кислород.pptx
- Количество слайдов: 58
КИСЛОРОД (Оксиге н; Oxygenium)
КИСЛОРОД Кислород – элемент 6 группы 2 периода.
Валентность кислорода равна II
Степень окисления кислорода равна - 2 во всех соединениях, где кислород не образует простой ковалентной связи О-О.
Во всех химических реакциях, кроме реакции с фтором, кислород принимает электроны и является окислителем.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ КИСЛОРОДА В ПРИРОДЕ
Кислород — самый распространенный на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов), приходится около 47, 4% массы твердой земной коры.
Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 88, 8% (по массе)
В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20, 95 % (по объему)
Кислород в атмосфере Земли начал накапливаться в результате деятельности первичных фотосинтезирующих организмов, появившихся, вероятно, около 2, 8 млрд. лет назад. Полагают, что 2 млрд. лет назад атмосфера уже содержала около 1% кислорода; постепенно из восстановительной она превращалась в окислительную и примерно 400 млн. лет назад приобрела современный состав.
Наличие в атмосфере кислорода в значительной степени определило характер биологической эволюции. Использование кислорода, обладающего высоким окислительно-восстановительным потенциалом, в качестве конечного акцептора электронов в цепи дыхательных ферментов, привело к возникновению биохимического механизма дыхания современного типа.
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ КИСЛОРОДА
Открытие кислорода ознаменовало начало современного периода развития химии.
ФЛОГИСТОНОВАЯ ТЕОРИЯ Флогисто н — в истории химии — гипотетическая «сверхтонкая материя» — «огненная субстанция» , якобы наполняющая все горючие вещества и высвобождающаяся из них при горении.
Термин введён в начале XVIII века Иоганном Бехером и Георгом Шталем в 1703 году для объяснения процессов горения. Горение трактовалось как распад горючего тела с выделением флогистона, при котором каждое горючее вещество превращалось в негорючее: цинк = флогистон + окалина цинка (горючее) (негорючее)
Джозеф Пристли (англ. Joseph Priestley, 13 марта 1733— 6 февраля 1804) — британский священник-диссентер, естествоиспытатель, философ, общественный деятель. Вошёл в историю прежде всего как выдающийся химик, открывший кислород и углекислый газ.
Впервые кислород был получен в 1774 году английским ученым Джозефом Пристли. Нагревая окись ртути, он выделил кислород — «бесфлогистонный воздух»
АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ – ОСНОВАТЕЛЬ СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ Французский химик конца 18 века. Создатель современной кислородной теории горения
ОПЫТ ЛАВУАЗЬЕ Лавуазье превращал в «известь» (окись) олово в герметически закрытом сосуде, нагревая металл при помощи большого зажигательного стекла. Общий вес сосуда с оловом, после превращения олова в «известь» , оставался неизменённым; этого не могло бы быть, если бы действительно к олову что-нибудь присоединилось извне. Лавуазье нашёл кроме того, что количество взятого воздуха после опыта уменьшается на 1/5 и что остающийся воздух не поддерживает горения и дыхания.
ТЕОРИЯ ЛАВУАЗЬЕ На основании опытов 1775 -1777 гг. Лавуазье доказывает сложный состав воздуха, состоящего, по его мнению, из «чистого воздуха» (кислорода) и «удушливого воздуха» (азота).
КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕЩЕСТВ ЛАВУАЗЬЕВ Все вещества Лавуазье разделил на «элементарные» - те, которые не могли быть разложены на более простые составные части; и «сложные» .
К сложным веществам Лавуазье отнес «окись» , «кислоту» и «соль» . Окись по Лавуазье есть соединение металла с кислородом; кислота — соединение неметаллического тела (например, угля, серы, фосфора) с кислородом. Соль образуется соединением кислоты с окисью.
В 1789 г. Лавуазье опубликовал учебник «Элементарный курс химии» , целиком основанный на кислородной теории горения и новой номенклатуре, который стал первым учебником новой химии. Поскольку в этом же году началась французская революция, переворот, совершённый в химии трудами Лавуазье, принято называть «химической революцией» .
Классификация веществ Лавуазье была не точна, но после дальнейшей доработки легла в основу современной классификации органических веществ.
АЛЛОТРОПИЯ
АЛЛОТРОПИЯ Аллотро пия (от др. -греч. αλλος — «другой» , τροπος — «поворот, свойство» ) — существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам — так называемых аллотропических (аллотропных) модификаций или форм.
АЛЛОТРОПНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА ОЗОН КИСЛОРОД
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДА ( О ) 2
Сильный окислитель, взаимодействует практически со всеми элементами, образуя оксиды. Степень окисления − 2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры
ОКИСЛЯЕТ СОЕДИНЕНИЯ, КОТОРЫЕ СОДЕРЖАТ ЭЛЕМЕНТЫ С НЕ МАКСИМАЛЬНОЙ СТЕПЕНЬЮ ОКИСЛЕНИЯ
РЕАКЦИЯ С ЩЕЛОЧНЫМИ МЕТАЛЛАМИ Оксид лития Медленное окисление Оксид натрия Горение Пероксид натрия Надпероксид натрия
ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛОРОДА
В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. Основным промышленным способом получения кислорода, является криогенная ректификация
НЕБОЛЬШИЕ КОЛИЧЕСТВА КИСЛОРОДА МОЖНО ПОЛУЧАТЬ НАГРЕВАНИЕМ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ KMNO 4:
Используют также реакцию каталитического разложения пероксида водорода Н 2 О 2 в присутствии оксида марганца(IV), который выполняет роль катализатора – вещества, ускоряющего протекание реакции и при этом остающегося неизменным:
Кислород образуется при сильном (выше 600°C) прокаливании нитрата натрия Na. NO 3: 2 Na. NO 3 =2 Na. NO 2 + О 2,
При нагревании некоторых высших оксидов: 4 Cr. O 3 = 2 Cr 2 O 3 + 3 О 2; 2 Pb. O 2 = 2 Pb. O + О 2; 3 Mn. O 2 = Mn 3 O 4 + О 2.
Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) KCl. O 3:
На подводных лодках обычно получается реакцией пероксида натрия и углекислого газа, выдыхаемого человеком:
Использование кислорода
КИСЛОРОДНЫЙ РЕЗАК
Расчетные формулы, необходимые для решения химических задач с газами
МОЛЯРНЫЙ ОБЪЁМ ГАЗА молярный объем газа (VM) - это объем газа в котором содержится 1 моль частиц этого газа
Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях имеет один и тот же объём Vm = 22, 413 996(39) л. При нормальных условиях большинство газов близки к идеальным, поэтому вся справочная информация о молярном объёме относится к их конденсированным фазам, если не оговорено обратное.
ЗАДАЧИ
Человеку для дыхания требуется примерно 1 моль кислорода в час. Рассчитайте, сколько нужно взять с собой пероксида натрия Na 2 O 2 для суточного путешествия в одноместной подводной лодке.
Сколько кислорода (в молях) содержится в заправленном кислородном баллоне, если его емкость составляет 40 л, давление в нем 150 атм и температура газа 20 о. С? Какое количество воздуха (м 3) оказалось переработанным в кислород (содержание O 2 в воздухе примите 21 объемн. %)?
Сколько граммов селитры KNO 3 требуется разложить нагреванием для того, чтобы заполнить кислородом сосуд емкостью 5 л (при н. у. )?
В лаборатории имеется по 10 граммов следующих реактивов: KMn. O 4, KCl. O 3, KNO 3. Сколько кислорода (в литрах при н. у. ) можно получить из каждого?
Тлеющая лучинка самопроизвольно вспыхивает в воздухе, если количество кислорода в нем не менее 28 объемных %. Какое минимальное количество оксида ртути Hg. O требуется разложить в закрытой литровой банке с воздухом, чтобы тлеющая лучинка, внесенная в эту банку, вспыхнула?
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВАЛЕНТНОСТЬ Валентность – способность атомов химических элементов образовывать определенное количество химических связей с атомами других элементов.


