KOH

B. H₂O₂ + KCrO₂ + KOH → K₂CrO₄ + H₂O

C. H₂O₂ + FeSO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

D. H₂O₂ + Cl₂ → O₂ + HCl

Câu 7: Trong số các chất sau, chất nào có thể tác dụng với dung dịch KI tạo I₂?

A. HF và HCl

B. Na₂SO₄ và H₂S

C. O₃ và HF

D. O₃ và Cl₂

Câu 8: Sự hình thành lớp ozon trên tầng bình lưu của khí quyển là do:

A. tia tử ngoại của mặt trời chuyển hoá các phân tử O₂

B. Sự phóng điện (sét) trong khí quyển

C. Sự oxi hoá một số hợp chất hữu cơ trên mặt đất

D. cả A và B đều đúng

Câu 9: Tính chất của H₂O₂ được diễn tả đúng nhất là:

A. H₂O₂ chỉ có tính oxi hoá

B. H₂O₂ chỉ có tính khử

C. H₂O₂ không có tính oxi hoá, không có tính khử

D. H₂O₂ vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử

Câu 10: Chất nào sau đây vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử?

A. O₃

B. H₂SO₄

C. H₂S

D. H₂O₂

Đáp án:
1C     2B     3C     4B     5C     6D     7D     8D     9D     10D