Получение кислорода

Кислород: физические и химические свойства

Получение кислорода

  • История открытия кислорода
  • Значение кислорода в природе
  • Строение молекулы кислорода
  • Физические свойства кислорода
  • Химические свойства кислорода
  • Получение кислорода
  • Использование кислорода в промышленности
  • Кислород, видео
  • Пожалуй, среди всех известных химических элементов, именно кислород занимает ведущее значение, ведь без него попросту было бы невозможным возникновение жизни на нашей планете. Кислород – самый распространенный химический элемент на Земле, на его долю приходится 49% от общей массы земной коры.

    Также он входит в состав земной атмосферы, состав воды и состав более 1400 различных минералов, таких как базальт, мрамор, силикат, кремнезем и т. д. Примерно 50-80% общей массы тканей, как животных, так и растений состоит из кислорода. И, разумеется, общеизвестна его роль для дыхания всего живого.

    История открытия кислорода

    Люди далеко не сразу постигли природу кислорода, хотя первые догадки о том, что в основе воздуха лежит некий химический элемент, появились еще в VIII веке. Однако в то далекое время не было ни подходящих технических инструментов для его изучения, ни возможности доказать существования кислорода, как газа, отвечающего в том числе за процессы горения.

    Открытие кислорода состоялось лишь спустя тысячелетие, в ХVIII веке, благодаря совместной работе нескольких ученых.

    • В 1771 шведский химик Карл Шееле опытным путем исследовал состав воздуха, и определил, что воздух состоит из двух основных газов: одним из этих газов был азот, а вторым, собственно кислород, правда на то время само название «кислород» еще не появилось в науке.
    • В 1775 году французский ученый А. Лувазье дал название открытому Шееле газу – кислород, он же оксиген в латыни, само слово «оксиген» означает «рождающий кислоты».
    • За год до официальных «именин кислорода», в 1774 году английский химик Пристли путем разложение ртутного оксида впервые получает чистый кислород. Его опыты подкрепляют открытие Шееле. К слову сам Шееле также пытался получить кислород в чистом виде путем нагревания селитры, но у него не получилось.
    • Более чем через столетия в 1898 году английский физик Джозеф Томпсон впервые заставил общественность задуматься, о том, что запасы кислорода могут закончиться вследствие интенсивных выбросов углекислого газа в атмосферу.
    • В этом же году русский биолог Климент Тимирязев, исследователь фотосинтеза, открывает свойство растений выделять кислород.

    Хотя растения и выделяют кислород в атмосферу, но проблема поставленная Томпсоном о возможной нехватки кислорода в будущем, остается актуальной и в наше время, особенно в связи с интенсивной вырубкой лесов (поставщиков кислорода), загрязнением окружающей среды, сжиганием отходов и прочая. Больше об этом мы писали в прошлой статье об экологических проблемах современности.

    Значение кислорода в природе

    Именно наличие кислорода, в сочетании с водой привело к тому, что на нашей планете стало возможным возникновение жизни.

    Как мы заметили выше, основными поставщиками этого уникального газа являются различные растения, в том числе наибольшее количество выделяемого кислорода приходится на подводные водоросли. Выделяют кислород и некоторые виды бактерий.

    Кислород в верхних слоях атмосферы образует озоновый шар, который защищает всех жителей Земли от вредного ультрафиолетового солнечного излучения.

    Строение молекулы кислорода

    Молекула кислорода состоит из двух атомов, химическая формула имеет вид О2.

    Как образуется молекула кислорода? Механизм ее образования ковалентный неполярный, другими словами за счет обобществления электроном каждого атома.

    Связь между молекулами кислорода также ковалентная и неполярная, при этом она двойная, ведь у каждого из атомов кислорода есть по два неспаренных электрона на внешнем уровне.

    Так выглядит молекула кислорода, благодаря своим характеристикам она весьма устойчива. Для многих химических реакций с ее участием нужны специальные условия: нагревание, повышенное давление, применение катализаторов.

    Физические свойства кислорода

    • Прежде всего, кислород является газом, из которого состоит 21% воздуха.
    • Кислород не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха.
    • Может растворяться в органических веществах, поглощаться углем и порошками металлов.
    • – Температура кипения кислорода составляет -183 С.
    • Плотность кислорода равна 0,0014 г/см3

    Химические свойства кислорода

    Главным химическим свойством кислорода является, конечно же, его поддержка горения. То есть в вакууме, где нет кислорода, огонь не возможен. Если же в чистый кислород опустить тлеющую лучину, то она загорится с новой силой.

    Горение разных веществ это окислительно-восстановительный химический процесс, в котором роль окислителя принадлежит кислороду. Окислители же это вещества, «отбирающие» электроны у веществ восстановителей.

    Отличные окислительные свойства кислорода обусловлены его внешней электронной оболочкой.

    Валентная оболочка у кислорода расположена близко к ядру и как следствие ядро притягивает к себе электроны.

    Также кислород занимает второе место после фтора по шкале электроотрицательности Полинга, по этой причине вступая в химические реакции со всеми другими элементами (за исключением фтора) кислорода выступает отрицательным окислителем. И лишь вступая в реакции со фтором кислород имеет положительное окислительное воздействие.

    А так как кислород второй окислитель по силе среди всех химических элементов таблицы Менделеева, то это определяет и его химические свойства.

    Получение кислорода

    Для получения кислорода в лабораторных условиях применяют метод термической обработки либо пероксидов либо солей кислосодержащих кислот. Под действием высокой температуры они разлагаются с выделением чистого кислорода. Также кислород можно получить с помощью перекиси водорода, даже 3% раствор перекиси под действие катализатор мгновенно разлагается, выделяя кислород.

    2KClO3 = 2KCl + 3O2↑ — вот так выглядит химическая реакция получения кислорода.

    Также в промышленности в качестве еще одного способа получения кислорода применяют электролиз воды, во время которого молекулы воды раскладываются, и опять таки выделяется чистый кислород.

    Использование кислорода в промышленности

    В промышленности кислород активно применяется в таких сферах как:

    • Металлургия (при сварке и вырезке металлов).
    • Медицина.
    • Сельское хозяйство.
    • Как ракетное топливо.
    • Для очищения и обеззараживания воды.
    • Синтеза некоторых химических соединений, включая взрывчатые вещества.

    Кислород, видео

    И в завершение образовательное видео про кислород.

    Источник: http://www.poznavayka.org/fizika/kislorod-fizicheskie-i-himicheskie-svoystva/

    Кислород

    Получение кислорода

    Кислоро́д — элемент главной подгруппы шестой группы, второго периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 8. Обозначается символом O (лат. Oxygenium).

    Кислород — химически активный неметалл, является самым лёгким элементом из группы халькогенов.

    Простое вещество кислород (CAS-номер: 7782-44-7) при нормальных условиях — газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (формула O2), в связи с чем его также называют дикислород.

    Жидкий кислород имеет светло-голубой цвет, а твёрдый представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
    Существуют и другие аллотропные формы кислорода, например, озон (CAS-номер: 10028-15-6) — при нормальных условиях газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода (формула O3).

    История открытия

    Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).

    2HgO (t) → 2Hg + O2↑ Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. В 1775 году А.

    Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах.Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота.

    Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.

    Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Петра Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле.

    Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов.

    Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона.

    Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.

    Происхождение названия

    Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В.

    Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген» (фр. oxygène), предложенного А. Лавуазье (от др.-греч.

    ὀξύς — «кислый» и γεννάω — «рождаю»), который переводится как «порождающий кислоту», что связано с первоначальным значением его — «кислота», ранее подразумевавшим окислы, именуемые по современной международной номенклатуре оксидами.

    Получение

    В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. Основным промышленным способом получения кислорода, является криогенная ректификация.

    Также хорошо известны и успешно применяются в промышленности кислородные установки, работающие на основе мембранной технологии.

    В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением около 15 МПа.

    Небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия KMnO4:

    2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑

    также используют реакцию каталитического разложения пероксида водорода Н2О2:

    2Н2О2 → 2Н2О + О2↑

    Катализатором является диоксид марганца (MnO2) или кусочек сырых овощей (в них содержатся ферменты, ускоряющие разложение пероксида водорода).

    Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) KClO3:
    2KClO3 → 2KCl + 3O2↑

    К лабораторным способам получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей.

    Физические свойства

    При нормальных условиях кислород — это газ без цвета, вкуса и запаха.
    1 л его имеет массу 1,429 г. Немного тяжелее воздуха. Слабо растворяется в воде (4,9 мл/100г при 0 °C, 2,09 мл/100г при 50 °C) и спирте (2,78 мл/100г при 25 °C). Хорошо растворяется в расплавленном серебре (22 объёма O2 в 1 объёме Ag при 961 °C).

    Является парамагнетиком.При нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы: при 2000 °C — 0,03 %, при 2600 °C — 1 %, 4000 °C — 59 %, 6000 °C — 99,5 %.Жидкий кислород (темп. кипения −182,98 °C) — это бледно-голубая жидкость.

    Твёрдый кислород (темп. плавления −218,79 °C) — синие кристаллы.

    Источник: Википедия

    Другие заметки по химии

    Источник: http://edu.glavsprav.ru/info/o

    «Свободный кислород – самый могущественный деятель из всех известных нам химических тел земной коры».
    В.И.Вернадский

    Цели и задачи:

    • Знать значение кислорода
    • Знать историю открытия кислорода
    • Знать свойства кислорода и его применение
    • Уметь давать характеристику кислороду как химическому элементу и как простому веществу.
    • Уметь составлять уравнения реакций взаимодействия кислорода с металлами и неметаллами.
    • Закрепить умения расстановки коэффициентов в уравнениях реакций.

    Оборудование и реактивы:

    Для опыта «Получение кислорода разложением пероксида водорода в присутствии катализатора»: металлический штатив, перекись водорода (3%-ный раствор), оксид марганца (IV), колба, воронка с краном, газоотводная трубка, химический стаканчик для собирания кислорода методом вытеснения воздуха, лучинка, спички.

    Для опыта «Несгораемый платок»: спирт, вода, щипцы, носовой платок, два маленьких кристаллизатора, спички.

    Т.С.О.

    • Коллекция «Минералы»
    • Справочник по минералогии
    • Компьютер, мультимедиа-приставка.
    • Презентация урока с использованием материалов «Образовательной коллекции» (Приложение 1)
    • Таблица «Кислород в природе»

    1) Значение кислорода

    (слайды 3-4)

    Кислород – это сознание человека. Он особенно необходим мозгу. Клетки мозга разлагаются и умирают без кислорода гораздо быстрее других клеток организма.

    62% массы человека – это масса всех атомов кислорода, входящих в состав тела.

    Кислород входит в состав органических соединений: белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов, гормонов.

    Высокая окислительная способность кислорода лежит в основе горения всех видов топлива.

    2) Характеристика кислорода как химического элемента

    (слайды 5-8)

    • Химический знак – О,
    • латинское название – Оxygenium,
    • Аr(O) = 16;
    • валентность – II,
    • степень окисления в соединениях: – 2;
    • содержание в земной коре – I место – более 49% ,
    • самые распространённые оксиды: оксид водорода (вода) – H2O, оксид кремния – SiO2 , оксид алюминия – Al2O3 .

    Демонстрация минералов:

    • кварцSiO2– эту устойчивую при низких температурах модификацию обычно называют просто кварцем; происхождение названия остается неизвестным. Кварц является одним из наиболее распространенных в земной коре.
    • аметистSiO2
    • горный хрусталь – SiO2
    • агат – SiO2
    • рубин – Аl2О3 – одна из разновидностей корунда
    • изумруд – Be3Al2[Si6O18] – одна из разновидностей берилла. Химический состав:SiO2 66,9%.Al2O3 19,0 %, BeO 14,1%, в виде примесей содержатся Na2O, K2O, Li2O, иногда Rb2O, Cs2O.
    • александрит – BeAl2O4 – разновидность хризоберилла “хризос” по гречески – золото. Химический состав. Al2O3 80,2 %. BeO 19,8 %, Всегда присутствуют примеси: FeO (3,5-6%), иногда TiO2 (до 3%) и Cr2O3 (до 0,4%), с чем связана окраска александрита. Цветалександрита изумрудно-зеленый, а при электрическом освещении – фиолетово-красный.

    3) Характеристика кислорода как простого вещества

    (слайд 9)

    • Химическая формула – О2 , Mr =32; М = 32 г / моль.
    • В составе атмосферы около 21 % кислорода, (1/5 часть).
    • Ежегодно в результате фотосинтеза в атмосферу Земли поступает 3000 млрд. тонн кислорода.
    • Основные поставщики кислорода – тропические леса и фитопланктон океана.
    • Человек в сутки вдыхает примерно 750 литров кислорода.
    • Полное прохождение атмосферного кислорода через систему биологического круговорота составляет 2000 лет!

    4) Физические свойства кислорода

    (слайд 10)

    • бесцветный газ, без вкуса, без запаха,
    • малорастворим в воде,
    • немного тяжелее воздуха, (Мвозд.= 29 г/моль)
    • tсжижения = -183°C, голубая жидкость,
    • tзамерзания= -218,8°C, синие кристаллы,

    5) История открытия кислорода

    (слайды 11-14)

    • Древние греки: «Воздух – сложное тело».
    • VIII век, Китай, Мао Хоа: «Воздух состоит из «полного воздуха» (азота) и «неполного воздуха» (кислорода).
    • Карл Шееле, Швеция, опыты с 1768 по 1773: «Исследования воздуха являются в настоящее время важнейшим предметом химии». Получил кислород при нагревании селитры.1772 год: «Атмосферный воздух состоит из двух частей: «огненный воздух» – поддерживает дыхание и горение, «испорченный воздух» – не поддерживает горения».
    • Джозеф Пристли, Англия, 1774 год: «Но что поразило меня больше всего – это то, что свеча горела в этом воздухе удивительно блестящим пламенем». При нагревании оксида ртути Дж.Пристли получил бесцветный газ, который мало растворялся в воде и поддерживал горение свечи.
    • Антуан Лоран Лавуазье, Франция, 1777 год Подлинная природа этого газа была установлена во Франции: Лавуазье выяснил, что кислород – простое вещество и какую роль он играет в процессах окисления. Название Oxygenium – «рождающий кислоту», предложено Лавуазье.

    6) Получение в лаборатории

    Демонстрационный опыт (слайд 15): получить кислород способом разложения перманганата калия при нагревании; собрать его методом вытеснения воздуха, подтвердить наличие кислорода тлеющей лучинкой:

    2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

    Демонстрационный опыт: получить кислород способом разложения перекиси водорода в присутствии катализатора оксида марганца (IV); собрать его методом вытеснения воды, подтвердить наличие кислорода тлеющей лучинкой:

    2 H2O2 = 2H2O + O2

    8) Химические свойства кислорода

    ( слайд 16)

    • облегчает дыхание;
    • поддерживает горение;
    • повышает температуру пламени;
    • ускоряет химические реакции;

    Где и как человек использует эти свойства кислорода?

    • взаимодействует с металлами (слайды 17-19)

    Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты, назвать образующиеся вещества. Что такое оксиды?

    Оксиды – бинарные соединения металлов и неметаллов с кислородом. На первом месте в формуле оксида пишут химический знак элемента, на втором – химический знак кислорода.

    4Fe + 3O2=2Fe2O3

    2Fe + O2 =2FeO

    3Fe + 2O2 =Fe3O4

    2Mg + O2 = 2MgO

    Fe2O3 – оксид железа (III), FeO – оксид железа (II), (Fe2O3 и FeO) – Fe3O4 – железная окалина, MgO – оксид магния.

    • взаимодействует с неметаллами; (слайды 20-21)

    Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты, назвать образующиеся вещества

    4P + 5O2 = 2 P2O5

    2H2 + O2 = 2H2O

    • взаимодействует со сложными веществами, (слайд 22) демонстрационный опыт: «несгораемый платок»:

    C2H6O + 3O2 = 2CO2 + 3H2O

    Реакции взаимодействия простых и сложных веществ с кислородом называются реакциями окисления.

    9) Закрепление изученного материала

    (слайды 23-25)

    (химический тест):

    1. Кто назвал кислород «огненным», а азот « испорченным» воздухом?
      А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.

    2. Какие вещества образует химический элемент кислород?
      А) только простые вещества, В) простые и сложные вещества, С) только сложные вещества.

    3. Как называются бинарные соединения, молекулы которых образованы атомами какого-либо химического элемента и кислорода:
      А) сульфиды, В) хлориды, С) оксиды.

    4. В 1774 году один учёный после проведённого эксперимента написал: «Но что поразило меня больше всего – это то, что свеча горела в этом воздухе удивительно блестящим пламенем…» Это был:
      А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.

    5. Название «Оxygenium» предложил:
      А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.

    6. Кислород в воде:
      А) хорошо растворим, В)малорастворим, С)вообще не растворяется.

    7. При вдувании кислорода в пламя температура пламени:
      А) не изменяется, В) понижается, С) повышается.

    8. Оксид железа (III) имеет формулу:
      А) Fe2O3, В) FeO, С) FeO2.

    9. В каком уравнении коэффициенты расставлены правильно:
      А) 2P + O2 = P2O5; В) 2P + 5O2 = P2O5, С) 4P + 5O2 = 2P2O5

    10. В каком ряду все три формулы написаны правильно:
      А) P2O5, Al2O, H2O; В) MgO, Al2O3 , CO2; С) CO2, FeO2, P2O5

    Проверка диктанта. (слайд 26-27)

    Номер вопросаБуква ответаПравильно + Неправильно –
    1С
    2В
    3С
    4В
    5А
    6В
    7С
    8А
    9С
    10В

    Итого:

    Критерии оценки:

    • «5» – 10-9 правильных ответов
    • «4» – 8-7 правильных ответов
    • «3» – 6-5 правильных ответов

    Источник: https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/532696/

    Урок №19. Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе. Получение кислорода и его физические свойства – ХиМуЛя.com

    Получение кислорода

    Лекция «Кислород –химический элемент и простое вещество»

    Планлекции:

    1.     Кислород – химический элемент:

    а)Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ

    б)Валентные возможности атома кислорода

    в)Распространённость химического элемента в природе

    2.     Кислород – простое вещество

    а)Получение кислорода

    б)Химические свойства кислорода

    в)Круговорот кислорода в природе

    г)Применение кислорода

    «Dum spiro spero» (Пока дышу, надеюсь…), – гласитлатынь

    Дыхание – это синонимжизни, а источник жизни на Земле – кислород.

        Подчёркивая важность кислорода для земныхпроцессов, Яков Берцелиус сказал: « Кислород – это вещество, вокруг котороговращается земная химия»

    Материал данной лекции обобщаетранее полученные знания по теме «Кислород».

    1.Кислород – химический элемент

    а)Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ

    Кислород — элемент главной подгруппы шестой группы,второго периода периодической системы химических элементовД. И. Менделеева, с атомным порядковым номером 8. Обозначаетсясимволом O  (лат. Oxygenium). Относительнаяатомная масса химического элемента кислорода равна 16, т.е. Ar(O)=16.

    б)Валентные возможности атома кислорода

    В соединениях кислородобычно двухвалентен (в оксидах), валентность VIне существует.  В свободном видевстречается в виде двух простых веществ: О2 («обычный» кислород) и О3(озон). О2 — газ без цвета и запаха, с относительной молекулярноймассой =32. О3 – газ без цвета с резким запахом, с относительноймолекулярной массой =48.

    Внимание!  H2O2 (перекись водорода) – O (валентность II)

                                       СО   (угарный газ) – О (валентность III)

    в)Распространённость химического элемента кислорода в природе

    Кислород — самыйраспространенный на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений,главным образом силикатов), приходится около 49% массы твердой земной коры.

    Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода —85,5% (по массе), в атмосфере содержание свободного кислорода составляет 21% пообъёму и 23% по массе.

    Более 1500 соединений земной коры в своем составесодержат кислород.

    Кислород входит всостав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. Почислу атомов в живых клетках он составляет около 20 %, по массовойдоле — около 65 %.

    2.Кислород– простое вещество

    а) Получение кислорода

                 Получение в лаборатории

    1) Разложение перманганата калия (марганцовка):

    2KMnO4 t˚C=K2MnO4+MnO2+O2↑

    2) Разложение перекиси водорода:

    2H2O2 MnO2=2H2O + O2↑

    3) Разложение бертолетовой соли:

    2KClO3 t˚C , MnO2=2KCl + 3O2↑

    Получение в промышленности

    1) Электролиз воды

    2H2O эл. ток=2H2 + O2↑

    2) Из воздуха

    ВОЗДУХ давление, -183˚C=O2 (голубая жидкость)

    Внастоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. В лабораторияхнебольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия(марганцовка) KMnO4. Кислород мало растворим в воде и тяжелеевоздуха, поэтому его можно получать двумя способами:

    ·       вытеснением воздуха (кислород будет собираться надне сосуда)

     Существуют и другие способы получениякислорода.

    Посмотрите видео-сюжетполучение кислорода при разложении марганцовки (перманганата калия). Полученныйкислород можно обнаружить на дне сосуда тлеющей лучинкой – она вспыхнет.

    б)Химические свойства кислорода

    Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением.В результате образуются оксиды –сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых являетсядвухвалентный атом кислорода.

    Реакции окисления, протекающие с выделением тепла исвета, называют реакциями горения.  Кислород взаимодействует с простымивеществами – металлами и неметаллами; а так же со сложными веществами.

    Изучите алгоритм составления уравнений реакцийокисления на примере алюминия и метана CH4.

    в)Круговорот кислорода в природе

    В природе кислородобразуется в процессе фотосинтеза, который происходит в зелёных растениях насвету. В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупныхпромышленных центров создаются зоны зелёных насаждений.

     

    г)Применение кислорода

    Применение кислородаосновано на его свойствах: кислород поддерживает горение и дыхание.

    В заключении ещё раз отметим важностькислорода для всего живого на нашей планете такими поэтическими строками:

    «Он всюду и везде:

    Вкамне, в воздухе, в воде,

    Они в утренней росе

    И  небес голубизне…»

    Дополнительно: «История открытия кислорода»

    Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/8-klass/urok-no19-kislorod-ego-obsaa-harakteristika-i-nahozdenie-v-prirode-polucenie-kisloroda-i-ego-fiziceskie-svojstva

    Урок 17. Получение кислорода – HIMI4KA

    Получение кислорода
    Архив уроков › Химия 8 класс

    В уроке 17 «Получение кислорода» из курса «Химия для чайников» выясним, как получают кислород в лабораторных условиях; узнаем, что такое катализатор, и как растения влияют на производство кислорода на нашей планете.

    Наиболее важным для человека и других живых организмов веществом, входящим в состав воздуха, является кислород. Большие количества кислорода используются в промышленности, поэтому важно знать, как можно его получать.

    Получение кислорода в лабораторных условиях

    В химической лаборатории кислород можно получать нагреванием некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода. К числу таких веществ относится вещество KMnO4, которое имеется в вашей домашней аптечке под названием «марганцовка».

    Вы знакомы с простейшими приборами для получения газов. Если в один из таких приборов поместить немного порошка KMnO4 и нагреть, то будет выделяться кислород (рис. 76):

    Кислород можно также получить разложением пероксида водорода H2O2. Для этого в пробирку с H2O2 следует добавить очень небольшое количество особого вещества — катализатора — и закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой (рис. 77).

    Для данной реакции катализатором является вещество, формула которого MnO2. При этом протекает следующая химическая реакция:

    Обратите внимание на то, что ни в левой, ни в правой частях уравнения формулы катализатора нет. Его формулу принято записывать в уравнении реакции над знаком равенства.

    Для чего же добавляется катализатор? Процесс разложения H2O2 при комнатных условиях протекает очень медленно. Поэтому для получения заметных количеств кислорода необходимо много времени.

    Однако эту реакцию можно резко ускорить путем прибавления катализатора.

    Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само в ней не расходуется.

    Именно потому, что катализатор не расходуется в реакции, мы не записываем его формулу ни в одной из частей уравнения реакции.

    Еще один способ получения кислорода — разложение воды под действием постоянного электрического тока. Этот процесс называется электролизом воды. Получить кислород можно в приборе, схематично изображенном на рисунке 78.

    При этом протекает следующая химическая реакция:

    Кислород в природе

    Огромное количество газообразного кислорода содержится в атмосфере, растворено в водах морей и океанов. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания. Без кислорода невозможно было бы получать энергию за счет сжигания различных видов топлива. На эти нужды ежегодно расходуется примерно 2% атмосферного кислорода.

    Откуда берется кислород на Земле и почему его количество остается примерно постоянным, несмотря на такой расход? Единственным источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, производящие его под действием солнечного света в процессе фотосинтеза.

    Это очень сложный процесс, включающий много стадий. В результате фотосинтеза в зеленых частях растений углекислый газ и вода превращаются в глюкозу C6H12O6 и кислород.

    Суммарное
    уравнение реакций, протекающих в процессе фотосинтеза, можно представить следующим образом:

    Установлено, что примерно одну десятую часть (11%) производимого зелеными растениями кислорода дают наземные растения, а остальные девять десятых (89%) — водные растения.

    Получение кислорода и азота из воздуха

    Огромные запасы кислорода в атмосфере позволяют получать и использовать его в различных производствах. В промышленных условиях кислород, азот и некоторые другие газы (аргон, неон) получают из воздуха.

    Для этого воздух сначала превращают в жидкость (рис. 79) путем охлаждения до такой низкой температуры, при которой все его компоненты переходят в жидкое агрегатное состояние.

    Затем эту жидкость медленно нагревают, в результате чего при разных температурах происходит последовательное выкипание (т. е. переход в газообразное состояние) веществ, которые содержатся в воздухе. Собирая выкипающие при разных температурах газы, по отдельности получают азот, кислород и другие вещества.

    Краткие выводы урока:

    1. В лабораторных условиях кислород получают разложением некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода.
    2. Катализатор — вещество, которое ускоряет протекание химической реакции, но само при этом не расходуется.
    3. Источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, в которых протекает процесс фотосинтеза.
    4. В промышленности кислород получают из воздуха.

    Надеюсь урок 17 «Получение кислорода» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

    Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-17-poluchenie-kisloroda.html

    Физические свойства O2

    Молекулярный кислород O2 при обычных условиях находится в газообразном состоянии, не имеет цвета, запаха и вкуса, малорастворим в воде. При глубоком охлаждении под давлением конденсируется в бледно – голубую жидкость (Тkип – 183°С), которая при -219°С превращается в кристаллы сине – голубого цвета.

    Способы получения

    1. Кислород образуется в природе в поцессе фотосинтеза mCО2 + nH2O → mO2 + Сm(H2O)n

    2. Промышленное получение

    а) ректификация жидкого воздуха (отделение от N2);

    б) электролиз воды: 2H2O → 2Н2↑ + О2↑

    3. В лаборатории получают термическим окислительно-восстановительным разложением солей:

    а) 2КСlO3 = 3О2↑ + 2KCI

    б) 2КМпO4 = О2↑ + МпО2 + К2МпО4↑

    в) 2KNO3 = О2↑ + 2KNО2

    г) 2Cu(NO3)O2 = О2↑ + 4NО2↑ + 2CuO

    д) 2AgNO3 = О2↑ + 2NО2↑ +2Ag

    4. В герметически замкнутых помещениях и в аппаратах для автономного дыхания кислород получают реакцией:

    2Na2O2 + 2СO2 = О2↑ + 2Na2CO3

    Окисление щелочных металлов

    4Li + О2 = 2Li2O оксид лития

    2Na + О2 = Na2О2 пероксид натрия

    К + О2 = КО2 супероксид калия

    Окисление неметаллов, кроме галогенов и благородных газов

    N2 +О2 = 2NO – Q

    S + О2 = SО2;

    C + О2 = CО2;

    4Р + 5О2 = 2Р2О5

    Si + О2 = SiО2

    Окисление водородных соединений неметаллов и металлов

    4HI + О2 = 2I2 + 2Н2O

    2H2S + 3О2 =2SО2 + 2Н2O

    4NH3 + 3О2 =2N2 + 6Н2O

    4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2O

    2PH3 + 4О2 = P2О5 + 3Н2O

    SiH4 + 2О2 = SiО2 + 2Н2O

    CxHy + О2 = CО2 + Н2O

    MeHx + 3О2 = MexOy + Н2O

    Окисление низших оксидов и гидроксидов поливалентных металлов и неметаллов

    4FeO + О2 = 2Fe2О3

    4Fe(OH)2 +О2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

    2SО2 + О2 = 2SО3

    4NО2 + О2 + 2H2O = 4HNО3

    Окисление органических веществ

    Все органические соединения горят, окисляясь кислородом воздуха.

    Продуктами окисления различных элементов, входящих в их молекулы, являются:

    С → CO2

    Н → Н2O

    Hal → Hal2

    N → N2

    P → P2O5

    S → SO2

    Кроме реакций полного окисления (горения) возможны также реакции неполного окисления.

    Примеры реакций неполного окисления органических веществ:

    1) каталитическое окисление алканов

    2) каталитическое окисление алкенов

    3) окисление спиртов

    2R-CH2OH + O2 → 2RCOH + 2Н2O

    4) окисление альдегидов

    Озон О3 – более сильный окислитель, чем O2, так как в процессе реакции его молекулы распадаются с образованием атомарного кислорода.

    Чистый О3 – газ синего цвета, очень ядовит.

    К + О3 = КО3 озонид калия, красного цвета.

    PbS + 2О3 = PbSО4 + О2↑

    2KI + О3 + Н2O = I2 + 2КОН + О2↑

    Последняя реакция используется для качественного и количественного определения озона.

    Источник: http://examchemistry.com/content/lesson/neorgveshestva/kyslorod.html

    Военный юрист
    Добавить комментарий