Кислород

Кислород
3. Джозеф Пристли
4. Карл Вильгельм Шееле
5. 5. Антуан Лоран Лавуазье
6. 6. Корнелиус Дреббел
7. Распространение 7. Распространение 7. Распространение элементов 7. Распространение элементов 7. Распространение элементов в 7. Распространение элементов в 7. Распространение элементов в земной коре
8. Нахождение кислорода в природе
9. Состав воздуха
10. Общая характеристика элемента
11. Аллотропия кислорода
12. Озон
13. Способы 13. Способы 13. Способы собирания газа 13. Способы собирания газа, 13. Способы собирания газа, обнаружение
14. Получение 14. Получение 14. Получение кислорода в 14. Получение кислорода в 14. Получение кислорода в лаборатории из перманганата калия
15. Получение 15. Получение 15. Получение кислорода в лаборатории из пероксида водорода
(продолжение следует – см. следующий слайд)

СОДЕРЖАНИЕ

Некоторые реакции, идущие с образованием кислорода
17. Получение 17. Получение 17. Получение кислорода в 17. Получение кислорода в 17. Получение кислорода в промышленности
18. Химические 18. Химические 18. Химические свойства кислорода 18. Химические свойства кислорода. 18. Химические свойства кислорода. Отношение к простым
веществам
19. Отношение кислорода к сложным веществам
20. Окислительное – восстановительная амфотерность
кислорода
21. Условия 21. Условия, 21. Условия, способствующие возникновению и прекращению
огня
22. Выводы по химическим свойствам кислорода 22. Выводы по химическим свойствам кислорода
23. Кислород – элемент жизни
24. Самая важная функция кислорода на Земле
25. Применение кислорода
26. Круговорот кислорода в природе

“ образующий кислоты”

Название кислороду Oxygenium
дал А. Лавуазье

его свойства
2HgO = 2Hg + O2↑

1733 - 1804

ДЖОЗЕФ ПРИСТЛИ

II ),
изучил свойства
образующегося газа.
Однако результаты
его исследований
были опубликованы
лишь в 1777 году.

1742 - 1786

КАРЛ ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ

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 = 2H2O
Лавуазье показал, что процесс дыхания
подобен процессу горения.

АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ

150 лет
до Пристли и Шееле при нагревании нитрата калия:
2КNO3 = 2KNO2 + O2 ↑
Его открытие было засекречено, т.к. использование полученного газа предполагалось для дыхания людей на подводных лодках

1572 - 1633

массе)

Распространение элементов в земной коре ( по массе, в % )

1 - кислород - 49
2 - алюминий - 7
3 - железо - 5
4 - кальций - 4
5 - натрий - 2
6 - калий - 2
7 - магний - 2
8 - водород - 1
9 - остальные - 2
10 - кремний - 26

20,9 % ( по объему )
В воде
(в чистой воде – 88,8 %, в морской воде – 85,8 % )
В песке , многих горных породах и минералах
В составе органических соединений:
белков, жиров, углеводов и др.
В организме человека – 62 %

Нахождение кислорода в природе ( по масее, в % )

смесь в основном двух газов - азота и кислорода

СОСТАВ ВОЗДУХА

Сжигание фосфора
под колоколом:
а – горение фосфора;
б – уровень воды
поднялся на 1 / 5 объема

Примечание
К другим газам (1%) относятся:
углекислый газ (0,03%);
инертные газы
( в основном аргон - 0,93% );
водяные пары
Кислород - 21%
Азот - 78%
Другие газы -1%

( по объему, в % )

– ( 99,75 %), ,
Строение атома: ( 8p+ + 8n0 ) + 8
Заряд ядра: ( +8)
Электронная конфигурация атома: 1s22s2 2p4
Типичный неметалл. Сильный окислитель ( по электроотрицательности уступает лишь фтору )
Валентные возможности: в соединениях обычно 2-х валентен, реже – 3-х, (4-х) валентен
Возможные степени окисления: - 2 , - 1 , 0 , + 2, (+4)
(наиболее характерные степени окисления: 0, - 2)

Общая характеристика элемента

и озон О3

Аллотропия кислорода

t, либо УФ-
О3 = О2 + О

3О2 <═> 2О3 - Q

Свет
6СО2+ 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2

Снаружи трубка
обмотана другой проволокой. Если
к концам двух проволок приложить
напряжение в несколько тысяч вольт,
а через трубку пропустить кислород,
то выходящий из нее газ будет соде-
ржать несколько процентов озона.

Озон образуется в атмосфере на высоте 10-30 км
при действием УФ излучения на воздух
и при грозовых разрядах

водой ); б – вытеснением воздуха; 1 – вспыхнувшая тлеющая лучина

калия ; 1- стекловата

Получение кислорода в лаборатории из перманганата калия

с раствором
пероксида водорода
2 – порошок оксида
марганца ( IV) – МnO2
(используется в данной
реакции как катализатор)
3 – колба Вюрца

Получение кислорода в лаборатории из пероксида водорода

+ МnO2 + О2 ↑
2КСlО3 = 2КСl + О2 ↑ 2НgO = 2Hg + О2 ↑
3РbO2 = Рb3O4 + О2 ↑ 2КNO3 = 2КNO2 + О2 ↑
Условия реакции – присутствие катализатора ( K )
2Н2О2 = 2Н2О + О2 ↑ ( К – МnО2 )
Условия реакции – действие электрического тока ( )
(р. электролиза )
2Н2О = 2Н2 ↑ + О2 ↑

Некоторые реакции, идущие с образованием кислорода

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

Получение в промышленности

и света,
называют горением (вещества при этом воспламеняются)

Реакции окисления без горения
2Cu + O2 ═ 2CuO + Q
Воспламенения меди не происходит

В реакциях окисления, как правило, образуются оксиды

t

t

t

t

t

t

( FeО · Fe2О3 )

t

О–2 (1)
( как правило )
О - как восстановитель : О0 - 2 → О+2 (2)
( например, в реакции со F2 )

2Mg + O2 = 2MgO ( 1 )
C + О2 = CО2 ( 1 )
2F2 + О2 = 2F2О ( 2 )

Окислительно - восстановительная амфотерность кислорода

часть окислительно –
– восстановительных реакций (ОВР)
Преобладающая функция кислорода – окислительная.
При комнатной температуре О2 – малоактивен, при высокой – сильный окислитель
В реакциях окисления, как правило, получаются оксиды (ЭО )
Реакции окисления, сопровождающиеся воспламенением вещества, - реакции горения
Реакции горения всегда – экзотермические реакции (+ Q )
Медленное окисление - химический процесс медленного взаимодействия вещества с кислородом без воспламенения вещества

Выводы по химическим свойствам

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

Кислород - элемент жизни

он обеспечивает протекание
таких важных процессов, как:
дыхание всех живых организмов
гниение органических масс
(помимо воздействия грибов и бактерий)
горение веществ

Какая cамая важная функция у кислорода на Земле ?

чугуна, стали, цветных металлов ( для интенсификации окислительных процессов)
Во многих химических производствах
Как жидкий окислитель для ракет
При резке и сварке металлов и сплавов
В медицине - для приготовления лечебных водных и воздушных ванн, лечебных коктейлей
В медицине - в кислородных подушках
В чистом виде и в составе смесей:
На космических кораблях, подводных лодках в подводном плавании, на больших высотах
В составе воздуха:
Для сжигания топлива (в двигателях автомобилей, тепловозов, теплоходов; на тепловых электростанциях, на многих производствах и др.)

Применение кислорода