Физические и химические свойства кислорода
Кислород
/ Кислород
Газ без цвета, вкуса и запаха; голубоватая жидкость при низких температурах. Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье. Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера 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. Более соединений земной коры в своём составе содержат кислород. Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. Основным промышленным способом получения кислорода, является криогенная ректификация. Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия бертолетовой соли KClO Межатомное расстояние — 0, нм. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры см. Пример реакций, протекающих при комнатной температуре:. Во всех двухэлементных соединениях кислорода с другими элементами кислород играет роль окислителя, кроме соединений со фтором. Энглером, окисление происходит в две стадии с образованием промежуточного пероксидного соединения. Это промежуточное соединение можно выделить, например, при охлаждении пламени горящего водорода льдом, наряду с водой, образуется пероксид водорода:. Получают взаимодействием пероксидов с кислородом при повышенных давлении и температуре:. Получают действием озона на гидроксиды щелочных металлов:. В свободном виде элемент существует в двух аллотропных модификациях: Во многих металлургических агрегатах для более эффективного сжигания топлива вместо воздуха в горелках используют кислородно-воздушную смесь. Для подачи кислорода или кислородо-воздушной смеси одновременно одному или двум пострадавшим в полевых условиях или в условиях стационара применяются кислородные ингаляторы различных моделей и модификаций. Достоинством кислородного ингалятора является наличие конденсатора-увлажнителя газовой смеси, использующего влагу выдыхаемого воздуха. Например, в баллоне вместимостью 2 литра манометр показывает давление кислорода атм. Большинство живых существ аэробы дышат кислородом воздуха. Широко используется кислород в медицине. Некоторые производные кислорода т. Они образуются в процессе активирования или частичного восстановления кислорода. Кислород имеет три устойчивых изотопа: А такие ядра, как следует из теории строения атомного ядра, обладают особой устойчивостью. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Московский государственный гуманитарный университет им. История открытия Происхождение названия Нахождение в природе Получение Физические свойства Химические свойства Применение Биологическая роль кислорода Токсические производные кислорода Получение В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия бертолетовой соли KClO 3: Ещё три фазы образуются при высоких давлениях: Пример реакций, протекающих при комнатной температуре: Окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления: Окисляет большинство органических соединений: При определённых условиях можно провести мягкое окисление органического соединения: Например, пероксиды получаются при сгорании щелочных металлов в кислороде: Некоторые оксиды поглощают кислород: Это промежуточное соединение можно выделить, например, при охлаждении пламени горящего водорода льдом, наряду с водой, образуется пероксид водорода: Получают взаимодействием пероксидов с кислородом при повышенных давлении и температуре: Калий K, рубидий Rb и цезий Cs реагируют с кислородом с образованием надпероксидов: Получают действием озона на гидроксиды щелочных металлов: Биологическая роль кислорода Аварийный запас кислорода в бомбоубежище Большинство живых существ аэробы дышат кислородом воздуха. Токсические производные кислорода Некоторые производные кислорода т. Изотопы Кислород имеет три устойчивых изотопа: Внешний вид простого вещества. Термодинамические свойства простого вещества. Кристаллическая решётка простого вещества.
В периодической системе элементов Менделеева кислород расположен во втором периоде в группе VIA. Радиус нейтрального атома кислорода 0, нм. Конфигурация внешнего электронного слоя нейтрального невозбужденного атома кислорода 2s2р4. Энергии последовательной ионизации атома кислорода 13, и 35, эВ, сродство к электрону 1, эВ. Радиус иона О 2 — при разных координационных числах от 0, нм координационное число 2 до 0, нм координационное число 8. В соединениях проявляет степень окисления —2 валентность II и, реже, —1 валентность I. По шкале Полинга электроотрицательность кислорода 3,5 второе место среди неметаллов после фтора. Особенности строения молекулы О 2: Межатомное расстояние в молекуле О 2 0, нм. Молекулярный кислород газообразный и жидкий — парамагнитное вещество, в каждой молекуле О 2 имеется по 2 неспаренных электрона. Этот факт можно объяснить тем, что в молекуле на каждой из двух разрыхляющих орбиталей находится по одному неспаренному электрону. Физические и химические свойства: О 2 — газ без цвета и запаха. При повышенном давлении и низких температурах получены и другие модификации твердого кислорода. Существуют органические фторсодержащие жидкости например, перфторбутилтетрагидрофуран , в которых растворимость кислорода значительно более высокая. Высокая прочность химической связи между атомами в молекуле О2 приводит к тому, что при комнатной температуре газообразный кислород химически довольно малоактивен. В природе он медленно вступает в превращения при процессах гниения. Кроме того, кислород при комнатной температуре способен реагировать с гемоглобином крови точнее с железом II гема , что обеспечивает перенос кислорода от органов дыхания к другим органам. Со многими веществами кислород вступает во взаимодействие без нагревания, например, со щелочными и щелочноземельными металлами образуются соответствующие оксиды типа Li 2 O, CaO и др. Без нагревания кислород реагирует с белым фосфором, с некоторыми альдегидами и другими органическими веществами. При нагревании, даже небольшом, химическая активность кислорода резко возрастает. При поджигании он реагирует с взрывом с водородом, метаном, другими горючими газами, с большим числом простых и сложных веществ. Известно, что при нагревании в атмосфере кислорода или на воздухе многие простые и сложные вещества сгорают, причем образуются различные оксиды, например:. Если смесь кислорода и водорода хранить в стеклянном сосуде при комнатной температуре, то экзотермическая реакция образования воды. Но при внесении в сосуд со смесью этих газов платины или палладия играющих роль катализатора , а также при поджигании реакция протекает с взрывом. При этих условиях обратимо образуется оксид азота II:. Из неметаллов кислород напрямую ни при каких условиях не взаимодействует с галогенами, из металлов — с благородными металлами серебром, золотом, платиной и др. Бинарные соединения кислорода, в которых степень окисления атомов кислорода равна —2, называют оксидами прежнее название — окислы. Кислород образует также соединения, в которых его степень окисления равна —1. Это — пероксиды старое название — перекиси , например, пероксид водорода Н 2 О 2 , пероксид бария ВаО 2 , пероксид натрия Na 2 O 2 и другие. В этих соединениях содержится пероксидная группировка — О — О —. С активными щелочными металлами, например, с калием, кислород может образовывать также супероксиды, например, КО 2 супероксид калия , RbO 2 супероксид рубидия. Можно отметить, что часто формулы супероксидов записывают как К 2 О 4 , Rb 2 O 4 и т. С самым активным неметаллом фтором кислород образует соединения в положительных степенях окисления. Эти соединения принадлежат не к оксидам, а к фторидам. Фториды кислорода можно синтезировать только косвенным путем, например, действуя фтором F 2 на разбавленные водные растворы КОН. История открытия кислорода, как и азота, связана с продолжавшимся несколько веков изучением атмосферного воздуха. О том, что воздух по своей природе не однороден, а включает части, одна из которых поддерживает горение и дыхание, а другая — нет, знали еще в 8 веке китайский алхимик Мао Хоа, а позднее в Европе — Леонардо да Винчи. В английский естествоиспытатель Р. Гук писал, что воздух состоит из газа, содержащегося в селитре, а также из неактивного газа, составляющего большую часть воздуха. О том, что воздух содержит элемент, поддерживающий жизнь, в 18 веке было известно многим химикам. Шведский аптекарь и химик Карл Шееле начал изучать состав воздуха в В английский священник и натуралист Дж. Будучи в Париже, Пристли, не знавший, что полученный им газ входит в состав воздуха, сообщил о своем открытии А. Лавуазье и другим ученым. К этому времени был открыт и азот. Давно уже известно, что кислоты бывают как кислородсодержащими, так и бескислородными, но название, данное элементу Лавуазье, осталось неизменным. Элемент кислород входит в состав более соединений земной коры. В настоящее время кислород в промышленности получают за счет разделения воздуха при низких температурах. Сначала воздух сжимают компрессором, при этом воздух разогревается. Сжатому газу дают охладиться до комнатной температуры, а затем обеспечивают его свободное расширение. При расширении температура газа резко понижается. Охлажденный воздух, температура которого на несколько десятков градусов ниже температуры окружающей среды, вновь подвергают сжатию до МПа. Затем снова отбирают выделившуюся теплоту. Образуется жидкий воздух, который затем подвергают перегонке дистилляции. Поэтому из жидкости азот испаряется первым, а в остатке накапливается кислород. За счет медленной фракционной дистилляции удается получить чистый кислород, в котором содержание примеси азота составляет менее 0,1 объемного процента. Еще более чистый кислород можно получить при электролизе водных растворов щелочей NaOH или KOH или солей кислородсодержащих кислот обычно используют раствор сульфата натрия Na2SO4. В лаборатории небольшие количества не очень чистого кислорода можно получить при нагревании перманганата калия KMnO Более чистый кислород получают разложением пероксида водорода Н 2 О 2 в присутствии каталитических количеств твердого диоксида марганца MnO Ранее кислород получали разложением бертолетовой соли KClO 3 в присутствии каталитических количеств диоксида марганца MnO Однако бертолетова соль образует взрывчатые смеси, поэтому ее для получения кислорода в лабораториях теперь не используют. Разумеется, сейчас никому в голову не придет использовать для получения кислорода прокаливание оксида ртути HgO, так как образующийся в этой реакции кислород загрязнен ядовитыми парами ртути. Источником кислорода в космических кораблях, подводных лодках и т. При взаимодействии этих соединений с углекислым газом освобождается кислород:. Если использовать смесь Na 2 O 2 и КО 2 , взятых в молярном отношении 1: Применение кислорода очень разнообразно. Основные количества получаемого из воздуха кислорода используются в металлургии. Кислородное а не воздушное дутье в домнах позволяет существенно повышать скорость доменного процесса, экономить кокс и получать чугун лучшего качества. Кислородное дутье применяют в кислородных конвертерах при переделе чугуна в сталь. Чистый кислород или воздух, обогащенный кислородом, используется при получении и многих других металлов меди, никеля, свинца и др. Кислород используют при резке и сварке металлов. В баллоне кислород может находиться под давлением до 15 МПа. Баллоны с кислородом окрашены в голубой цвет. Жидкий кислород — мощный окислитель, его используют как компонент ракетного топлива. Пропитанные жидким кислородом такие легко окисляющиеся материалы, как древесные опилки, вата, угольный порошок и др. Кислород в атмосфере Земли начал накапливаться в результате деятельности первичных фотосинтезирующих организмов, появившихся, вероятно, около 2,8 млрд. Полагают, что 2 млрд. Наличие в атмосфере кислорода в значительной степени определило характер биологической эволюции. Аэробный с участием О 2 обмен веществ возник позже анаэробного без участия О 2 , но именно реакции биологического окисления, более эффективные, чем древние энергетические процессы брожения и гликолиза, снабжают живые организмы большей частью необходимой им энергии. Исключение составляют облигатные анаэробы, например, некоторые паразиты, для которых кислород является ядом. Использование кислорода, обладающего высоким окислительно-восстановительным потенциалом, в качестве конечного акцептора электронов в цепи дыхательных ферментов, привело к возникновению биохимического механизма дыхания современного типа. Этот механизм и обеспечивает энергией аэробные организмы. Кислород — основной биогенный элемент, входящий в состав молекул всех важнейших веществ, обеспечивающих структуру и функции клеток — белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, а также множества низкомолекулярных соединений. В организм животных и человека кислород поступает в основном через органы дыхания свободный кислород и с водой связанный кислород. Потребность организма в кислороде определяется уровнем интенсивностью обмена веществ, который зависит от массы и поверхности тела, возраста, пола, характера питания, внешних условий и др. В экологии как важную энергетическую характеристику определяют отношение суммарного дыхания то есть суммарных окислительных процессов сообщества организмов к его суммарной биомассе. Небольшие количества кислорода используют в медицине: Нужно, однако, иметь в виду, что длительное вдыхание воздуха, обогащенного кислородом, опасно для здоровья человека. Высокие концентрации кислорода вызывают в тканях образование свободных радикалов, нарушающих структуру и функции биополимеров. Сходным действием на организм обладают и ионизирующие излучения. Поэтому понижение содержания кислорода гипоксия в тканях и клетках при облучении организма ионизирующей радиацией обладает защитным действием — так называемый кислородный эффект. Этот эффект используют в лучевой терапии: При некоторых заболеваниях применяют насыщение организма кислородом под повышенным давлением — гипербарическую оксигенацию. Mix - Мот feat. Все материалы в разделе "Химия". Физические и химические свойства. Получение за счет разделения воздуха при низких температурах. Кислород в атмосфере Земли. В свободном виде кислород — газ без цвета, запаха и вкуса. Физические и химические свойства Физические и химические свойства: Известно, что при нагревании в атмосфере кислорода или на воздухе многие простые и сложные вещества сгорают, причем образуются различные оксиды, например: Что, если кислород исчезнет на 5 секунд? Методы определения концентрации растворённого кислорода в воде. Творческая работа по химии: Половое воздержание , эрекция и кислород.
Город видное какое метро
Получить больничный без прописки
Сонник видеть болото
Влияние крахмала на организм человека
Втб золотая корона