Кислород

Нахождение в природе. В земной коре содержится около 47-49% кислорода по массе. Кислород встречается в свободном и связанном состоянии. В свободном состоянии он содержится в воздухе, в связанном — входит в состав воды, минералов, органических соединений.

Физические свойства. Кислород — бесцветный газ без запаха и вкуса. Он немного тяжелее воздуха — один литр кислорода имеет массу 1,43 г. Кислород растворяется в воде, хотя и в небольших количествах. При комнатной температуре в 100 объемах воды растворяется 3,1 объема кислорода.

При -183 °С газообразный кислород превращается в жидкость бледно-синего цвета, а при охлаждении до -219 °С эта жидкость затвердевает, образуя снегообразную массу.

Химические свойства. Кислород образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона и аргона. С большинством элементов он реагирует непосредственно за исключением галогенов, золота и платины. Скорость взаимодействия кислорода как с простыми, так и сложными веществами зависит от природы вещества и от температуры. Кислород способен непосредственно реагировать со многими металлами и неметаллами, образуя оксиды: 2Н, + О, = 2Н,0.

При повышенной температуре кислород соединяется с углеродом, серой и фосфором:

С + О, = СО,; 4Р + 50г = 2Р,Ог S + О, = S02.

С такими активными металлами, как натрий, калий и другие, кислород взаимодействует при обычной температуре:

4Na + О, = 2ЫагО; 4К + 02 = 2К,0.

С другими металлами кислород реагирует при нагревании. Реакции протекают с выделением света и теплоты:

2Mg + О, = 2MgO: 2Fe + О, = 2FeO.

Кислород взаимодействует и со многими сложными веществами. Например, с оксидом азота (II) он реагирует уже при комнатной температуре: 2NO + 02 = 2N02.

Сероводород реагируя с кислородом при нагревании, дает серу или оксид серы (II): 2H,S + 02 = 2S + 2Н,0; 2HjS + ЗО. = 2SO, + 2НгО.

В кислороде сгорают органические вещества, образуя углекислый газ и ВОДУ СН4 + 202 = СО, + 2Н,0; 2СН3ОН + ЗО, = 2СО, + 4Н,0.

Аллотропные модификации. Кислород образует две аллотропные модификации — кислород и озон. В данном случае явление аллотропии обусловлено различным числом атомов в молекуле. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода (Oj), Хотя кислород и озон образованы одним и тем же элементом, их свойства различны. Образование озона из кислорода происходит в соответствии с уравнением: ЗО, = 203. Молекула озона очень непрочная и легко распадается.

Получение.

В лабораторных условиях кислород получают путем разложения оксидов и солей при нагревании: 2КСІО, = 2КСІ + ЗО,.

В промышленности кислород получают:

а) электролизом воды;

б) фракционной перегонкой жидкого воздуха (азот, обладающий более низкой температурой кипения, испаряется, а жидкий кислород остается).

Применение. Для интенсификации металлургических и химических процессов во многих производствах, например, в производстве серной и азотной кислот. Кислородом пользуются для получения высоких температур, для чего горючие газы — водород, ацетилен — сжигают в специальных горелках. Водородно-кислородное и ацетилено-кислородное пламя дают температуру порядка 3000 °С.

Кислород используют в медицине при затрудненном дыхании, дыхательных аппаратов в самолетах, космических кораблях, подводных лодках.

Вода Строение молекулы. Молекула воды имеет угловое строение, содержит две неподеленные электронные пары. Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии лр'-гибридизации. поэтому валентный угол НОН близок к тетра- эдрическому и равен 104,3°. Электроны, образующие связь О—Н, смешены к более электроотрицательному атому кислорода. Поэтому та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, а часть, где находится кисло- рол, —отрицательно. Следовательно, молекула воды представ ляс г собоіі (іипи.чь. Молекулы воды соединяются между собоП, образуя водородные связи.

Физические свойства. Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость без вкуса и запаха. Хороший растворитель, плохо проводит теплоту и электричество, замерзает при О °С и кипит при 100 °С при давлении 101,3 кПа. Наибольшую плотность вода имеет при 4 °С. Обладает аномально высокой теплоемкостью.

Хііміріескне свойства. Вода относится к химически активным соединениям. При обычных условиях она реагирует с некоторыми металлами с выделением водорода: 2Н,6 + 2Na = 2NaOH + H2t.

Ряд оксидов металлов и неметаллов вступает во взаимодействие с водой с образованием кислот п оснований: СаО + Н.О ~ Са(ОН),.

Вода реагирует с сопямп, образуя кристаллогидраты: CuSOj + 5Н,0 = CuS04 • 5Н,0.

К важным химическим свойствам воды относится ее способность вступать в реакции гидролитического разложения:

NH/ + СО,2" + Н,0 t? NH,OH + HCO,".

Молекулы воды отличаются большой устойчивостью к нагреванию. Однако при температуре выше 1 ООО °С водяной пар начинает разлагаться на водород и кислород: 2Н,0 «=; 2Н, + О,

<< | >>
Источник: Копылова Н.А.. Шпаргалка по химии / Н.А. Копылова. — Изд. 2-е. — Ростов н/Д : Феникс,. — 94 с. — (Библиотека школьника).. 2012

Еще по теме Кислород:

  1. Элементы главной подгруппы VI группы периодической системы
  2. 38. Строение этилового спирта
  3. Фенол
  4. СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
  5. Денитрификация
  6. Три главные группы живых организмов
  7. Атмосферные газы
  8. Активная реакция среды и окислительно-восстановительный потенциал
  9. Фотохимический туман (смог).
  10. Системы контроля требований безопасности и экологичности
  11. 22. Химические свойства ацетилена
  12. 12. Химические свойства предельных углеводородов
  13. Органическое вещество
  14. 1.5. Оценка параметров внешней среды при массовых пожарах и ее воздействие на людей, укрывающихся в защитных сооружениях
  15. Окислительно-восстановительные ферменты (оксиредуктазы)
  16. Влияние давления остаточных газов и скорости напыления на адгезионную прочность
  17. 59. Глюкоза. Физические свойства