«Кислород. Озон.»

Получение кислорода Английский ученый Джозеф Пристли (1733 – 1804) в 1774 г. разложением оксида ртути(II) получил кислород и изучил его свойства. 2 HgO t 2Hg + O 2 оксид ртути(II) ртуть кислород

Кислород – самый распространенный элемент на Земле В воздухе 21% (по объему), в земной коре 49% (по массе), в гидросфере 89% (по массе), в живых организмах до 65% массы.

Физические свойства Кислород - газ при обычных условиях. При очень низких температурах (-183°С) переходит в жидкое агрегатное состояние (голубая жидкость), а при еще более низких температурах (-219°С) становится твёрдым (синие снежные кристаллы). Цвет – бесцветный. Запах - без запаха. Растворимость в воде - плохо растворяется. Тяжелее воздуха ( М воздуха = 29 г/моль, а М О 2 = 32 г/моль.

Электронное строение атома P 1 + = 8; n 0 1 = 8; ē=8 1s 2 2s 2 2p 4

Химические свойства Кислород очень сильный окислитель! Он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре (медленное окисление) и тем более при нагревании или при горении вещества (быстрое окисление). В реакциях со всеми элементами (кроме фтора) кислород всегда ОКИСЛИТЕЛЬ.

Химическое взаимодействие вещества с кислородом называется реакцией окисления. Реакции окисления, сопровождающиеся выделением теплоты и света, называются реакциями горения. Реакции горения веществ это примеры быстрого окисления, а вот гниение, ржавление и т.п. это примеры медленного окисления веществ кислородом

Реакции с металлами Пример. При опускании раскалённой железной проволоки в склянку с кислородом, проволока сгорает, разбрызгивая в стороны снопы искр - раскалённых частичек железной окалины Fe 3 O 4 : t° 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4

Реакции с неметаллами Образуется оксид неметалла. Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V): t° 4Р + 5О 2 2Р 2 О 5

Получение кислорода (лабораторные способы) разложение воды электрическим током разложение пероксида водорода Н 2 О 2 под действием катализатора MnO 2 разложение перманганата калия KMnO 4 при нагревании.

Получение кислорода (промышленный способ) В промышленности для получения чистого кислорода используют перегонку жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200°С и затем медленно нагревают. При достижении температуры - 183°С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии.

Реакции с некоторыми сложными веществами В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. Например, при обжиге сульфида меди (II) t° 2CuS + 3O 2 2CuO + 2SO 2 образуются два оксида оксид меди (II) и оксид серы (IV). При обжиге сульфидов образуется всегда оксид серы, валентность серы в котором равна IV. Другой пример горение метана СН 4. Так как эта молекула состоит из атомов элементов углерода С и водорода Н, значит, образуется два оксида оксид углерода (IV) СО 2 и оксид водорода, то есть вода - Н 2 О: t° СН 4 + 2О 2 СО 2 + 2Н 2 О

Получение кислорода

Небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия KMnO 4 :перманганата калия реакция каталитического разложения пероксида водорода Н 2 О 2 в каталитического пероксида водорода присутствии оксида марганца(IV):оксида марганца(IV) К лабораторным способам получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей, а также разложение оксида ртути(II) (при t = 100 °C): На подводных лодках обычно получается реакцией пероксида натрия и углекислого газа, выдыхаемого человеком:

Применение кислорода в строительстве и машиностроении - для кислородно - ацетиленовой газосварки и газорезки металлов - для напыления и наплавки металлов в нефтедобыче - при закачке в пласт для повышения энергии вытеснения в металлургии и горнодобывающей промышленности - при конвективном производстве стали, кислородном дутье в доменных печах, извлечение золота и руд, производстве ферросплавов, выплавке никеля, цинка свинца, циркония и др. цветных металлов - при огневой зачистке в литейном производстве - при огневом бурении твердых пород

Применение кислорода в медицине - в оксибарокамерах - при заправке кислородных масок, подушек и т.д. - в палатах со специальным микроклиматом - для изготовления кислородных коктейлей - при выращивании микроорганизмов в экологии - при очистке питьевой воды - при вторичной переработке металлов - при продувке сточных вод кислородом - при обезвреживании химически активных отходов в очистных установках в мусоросжигательных печах

Применение кислорода в военной технике - в барокамерах - для работы дизельных двигателей под водой - в качестве окислителя топлива для ракетных двигателей в сельском хозяйстве - для обогащения кислородом водной среды в рыболовстве - при изготовлении кислородных коктейлей - для прибавки животных в весе

Аллотропия. Аллотропные видоизменения. Аллотропия-явление существования химического элемента в виде нескольких простых веществ. (Молекулярный кислород О и озон О3) аллотропные видоизменения(модификации)-простые вещества образованные атомами одного и того же химического элемента.

ОЗОН Аллотропная модификация кислорода Озон (О 3 ) - газ голубого цвета с резким запахом. Каждый, кто обратил внимание на то, как пахнет воздух после грозы или вблизи источника электрического разряда, знает запах этого газа очень хорошо. В природе озон образуется под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также получается при электрических разрядах в атмосфере.

Озон - очень сильный окислитель, поэтому его используют при обеззараживании питьевой воды. При контакте с большинством способных окисляться веществ происходит взрыв. Озон образуется в атмосфере Земли на высоте 25 км под действием солнечной радиации, он поглощает опасное излучение Солнца. Однако в озоновом "зонтике" Земли, толщиной всего около 30 метров, то и дело возникают "дыры". В воздух попадает все больше "вредных" для озона газов, вроде монооксида азота NO или тех веществ, которые используются для наполнения холодильных установок и аэрозольных баллончиков. Даже частичное исчезновение озонового слоя над Землей грозит всему живому гибелью...