Кислород и его свойства

Кислород.
Свойства и применение.
Автор: Замятина Л.В.,
учитель химии
Элементы VIА-группы
(халькогены)
O
S
Se
Te
Po
z
8
16
34
52
84
Ar
15,99 32,06 78,96 127,6 208,9
9
6
0
8

3,50
2,60
2,48
2,02
1,76
Простые вещества
Теллур
• Аллотропия: O2, O3 (озон)
S8(ромбич.), S8 (монокл.), S6, S4, Sx
(пластич.), S2
Se красн.  Se серый
Селен
Сера
Положение кислорода в ПСХЭ
Химический знак
Порядковый номер
Число протонов
Заряд ядра
Число электронов
Схема строение атома
Кислород
• Кислород – самый распространенный
элемент на Земле (49,5% масс.).
• Кислород существует в самородном виде
(воздух) и входит в состав воды, горных
пород и живых организмов.
• В атмосфере содержание кислорода –
23,13% масс. (20,94% по объему), в
литосфере – 46,60%, около 85% в
гидросфере (85,8% кислорода в океанах и
88,81% в чистой воде).
• Аллотропия – способность атомов
одного и того химического
элемента образовывать простые
вещества.
Причины:
• Разное число атомов молекуле
• Различное строение
Озон O3
• O3 – светло-синий
газ, т.пл. –192,7 С,
т.кип. –111,9 С,
взрывоопасен и
ядовит.
• В жидком
состоянии – темноголубой, в твердом
– темнофиолетовый.
• Получение:
электр. разряд
Озонаторы
Некоторые
сравнительные
данные
Образуются в природе
Агрегатное состояние (об.у)
Цвет
Запах
Мr
ρ ( в жидк. сост., г/ см3 )
t пл., o C
t кип, o C
Отношение к воде
Физиологическая
активность
Биологическая активность
Химическая
активность(об.у)
(окислительная
способность)
Роль в природе
Кислород - О2
Свет
6СО2+ 6Н2О = С6Н12О6
+ 6О2
Образуются в природе
Агрегатное состояние (об.у)
Цвет
Запах
Мr
ρ ( в жидк. сост., г/ см3 )
t пл., o C
t кип, o C
Отношение к воде
Физиологическая
активность
Биологическая активность
Химическая
активность(об.у)
(окислительная
способность)
Роль в природе
Озон - О3
Из О2 (при грозе; возд. УФСолнца)
Газ
Синий (г)
Резкий, раздражающий
48
1,78
- 192,5
- 111,9
Растворим в 10 раз лучше
Токсичен
Сильный антисептик
Более сильный окислитель
(за счет атомарного
кислорода)
Защитный экран Земли от
УФ -излучения Солнца
Джозеф Пристили
1733 - 1804
В 1774 году ученый,
прокаливая оксид ртути,
получил кислород и
изучил его свойства.
2HgO =2Hg + O2
Карл Вильгельм Шееле
Шведский ученый.
В 1771 году провел опыты
по разложению
оксида ртути ( II ),
изучил свойства
образующегося газа.
Однако результаты
его исследований
были опубликованы
лишь в 1777 году.
1742 - 1786
Антуан Лоран Лавуазье
С целью проверки опытов
Шееле и Пристли
в 1775 году получил кислород,
установил его природу и изучил
его способность соединяться
с фосфором и серой при горении
и металлами при обжиге.
Изучил состав атмосферного
воздуха.
Создал кислородную теорию
горения.
Совместно с Ж. Менье установил
сложный состав воды и получил
воду из кислорода и водорода.
2H2 + O2 = 2H 2O
Лавуазье показал, что процесс
дыхания
подобен процессу горения.
Получение кислорода
2 KMnO4 = K 2MnO4 + MnO2 + O2 ↑
Получение кислорода
• H2 O2 = H 2O + ?
• H2 O = H 2 + ?
• KNO3 = KNO2 +?
• Катализаторы – вещества,
которые увеличивают скорость
химической реакции, но сами при
этом не расходуются.
Получение кислорода в
промышленности
Кислород получают из
воздуха
газовой
ректификацией
•
•
•
Воздух охлаждают примерно до
– 200 0С
и под
давлением сжижают
Далее жидкий воздух
подвергают перегонке
Жидкий азот испаряется при –
196 ОС
( t кип.
жидкого азота)
Жидкий кислород испаряется
при – 183 ОС
( t кип.
жидкого кислорода)
Газообразный кислород хранят в
стальных баллонах, окрашенных
в голубой цвет, под давлением 1
- 1,5 МПА
Способы собирания кислорода
а – вытеснением воды ( над водой ); б – вытеснением
воздуха; 1 – вспыхнувшая тлеющая лучина
Кислород – элемент жизни
• Кислород входит в состав воды, которая
составляет большую часть массы живых
организмов и является внутренней средой
жизнедеятельности клеток и тканей
• Кислород входит в состав биологически
важных молекул, образующих живую
материю
(белки, углеводы, жиры, гормоны,
ферменты и др. )
• Кислород в виде простого вещества О2
необходим как окислитель для протекания
реакций, дающих клеткам необходимую
для жизнедеятельности энергию
Физические свойства O2
• O2 – газ без цвета, запаха и вкуса,
т.пл. –218,7 С, т.кип. –182,96 С,
парамагнитен
• Жидкий O2 голубого, твердый –
синего цвета.
• O2 растворим в воде (лучше,
чем азот и водород).
• O2 растворим в металлах, с
которыми непосредственно
не реагирует (при 450 С 1
см3 золота и платины
растворяют соответственно
77 и 48 см3 кислорода).
Применение кислорода
1.Сварка металлов
2.Кислородные подушки
3. Добавление к воздуху
в доменных печах
4. Оксиликвиты
А. Поддерживает
горение
Б.Поддерживает дыхание
В. Процесс сопровождается
достижением высокой
температуры