Oxy O2 là một nguyên tố phi kim. Tồn tại dạng phân tử gồm hai nguyên tử oxy liên kết với nhau. Với nhiều vai trò như là chất khí không màu, không mùi và không vị, lại còn chiếm khoảng 21% thể tích không khí và là yếu tố không thể thiếu cho sự sống trên Trái Đất. Cùng khám phá các tính chất hóa học nổi bật của oxy từ đó hiểu rõ hơn nữa về nguyên tố quan trọng này.
1. Tính Oxi Hóa Mạnh
Oxy là một chất oxi hóa mạnh khá dễ dàng phản ứng với nhiều nguyên tố và hợp chất khác. Trong các phản ứng thì oxy thường nhận thêm electron tạo thành ion oxit O²⁻.
Phản ứng với kim loại
Oxy phản ứng với hầu hết các kim loại tạo thành oxit kim loại. Hay xảy ra khi đốt nóng hoặc trong điều kiện nhiệt độ cao.
Phương trình phản ứng
- 4Na + O2 → 2Na2O
- 2Mg + O2 → 2MgO
Các oxit kim loại này có tính bazơ hoặc lưỡng tính sẽ phụ thuộc vào bản chất của kim loại.
Phản ứng với phi kim
Oxy cũng phản ứng với nhiều phi kim như lưu huỳnh, cacbon hoặc photpho… tạo ra các oxit phi kim.
Phương trình phản ứng
- S + O2 → SO2
- C + O2 → CO2
- 4P + 5O2 → 2P2O5
Các oxit phi kim này có tính axit và tan trong nước tạo thành axit tương ứng.
Phản ứng với hợp chất
Oxy có thể oxi hóa các hợp chất, đặc biệt là trong quá trình cháy. Ví dụ phản ứng cháy của metan CH4 với oxy tạo ra năng lượng và sản phẩm khí.
Phương trình phản ứng
- CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Hiện tượng cháy này chính là nguồn năng lượng rất chủ yếu trong các hoạt động sinh hoạt và công nghiệp.
Oxit kim loại mà oxy tạo ra gia tăng độ bền và hạn chế ăn mòn. Thúc đẩy quá trình cháy hiệu quả hoặc cung cấp năng lượng cho công nghiệp.
2. Tính Hấp Thụ Nhiệt
Trong một số phản ứng thì oxy không những là chất oxi hóa còn tham gia hấp thụ hoặc giải phóng năng lượng. Phản ứng tỏa nhiệt rất phổ biến khi oxy tham gia quá trình cháy hoặc oxi hóa các chất hữu cơ.
3. Vai Trò Trong Hô Hấp
Oxy tham gia trực tiếp vào quá trình hô hấp tế bào cũng chính là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho cơ thể sống. Trong môi trường sinh học oxy kết hợp với glucose tạo ra năng lượng dưới dạng ATP rồi còn giải phóng khí CO2 và nước.
Phương trình tổng quát của hô hấp tế bào
- C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng ATP
Quá trình hô hấp mà oxy hỗ trợ cung cấp năng lượng và duy trì hoạt động sống. Cung cấp điều kiện thích hợp cho tế bào đồng thời góp phần nâng cao sức khỏe con người.
Vì phổ biến đứng thứ hai trong không khí cho nên oxy đóng vai trò trung tâm trong rất nhiều quá trình hóa học và sinh học trên Trái Đất. Tham gia tích cực vào các phản ứng cháy, oxi hóa kim loại, phi kim và hợp chất… oxy lại còn là một chất oxi hóa mạnh không thể thiếu trong tự nhiên. Một nguyên tố quan trọng cho sự sống.
Ngoài hỗ trợ hô hấp tế bào còn góp phần tạo ra năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động sống. Hiểu rõ tính chất của oxy giúp sử dụng hiệu quả và bảo vệ nguồn tài nguyên này, đồng thời ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và y học.