Урок 11 Бесплатно Кислород

Кислород – химический элемент и простое вещество

Кислород – самый распространенный на Земле химический элемент:

земная кора содержит 47% кислорода

мировой океан состоит из кислорода на 85%

 

Кроме этого, кислород – основной участник обмена веществ в живых организмах – дыхания и фотосинтеза.

В таблице приведены основные сведения о кислороде.

 

Химический элемент

Простое вещество

Название «Oxygenium» произошло от двух слов, в переводе «рождающий кислоты»

Химический знак – О

Атомный номер – 8

Расположение в периодической системе – 2 период, VI группа

Типичный неметалл (сильный окислитель)

Атомная масса – 16 а. е. м.

Валентность – 2

Степени окисления –   –2; 0; +1; +2

 

Химическая формула – O2

Молекулярная масса – 32 а. е. м.

Бесцветный газ без запаха; светло-голубая жидкость; синие кристаллы

Температура кипения –   –183 °С

Температура плавления –   –218 °С

 

В жидком состоянии кислород имеет голубой цвет, поэтому на всех формулах мы его будем обозначать голубым!

кислород

Изучением кислорода занимались несколько учёных примерно в одно и то же время.

Официально первооткрывателем кислорода считается англичанин Джозеф Пристли (1774 год).

Однако установлен факт, что в свое время Леонардо да Винчи изучал химию кислорода, не подозревая тогда, что он является элементом.

Название «кислород» в русский язык ввёл Михаил Ломоносов, который также ввёл в употребление термин «кислота», который в те времена обозначал оксид – соединение элемента с кислородом.

Поэтому истинное значение названия «кислород» переводится как «рождающий оксиды». Некоторое время в России кислород называли «кислотвор».

Химический элемент кислород образует два простых вещества: кислород (O2) и озон (O3).

Кислород активно участвует в обмене веществ, именно ему обязана наша планета возникновением на ней жизни.

Атмосфера содержит 21 % кислорода.

Считается, что несколько сотен миллионов лет назад концентрация кислорода в атмосфере была почти в 2 раза выше – около 40%.

Количество кислорода в воздухе ниже 8% является угрозой для жизни человека.

В отличие от кислорода, озон даже в газообразном состоянии имеет голубой цвет, в жидком – насыщенный фиолетовый, в твёрдом – почти чёрный.

Озон  (O3) образуется из кислорода при воздействии ионизирующих излучений: радиации или жестких ультрафиолетовых лучей (это свойство кислорода было открыто в 1899 году учеными Пьером и Марией Кюри).

Он образуется в атмосфере под воздействием разрядов молнии, а также при работе бытовой техники, например, лазерных принтеров.

При этом вы можете чувствовать характерный запах – это и есть запах озона.

Слово «озон» с греческого языка так и переводится: «пахну».

Озон также способен в некоторой степени задерживать ультрафиолетовые лучи. Это его свойство является одним из факторов существования жизни на Земле.

 Кислород и озон являются парамагнетиками – это значит, что они притягиваются к магниту.

Это заметно при проведении опытов с жидкими кислородом и озоном.

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Химические свойства кислорода

Существует два способа получения кислорода:

  • разложение химических соединений (в лаборатории чаще всего кислород получают разложением перманганата калия или пероксида водорода)
  • выделение кислорода из воздуха.

 

Качественной реакцией на кислород является его способность зажигать тлеющую лучину.

Кислород – очень активное вещество, при нормальных условиях он взаимодействует почти со всеми простыми веществами, кроме нескольких.

В чистом кислороде горят даже на первый взгляд негорючие материалы, например, железо.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Этот эксперимент вы можете провести и в бытовых условиях.

Только проводить этот опыт надо, предварительно договорившись со взрослыми, и обязательно под их контролем!

Помните: любой химический эксперимент всегда таит в себе множество опасностей! Поэтому присутствие взрослого человека обязательно!

 

Возьмите небольшое количество (около 5 мл) пероксида водорода в стеклянном стаканчике и всыпьте в него перманганат калия (марганцовку) на кончике ножа.

Помните, что перманганата калия требуется минимальное количество, а также то, что в ходе этой реакции выделяется большое количество тепла!

Теперь, если внести в стакан почти погасшую лучину (спичку), то она ярко вспыхнет.

Поэтому делать это нужно аккуратно, лучше взять лучину подлиннее.

Реакции взаимодействия веществ с кислородом называются реакциями окисления.

Сложные вещества, состоящие из атомов двух химических элементов, один из которых – кислород, называются оксидами.

В этом правиле есть единственное исключение: соединения кислорода и фтора называются фторидами кислорода, поскольку окислителем («отнимающим электроны») здесь является не кислород, а химически более активный фтор.

Многие оксиды имеют собственные («тривиальные») названия.

Наиболее часто встречающиеся нам в обыденной жизни оксиды приведены в таблице.

Химическая формула

Систематическое название

Тривиальное название

H2O

Оксид водорода

Вода

H2O2

Пероксид водорода

Перекись водорода

CO

Оксид углерода (II)

Угарный газ

CO2

Оксид углерода (IV)

Углекислый газ

N2O

Оксид азота (I)

Веселящий газ

Al2O3

Оксид алюминия

Корунд

SiO2

Оксид кремния (IV)

Песок

SO2

Оксид серы (IV)

Сернистый газ

CaO

Оксид кальция

Негашеная известь

 

Кислород также способен окислять и сложные вещества.

В абсолютном большинстве случаев подобные реакции сопровождаются выделением большого количества энергии в виде света и тепла – это реакции горения.

Надо помнить, что кислород поддерживает горение, а не горит сам.

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Применение кислорода

Кислород в промышленности получают фракционной перегонкой воздуха.

Применяется он везде: от медицины для дыхания тяжелобольных до окислителя ракетного топлива.

Хранят и перевозят кислород в баллонах голубого цвета.

На схеме приведены лишь основные сферы применения кислорода, на деле их гораздо больше.

Более 60 % производимого в промышленности кислорода потребляет металлургия – он используется для выплавки металлов из руды.

Через нагретую до высокой температуры смесь руды и кокса продувают кислород, в результате чего природная руда: сульфиды и более сложные соединения металлов превращаются в оксиды, из которых извлечь чистый металл гораздо проще.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Закрыть

Кокс – это каменный уголь, прокаленный без доступа воздуха.

Химически представляет собой почти чистый углерод

Кислородные коктейли широко используются в санаториях и домах отдыха в качестве тонизирующего средства, для повышения иммунитета.

На подводных лодках используют три различных источника кислорода: сжиженный кислород в баллонах, электролиз морской воды, из пероксида калия.

Последняя реакция особенно интересна тем, что пероксид калия реагирует с углекислым газом с выделением кислорода:

Этот способ применяется чаще остальных, потому что баллоны – это дополнительная масса, а при электролизе воды выделяется также взрывоопасный водород.

Пройти тест
Закрыть тест

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Заключительный тест

Пройти тест