Кислород O 2 Атом кислорода . . 1
Кислород как элемент. 1. Элемент кислород находится в VI группе, главной подгруппе, II периоде, порядковый номер № 8, Ar = 16. 2. Строение атома: P 11 = 8; n 01 = 8; ē = 8 валентность II, степень окисления -2 (редко +2; +1; -1). 3. Входит в состав оксидов, оснований, солей, кислот, органических веществ, в том числе живых организмов- до 65% по массе. 01. 02. 2018 2
4. В земной коре его 49% по массе, в гидросфере – 89% по массе. 5. В составе воздуха (в виде простого вещества) – 20 -21% по объёму. Состав воздуха: О 2 – 20 -21 %; N 2 – 78%; CO 2 – 0, 03%, остальное приходится на инертные газы, пары воды, примеси. Кислород является самым распространённым элементом нашей планеты. По весу на его долю приходится примерно половина общей массы всех элементов земной коры. 01. 02. 2018 3
История открытия кислорода. По поводу открытия кислорода рассматриваются кандидатуры сразу трёх учёных, имеющих законное право претендовать на это великое событие. Это шведский химик Карл Вильгельм Шееле(C. W. Scheele, 1742 -1786), английский священник Джозеф Пристли (Joseph Priestley, 1733 -1804) и французский химик Антуан Лавуазье (Lavoisier, Antoine Laurent, 17431794). Возможно, наличие такого обилия претендентов связано с тем, что предшествующий открытию кислорода прогресс нормальной науки, в данном случае химии газов, весьма основательно подготовил почву для этого события. Карл Вильгельм Шееле (1742 -1786)
Считается, что кислород открыл Джозеф Пристли 1 августа 1774 году путем разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде. Джозеф Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество (простое вещество – вещество, состоящее исключительно из атомов одного химического элемента), он считал, что выделил одну из составных частей воздуха. Свои открытием он поделился с французским химиком Антуаном Лавуазье. В 1775 году Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах. Джозеф Пристли (1733 -1804)
Несколькими годами ранее кислород получил шведский химик Карл Шееле прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ "огненным воздухом" и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье. Окончательно разобрался в природе полученного газа Антуан Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Джозефа Пристли и Карла Шееле. Работа имела огромное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Флогистон (от греческого φλογιστός - горючий, воспламеняемый) - в истории химии - гипотетическая "сверхтонкая материя" - "огненная субстанция", якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении. Антуан Лавуазье (1743 -1794)
Физические свойства Газ - без цвета, вкуса и запаха; в 100 V H 2 O растворяется 3 V O 2 (н. у. ); t кип= -183 С; t пл = -219 C; d по воздуху = 1, 1. При давлении 760 мм. рт. ст. и температуре – 183 С кислород сжижается 01. 02. 2018 7
Химические свойства Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением. С кислородом реагируют все элементы, кроме Au, Pt, He, Ne и Ar, во всех реакциях (кроме взаимодействия со фтором) кислород окислитель. 1. Неустойчив: O 3 O 2 + O 2. Сильный окислитель: 2 KI + O 3 + H 2 O 2 KOH + I 2 + O 2 Обесцвечивает красящие вещества, отражает УФ - лучи, уничтожает микроорганизмы. С неметаллами C + O 2 CO 2 S + O 2 SO 2 2 H 2 + O 2 2 H 2 O 01. 02. 2018 С металлами 2 Mg + O 2 2 Mg. O 2 Cu + O 2 –t 2 Cu. O Со сложными веществами 4 Fe. S 2 + 11 O 2 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 2 H 2 S + 3 O 2 2 SO 2 + 2 H 2 O CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O 5
Способы получения Промышленный способ (перегонка жидкого воздуха). Лабораторный способ (разложение некоторых кислородосодержащих веществ) 2 KCl. O 3 –t ; Mn. O 2 2 KCl + 3 O 2 2 H 2 O 2 –Mn. O 2 2 H 2 O + O 2 Получение 3 O 2 2 O 3 Во время грозы (в природе), (в лаборатории) в озонаторе 01. 02. 2018 6
Способы получения кислорода (продолжение). перманганата калия при нагревании: 2 KMn. O 4 –t K 2 Mn. O 4 + Mn. O 2 + O 2 Разложение этой соли идёт при нагревании её выше 2000 С. Нагрев 2 KMn. O 4 Проверка собравшегося 01. 02. 2018 кислорода 10
Способы собирания вытеснение воды вытеснение воздуха = 01. 02. 2018 11
Применение кислорода: 01. 02. 2018 Находит широкое применение в медицине и промышленности. При высотных полётах лётчиков снабжают специальными приборами с кислородом. При многих лёгочных и сердечных заболеваниях, а также при операциях дают вдыхать кислород из кислородных подушек. Кислородом в баллонах снабжают подводные лодки. Горение рыхлого горючего материала, пропитанного жидким кислородом, сопровождается взрывом, что даёт возможность применять кислород при взрывных работах. Жидкий кислород применяют в реактивных двигателях, в автогенной сварке и резке металлов, даже под водой. 12