bài 42. ozon và hidro peoxit

III-ứng dụng của ozon• Ơzơn được sử dụng để tẩy trắng đồ vật và tiêu diệt vi khuẩn • Khử trùng nước uống trước khi đĩng chai • Khử các chất gây ơ nhiễm cĩ trong nước bằng phương pháp hĩa

Bài 42

Ozon và hidro peoxit

lớp 10a1 Trường THPT Phú Nhuận

• Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, ôzôn là một chất khí có màu xanh nhạt Ôzôn hóa lỏng màu xanh thẫm ở -112°C, và hóa rắn có màu xanh thẫm ở -193°C Ôzôn có tính ôxy hóa mạnh hơn ôxy, nhưng nó kém bền hơn ôxy, dễ bị phân hủy thành ôxy thường theo phản ứng: 2O3 3O → 3O 2

Ii - tính chất của ozon

• Ozon là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt.

• Ở nhiệt độ -112 độ C, khí ozon hĩa lỏng cĩ màu xanh đậm.

• Ozon tan trong nước nhiều hơn oxi gần 16 lần (100ml nước ở 0 độ C hịa tan được 49ml khí ozon)

• Phân tử gam:47,998 g·mol −1

• Bề ngồi: khí màu xanh nhạt

• Tỷ trọng: 2,144 g·L −1 (0 °C), gas

• Điểm nĩng chảy: 80,7 K, −192,5 °C

• Điểm sơi: 161,3 K, −111,9 °C

• Độ hịa tan trong nước: 0,105 g·100mL −1 (0 °C)

A- tính chất vật lý

B- tính chất hoá học

• Trên tầng cao của khí quyển , O3 được tạo thành từ O2 do ảnh

hưởng cảu tia cực tím (UV) hoặc sự phĩng điện trong cơn dơng:

3O2 -> 2O3

• O3 là chất cĩ tính oxi hố rất mạnh và mạnh hơn O2

• Ví dụ:

 O3 oxi hố hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt )

 Ở điều kiện bình thường, O2 khơng oxi hố được Ag, nhưng O3 oxi hố Ag thành Ag2o

III-ứng dụng của ozon

• Ơzơn được sử dụng để tẩy trắng đồ vật và tiêu diệt vi khuẩn

• Khử trùng nước uống trước khi đĩng chai

• Khử các chất gây ơ nhiễm cĩ trong nước bằng phương pháp hĩa

học

• Làm sạch và tẩy trắng vải (việc sử dụng để tẩy trắng được cấp bằng sáng chế),

• Hỗ trợ trong gia cơng chất dẻo (plastic) để cho phép mực kết dính,

• Đánh giá tuổi thọ của mẫu cao su để xác định chu kỳ tuổi thọ của

cả lơ cao su

• Dùng ozon để tẩy trắng các loại tinh bột, dầu ăn, và nhiều chất

Sử dụng trong y tế

• Nó có thể được sử dụng để ảnh hưởng tới cân bằng chống ôxy

hóa-hỗ trợ ôxy hóa của cơ thể, khi đó thông thường cơ thể sẽ phản ứng với sự hiện diện của nó bằng cách sản sinh ra các enzym chống ôxy hóa

• Ôzôn được tìm thấy để chuyển đổi cholesteron trong máu thành cục (làm cứng và hẹp các động mạch) Sản phẩm cholesteron này cũng gây ra bệnh Alzheimer

• Ôzôn được nghiên cứu rất nhiều và nó bị coi là chất gây ung thư cho một số động vật (số khác thì không), cũng như là tác nhân gây đột biến ở một số vi khuẩn

• ngoài ra, ozon còn được dùng để chữa sâu răng

Ôzôn ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ sản

• Ôzôn giúp loại bỏ vi rút gây bệnh và làm tôm luôn khỏe mạnh

Không cần đến các loại hóa chất có hại, và giúp các hộ nuôi tôm giống nuôi trồng tôm hữu cơ

• Tăng thu nhập do tăng trọng lượng tôm và tăng cường độ phân hủy đối với các thức ăn thối rữa lắng đọng

• Giảm chi tiêu

• Tích kiệm chi phí do điện năng tiêu thụ thấp

• Hạn chế thay nước, giúp tránh dủi do do mầm bệnh từ ngoài đưa vào

Hidro peoxit (H 2 O 2 )

• Hidro peoxit (H 2 O 2) còn gọi là nước oxi già là một chất lỏng trong suốt, nhớt hơn một chút

so với nước, có các thuộc tính ôxi hóa mạnh và vì thế là chất tẩy trắng mạnh được sử dụng như là chất tẩy uế, cũng như làm chất ôxi hóa, và (đặc biệt ở nồng độ cao như HTP) làm tác nhân đẩy trong các tên lửa

1 Cấu tạo phân tử hidro peoxit

• Hidro peoxit cĩ cơng thức phân tử là H2O2

• Liên kết giữa các nguyên tử H và nguyên tử O là liên kết cộng hĩa trị cĩ cực (cặp electron chung lệch về phía nguyên tử O)

2 Tính chất của hidro peoxit

A- tính chất vật lý

• Là chất lỏng khơng màu

• Nặng hơn nước D= 1,45 g/cm3

• hĩa rắn ở -0,48O C

• Tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào

• Phân tử gam: 34,01 g/mol

• Biểu hiện : Chất lỏng trong suốt

• Tỷ trọng: 1,4 g/cm3

• Điểm nĩng chảy : -11 °C (262 K)

• Điểm sơi : 141 °C (414 K)

A- tính chất hóa học

• H2O2 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 cĩ xúc tác

 2H2O2  2H2O + O2 ( xúc tác MnO2)

 Dùng để điều chế oxi trong phịng thí nghiệm

• Số oxi hĩa của oxi trong H2O2 là -1  số oxi hĩa trung gian giữa

các oxi hĩa -2 và 0 của nguyên tố oxi

• Vậy H2O2 vừa cĩ tính oxi hĩa, vừa cĩ tính khử

H2O2 có tính oxi hóa tác dụng với chất khử

H2O2 + KNO2  H2O + KNO3

H2O2 + 2KI  I2 + 2KOH

H2O2 có tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa

Ag2O + H2O2  2Ag + H2O +O25H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4  2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O

ứng dụng của hidro peoxit

• Khi ở nồng độ rất thấp (dưới 5%) nĩ được sử dụng phổ biến để tẩy tĩc người

• Với nồng độ cao hơn nĩ cĩ thể làm cháy da khi tiếp xúc

• Ở nồng độ thấp (3%), nĩ được sử dụng trong y học để rửa vết thương và loại bỏ các mơ chết

• Sự phân hủy tự nhiên của nĩ giải phĩng ơxy cho cây

trồng mà nĩ cĩ thể làm tăng sự phát triển của rễ cũng như giúp xử lý các rễ đã thối rữa, là các tế bào chết do thiếu ơxy

• Nước ôxy già được sử dụng như là chất khử trùng và chất khử khuẩn trong y tế

• sử dụng trong "liệu pháp siêu ôxi hóa" để điều trị AIDS, ung thư

và nhiều bệnh khác

• Được sử dụng để tẩy trắng giấy và bột giấy (hiđrô perôxít được coi là chất thay thế tốt hơn về mặt môi trường so với các chất tẩy gốc clo)

• được sử dụng như là các chất tẩy rửa nhẹ trong các loại bột giặt

để giặt là (ủi)

Các nguy hiểm

• Hơi hiđrô perôxít có thể kích nổ trên 70°C, vì thế việc bảo quản

dung dịch và hơi ở điều kiện mát là then chốt

• Việc chưng cất hiđrô perôxít ở áp suất thường cũng rất nguy hiểm Hơi hiđrô perôxít có thể tạo ra các chất nhạy nổ do tiếp xúc với các hiđrôcacbon như dầu mỡ

• Hiđrô perôxít, nếu đổ vào vải (hay các chất dễ cháy khác) sẽ làm bay hơi nước cho đến khi nồng độ đạt đến mức đủ lớn thì vật liệu

sẽ tự động bắt cháy

• Sản phẩm da nói chung chứa sắt kim loại từ quá trình thuộc da và thông thường bắt lửa rất nhanh

• Hiđrô perôxít đặc (>50%) là một chất ăn mòn, và thậm chí các dung dịch mạnh để sử dụng trong gia đình cũng có thể kích thích mắt, các màng nhầy và da.

• Việc uống dung dịch hiđrô perôxít là nguy hiểm, do sự phân hủy trong dạ dày giải phóng ra một lượng khí lớn (10 lần thể tích của dung dịch 3%) dẫn tới sự chảy máu trong

• Sự rò rỉ của HTP (85-98% hiđrô perôxít) từ các ngư lôi là nguyên nhân làm nổ tàu ngầm Kursk của Nga năm 2000

SỰ PHÁ HUỶ TẦNG OZON

Nhiệt độ khơng khí ở vào khoảng 80°C hay lạnh hơn gần như trong suốt mùa Đơng đã tạo nên các đám mây ở tầng bình lưu trên địa cực

-Các phần tử của những đám mây này bao gồm axít nitric hay nước đĩng băng tạo nên bề mặt cho các phản ứng hĩa học gia tăng tốc độ phân hủy các phân tử ozon

Hình chụp lỗ thủng ozon lớn nhất ở

Nam Cực từ trước đến nay vào tháng

9 năm 2000

• Nguyên nhân: sử dụng hợp chất CFC (cloflocacbon) như CCl2F2,

CCl3F… có tên chung là freon cũng như các chất hóa học gây suy giảm tầng ozon khác như tetraclorit cacbon, các hợp chất của brom (halon) và methylchloroform

->Khi thải khí freon vào tầng đối lưu sẽ khuếch tán sang tầng bình lưu Dưới tác dụng của tia cực tím, nó bị phân hủy thành gốc tự do Cl‘

• Vai trò của ánh sáng mặt trời trong giảm sút ozon chính là lý do

tại sao giảm sút ozon ở Nam Cực lớn nhất vào mùa xuân

• Trong mùa Đông, mặc dù có nhiều mây nhất, không có ánh

sáng trên địa cực để thúc đẩy các phản ứng hóa học.

Hậu quả của giảm sút ozon

• Vì lớp ozon ngăn cản phần lớn các tia cực tím cĩ hại khơng cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất, sự suy giảm ozon đang được quan sát thấy và các dự đốn suy giảm trong tương lai

đã trở thành một mối quan tâm tồn cầu, cĩ thể dẫn đến nhiều thiệt hại bao gồm cả gia tăng bệnh ung thư da, hủy hoại mắt

Các tia bức xạ cực tím cĩ năng lượng cao được hấp thụ bởi ozon được

cơng nhận chung là một yếu tố tham gia tạo thành các khối u ác tính

(ung thư da) Thí dụ như theo một nghiên cứu, tăng 10% các tia cực tím

cĩ năng lượng cao được liên kết với tăng 19% các khối u ác tính ở đàn ơng và 16% ở phụ nữ.

• Tăng cường bức xạ tia cực tím có thể cũng ảnh hưởng đến mùa màng Sản lượng nhiều loại cây trồng có tầm quan trọng về kinh tế như lúa phụ thuộc vào quá trình cố định nito của vi khuẩn lam cộng sinh ở rễ cây Mà vi khuẩn lam rất nhạy cảm với ánh sáng cực tím và có thể bị chết khi hàm lượng tia cực tím gia tăng.

• Vào năm 2015 lỗ thủng ozon ở Nam Cực sẽ chỉ giảm đi khoảng một triệu km 2 trên 25 triệu km 2 ; tầng ozon Nam Cực phục hồi hoàn toàn nhanh nhất là vào năm 2050 hay chậm hơn.

• Sưởi ấm toàn cầu từ CO 2 được dự đoán sẽ làm lạnh tầng bình lưu Hâu quả của việc này là một gia tăng tương đối của thâm thủng ozon và chu kỳ của các lỗ thủng.