Bài giảng Hóa học - Ozon và Hiđro peoxit

Ozon vµ Hi®ro peoxit1 ozonOxiOzonCấutạophântử- Gồm 3 nguyên tử O liênkết với nhauOO O121 : liên kết cho nhận2 : liên kết cộng hoá trị - Gồm 2 nguyên tử O liên kết với nhau bằng 2 liên kết cộng hoá trị không cực O = O2ozonOxiOzonTính chất vật lý lµ chất khí, màu xanh nhạt,mùi đặc trưng O3 tan tốt hơn O2 16 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)3 OzonOxiOzonTínhchấthóahọcĐều có tính oxi hoá mạnhO3 có tính oxi hoá mạnh hơn O2- không oxi hoá được Ag ở điều kiện thườngAg + 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 + O24OzonOxiOzonTínhchất 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 + O25ozon Sự tạo thành O3 - Do sấm sét ozon được tạo thành trong khí quyển. Trên mặt đất O3 được sinh ra do sự oxi hoá một số hợp chất hữu cơ . UV - Tầng Ozon được hình thành là do tia tử ngoại của Mặt Trời chuyển hóa: 3 O2 2 O3 Tầng ozon hấp thụ tia tử ngoại từ tầng cao của không khí bảo vệ con người và các sinh vật tránh được tác hại của tia này 67Máy điều chế ozon8ozonVai trò - Do tính oxi hoá mạnh, một lượng rất nhỏ O3 (< 10-6 % về thể tích) có tác dụng làm không khí trong lành -Trong công nghiệp: dùng để tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều vật phẩm khác. -Trong đời sống: sát trùng nước sinh hoạt, khử mùi, chữa răng sâu, bảo vệ hoa quả 9Chữabệnh bằng ozon Ozon b¶o qu¶n thùc phÈmOzon Tạo không khí trong lành10OzonOzon 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.11OzonSự phá huỷ tầng ozon - Một số khu vực, tầng ozon bị bào mòn, có chỗ bị thủng. (minh hoạ) - Nguyên nhân: do một 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 ozon12Hi®ro peoxit1.Cấu tạo phân tử -Ph©n tö cã d¹ng gÊp khócOOHH (1)(2)(2)Cã 1 liên kết cộng hoá trị không cựcCã 2 liên kết cộng hoá trị có cực13Hi®ro peoxit2. 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 nào14Hi®ro peoxit3. 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)15Hi®ro peoxit3.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 : 16Hi®ro peoxit-Tính oxi hoá : khi tác dụng với chất khử H2O2 + KNO2  H2O + KNO3 H2O2 + 2 KI  I2 + 2 KOH-1+3-2+5-1-10-217Hi®ro 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+100-1+7-1+200-1-20-2-1+6-218Hi®ro peoxit4. Ứng dụng của H2O2Hàng năm,trên thế giới sản xuất được720 000 tấn H2O219III. Bài tập áp dụng:1.Bµi tËp 1. VËn dông tÝnh chÊt ®· häc ,nhËn biÕt hai lä chøa :dung dÞch H2O2 vµ H2O. (®¸p ¸n)khÝ O3 vµ O2 (®¸p ¸n ) 20III. Bài tập áp dụng:2. Bµi tËp 2 Giải thích tại sao sau cơn m­a cã sÊm chíp, kh«ng khÝ th­êng 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)21Đáp án Bài tập 1 a) Nhận biết H2O2 và H2O Thuốc thửDD H2O2H2OC1 dd KI, hồ tinh bộtdd xanhH2O2 + 2KI  2KOH + I2Không hiện tượngC2 PbS (màu đen) màu TrắngPbS+4H2O2PbSO4+4H2OKhông hiện tượngC3 dd KMnO4, H2SO4dd mất màu tím2KMnO4+5H2O2+3H2SO4  K2SO4+2MnSO4+8H2O+O2Không hiện tượng22Đáp ánb) Nhận biết O3 và O2Thuốc thửO3O2C1AgHoá đen2Ag + O3  Ag2O+O2Không hiện tượngC2dd KI, hồ tinh bộtDd màu xanh2KI + O3+ H2O 2KOH+ O2+I2Không hiện tượngC3PbS (màu đen) màu trắngPbS+2O3PbSO4+O2Không hiện tượng23Đáp ánBài tập 2 Sau cơn mưa, không khí thường trong lành hơn vì: - Mưa đã rửa sạch đất bụi tản mạn trong không khí. - Mét lượng nhỏ O3 được tạo thành 3 O2 2 O3Tia lửa điện24Đáp ánBài 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%25262728Khói mù quang hoá bao phủ thành phố29