Kiseonik O ima atomski broj 8, koji se nalazi u glavnoj podgrupi (podgrupa a) VI grupa u drugom periodu. U atomima kiseonika, valentni elektroni se nalaze na 2. energetskom nivou, koji ima samo s- I str-orbitale. Ovo isključuje mogućnost prijelaza O atoma u pobuđeno stanje, stoga kisik u svim jedinjenjima pokazuje konstantnu valenciju jednaku II. Imajući visoku elektronegativnost, atomi kiseonika su uvek negativno naelektrisani u jedinjenjima (s.o. = -2 ili -1). Izuzetak su OF 2 i O 2 F 2 fluoridi.

Za kiseonik su poznata oksidaciona stanja -2, -1, +1, +2

Opće karakteristike elementa

Kiseonik je najzastupljeniji element na Zemlji, koji čini nešto manje od polovine, 49%, ukupne mase Zemljine kore. Prirodni kiseonik se sastoji od 3 stabilna izotopa 16 O, 17 O i 18 O (prevladava 16 O). Kiseonik je deo atmosfere (20,9% zapremine, 23,2% mase), vode i više od 1400 minerala: silicijum dioksida, silikata i aluminosilikata, mermera, bazalta, hematita i drugih minerala i stijene. Kiseonik čini 50-85% mase biljnih i životinjskih tkiva, jer se nalazi u proteinima, mastima i ugljikohidratima koji čine žive organizme. Uloga kiseonika za disanje i oksidacione procese je dobro poznata.

Kiseonik je relativno slabo rastvorljiv u vodi - 5 zapremina na 100 zapremina vode. Međutim, kada bi sav kiseonik otopljen u vodi prešao u atmosferu, tada bi ona zauzela ogroman volumen - 10 miliona km 3 (n.c.). To je jednako otprilike 1% cjelokupnog kisika u atmosferi. Formiranje atmosfere kiseonika na Zemlji je posledica procesa fotosinteze.

Otkrili su Šveđanin K. Scheele (1771 - 1772) i Englez J. Priestley (1774). Prvi je koristio grijanje salitre, drugi - živin oksid (+2). Ime je dao A. Lavoisier ("oxygenium" - "rađanje kiselina").

IN slobodnoj formi postoji u dvije alotropske modifikacije - "obični" kisik O 2 i ozon O 3.

Struktura molekula ozona

3O 2 \u003d 2O 3 - 285 kJ
Ozon u stratosferi formira tanak sloj koji apsorbuje većina biološki štetno ultraljubičasto zračenje.
Tokom skladištenja, ozon se spontano pretvara u kiseonik. Hemijski, kiseonik O 2 je manje aktivan od ozona. Elektronegativnost kiseonika je 3,5.

Fizička svojstva kiseonika

O 2 - gas bez boje, mirisa i ukusa, t.t. –218,7 °S, b.p. -182,96 °C, paramagnetno.

Tečnost O 2 plava, čvrsta - plave boje. O 2 je rastvorljiv u vodi (bolje od azota i vodonika).

Dobijanje kiseonika

1. industrijskim putem- destilacija tečnog vazduha i elektroliza vode:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2. U laboratoriji kisik proizvodi:
1.Alkalna elektroliza vodeni rastvori ili vodene otopine soli koje sadrže kisik (Na 2 SO 4 itd.)

2. Termička razgradnja kalijum permanganata KMnO 4:
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO4 + MnO 2 + O 2,

Bertoletova so KClO 3:
2KClO 3 \u003d 2KCl + 3O 2 (MnO 2 katalizator)

Mangan oksid (+4) MnO 2:
4MnO 2 \u003d 2Mn 2 O 3 + O 2 (700 o C),

3MnO 2 \u003d 2Mn 3 O 4 + O 2 (1000 o C),

Barijum peroksid BaO 2:
2BaO 2 \u003d 2BaO + O 2

3. Razgradnja vodikovog peroksida:
2H 2 O 2 \u003d H 2 O + O 2 (MnO 2 katalizator)

4. Razgradnja nitrata:
2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

On svemirski brodovi i podmornicama, kiseonik se dobija iz mešavine K 2 O 2 i K 2 O 4:
2K 2 O 4 + 2H 2 O \u003d 4KOH + 3O 2
4KOH + 2CO 2 \u003d 2K 2 CO 3 + 2H 2 O

Ukupno:
2K 2 O 4 + 2CO 2 \u003d 2K 2 CO 3 + 3O 2

Kada se koristi K 2 O 2, ukupna reakcija izgleda ovako:
2K 2 O 2 + 2CO 2 \u003d 2K 2 CO 3 + O 2

Ako pomiješate K 2 O 2 i K 2 O 4 u jednakim molarnim (tj. ekvimolarnim) količinama, tada će se osloboditi jedan mol O 2 po 1 molu apsorbiranog CO 2.

Hemijska svojstva kiseonika

Kiseonik podržava sagorevanje. Spaljivanje - b brzi proces oksidacije tvari, praćen oslobađanjem veliki broj toplina i svjetlost. Da bi se dokazalo da tikvica sadrži kisik, a ne neki drugi plin, potrebno je u tikvicu spustiti iver koji tinja. U kiseoniku, tinjajuća krhotina blista sjajno. Sagorijevanje različitih tvari u zraku je redoks proces u kojem je kisik oksidacijsko sredstvo. Oksidirajući agensi su tvari koje “oduzimaju” elektrone redukcijskim supstancama. Dobra oksidaciona svojstva kiseonika mogu se lako objasniti strukturom njegove spoljašnje elektronske ljuske.

Valentna ljuska kiseonika nalazi se na 2. nivou - relativno blizu jezgra. Stoga jezgro snažno privlači elektrone k sebi. Na valentnoj ljusci kiseonika 2s 2 2p 4 ima 6 elektrona. Posljedično, ispred okteta nedostaju dva elektrona, koje kisik nastoji prihvatiti iz elektronskih omotača drugih elemenata, ulazeći u reakcije s njima kao oksidacijskim agensom.

Kiseonik ima drugu (posle fluora) elektronegativnost na Paulingovoj skali. Stoga u velikoj većini svojih spojeva s drugim elementima kisik ima negativan stepen oksidacije. Jači oksidant od kiseonika je samo njegov susjed u periodu - fluor. Stoga su spojevi kiseonika sa fluorom jedini u kojima kiseonik ima pozitivno oksidaciono stanje.

Dakle, kisik je drugi najmoćniji oksidacijski agens među svim elementima. Periodični sistem. Većina njegovih najvažnijih hemijskih svojstava vezana je za ovo.
Svi elementi reaguju sa kiseonikom, osim Au, Pt, He, Ne i Ar; u svim reakcijama (osim interakcije sa fluorom) kiseonik je oksidaciono sredstvo.

Kiseonik lako reaguje sa alkalnim i zemnoalkalnim metalima:

4Li + O 2 → 2Li 2 O,

2K + O 2 → K 2 O 2,

2Ca + O 2 → 2CaO,

2Na + O 2 → Na 2 O 2,

2K + 2O 2 → K 2 O 4

Fini željezni prah (tzv. piroforno željezo) se spontano zapali u zraku, stvarajući Fe 2 O 3, a čelična žica gori u kisiku ako se unaprijed zagrije:

3 Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

2Mg + O 2 → 2MgO

2Cu + O 2 → 2CuO

S nemetalima (sumpor, grafit, vodonik, fosfor itd.), kisik reagira kada se zagrije:

S + O 2 → SO 2,

C + O 2 → CO 2,

2H 2 + O 2 → H 2 O,

4P + 5O 2 → 2P 2 O 5,

Si + O 2 → SiO 2, itd.

Gotovo sve reakcije koje uključuju kisik O 2 su egzotermne, s rijetkim izuzecima, na primjer:

N 2 + O 2 → 2NO-Q

Ova reakcija se odvija na temperaturi iznad 1200 o C ili u električnom pražnjenju.

Kisik može oksidirati složene tvari, na primjer:

2H 2 S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2 O (višak kiseonika),

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O (nedostatak kiseonika),

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O (bez katalizatora),

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O (u prisustvu Pt katalizatora),

CH 4 (metan) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O,

4FeS 2 (pirit) + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Poznata su jedinjenja koja sadrže dioksigenilni kation O 2 +, na primer, O 2 + - (uspešna sinteza ovog jedinjenja potaknula je N. Bartleta da pokuša da dobije jedinjenja inertnih gasova).

Ozon

Ozon je hemijski aktivniji od kiseonika O 2 . Dakle, ozon oksidira jodid - ione I - u otopini Kl:

O 3 + 2Kl + H 2 O \u003d I 2 + O 2 + 2KOH

Ozon je vrlo toksičan, njegova toksična svojstva su jača od, na primjer, sumporovodika. Međutim, u prirodi, ozon, sadržan u visokim slojevima atmosfere, djeluje kao zaštitnik cijelog života na Zemlji od štetnog ultraljubičastog zračenja sunca. Tanak ozonski sloj apsorbuje ovo zračenje i ono ne dopire do površine Zemlje. Postoje značajne fluktuacije u debljini i dužini ovog sloja tokom vremena (tzv. ozonske rupe), razlozi takvih fluktuacija još nisu razjašnjeni.

Primjena kiseonika O 2: intenzivirati procese proizvodnje gvožđa i čelika, u topljenju obojenih metala, kao oksidant u raznim hemijskim industrijama, za održavanje života na podmornicama, kao oksidant za raketno gorivo (tečni kiseonik), u medicini, u zavarivanje i rezanje metala.

Upotreba ozona O 3: za dezinfekciju vode za piće, kanalizacije, vazduha, za izbeljivanje tkanina.

DEFINICIJA

Kiseonik- element drugog perioda VIA grupe Periodnog sistema hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev, sa atomskim brojem 8. Simbol - O.

Atomska masa - 16 am.u. Molekula kiseonika je dvoatomska i ima formulu - O 2

Kiseonik pripada porodici p-elemenata. Elektronska konfiguracija atom kiseonika 1s 2 2s 2 2p 4 . U svojim jedinjenjima kisik može pokazati nekoliko oksidacijskih stanja: “-2”, “-1” (u peroksidima), “+2” (F 2 O). Kiseonik karakteriše manifestacija fenomena alotropije - postojanje u obliku nekoliko jednostavne supstance- alotropske modifikacije. Alotropne modifikacije kiseonika su kiseonik O 2 i ozon O 3.

Hemijska svojstva kiseonika

Kiseonik je jako oksidaciono sredstvo, jer da bi kompletirao eksterni elektronski nivo, nedostaju mu samo 2 elektrona i lako ih spaja. Po reaktivnosti kisik je drugi nakon fluora. Kiseonik stvara spojeve sa svim elementima osim helijuma, neona i argona. Kiseonik direktno reaguje sa halogenima, srebrom, zlatom i platinom (njihova jedinjenja se dobijaju indirektno). Gotovo sve reakcije koje uključuju kisik su egzotermne. Feature mnoge reakcije kombinacije s kisikom - oslobađanje velike količine topline i svjetlosti. Takvi procesi se nazivaju sagorevanjem.

Interakcija kiseonika sa metalima. Dakle alkalni metali(osim litijuma) kisik stvara perokside ili superokside, a ostatak - okside. Na primjer:

4Li + O 2 = 2Li 2 O;

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2;

K + O 2 \u003d KO 2;

2Ca + O 2 \u003d 2CaO;

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3;

2Cu + O 2 \u003d 2CuO;

3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4.

Interakcija kiseonika sa nemetalima. Interakcija kisika s nemetalima se nastavlja kada se zagrije; sve reakcije su egzotermne, sa izuzetkom interakcije sa dušikom (reakcija je endotermna, javlja se na 3000C u električnom luku, u prirodi - sa munjevitim pražnjenjem). Na primjer:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5;

C + O 2 \u003d CO 2;

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O;

N 2 + O 2 ↔ 2NO - Q.

Interakcija sa kompleksom neorganske supstance. Kada gori složene supstance u višku kisika nastaju oksidi odgovarajućih elemenata:

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O (t);

4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 O (t);

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (t, kat);

2PH 3 + 4O 2 = 2H 3 PO 4 (t);

SiH 4 + 2O 2 \u003d SiO 2 + 2H 2 O;

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8 SO 2 (t).

Kisik može oksidirati okside i hidrokside do spojeva s višim oksidacijskim stanjem:

2CO + O 2 \u003d 2CO 2 (t);

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 (t, V 2 O 5);

2NO + O 2 \u003d 2NO 2;

4FeO + O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 (t).

Interakcija sa složenim organskim supstancama. Gotovo sve organske tvari izgaraju, oksidirajući ih atmosferskim kisikom u ugljični dioksid i vodu:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + H 2 O.

Pored reakcija sagorevanja (potpuna oksidacija) moguće su i parcijalne ili katalitičke oksidacione reakcije, u kom slučaju produkti reakcije mogu biti alkoholi, aldehidi, ketoni, karboksilne kiseline i druge supstance:

Oksidacija ugljikohidrata, proteina i masti služi kao izvor energije u živom organizmu.

Fizička svojstva kiseonika

Kiseonik je najzastupljeniji element na Zemlji (47% mase). Vazduh sadrži 21% kiseonika po zapremini. kiseonik - komponenta voda, minerali, organska materija. Biljna i životinjska tkiva sadrže 50-85% kiseonika u obliku različitih jedinjenja.

U slobodnom stanju kiseonik je gas bez boje, ukusa i mirisa, slabo rastvorljiv u vodi (3 litre kiseonika se otapa u 100 litara vode na 20C. Tečni kiseonik plava boja, ima paramagnetna svojstva (uvučen je u magnetsko polje).

Dobijanje kiseonika

Postoje industrijske i laboratorijske metode za proizvodnju kisika. Dakle, u industriji se kisik dobiva destilacijom tekućeg zraka, a glavne laboratorijske metode za dobivanje kisika uključuju reakcije termičke razgradnje složenih tvari:

2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

4K 2 Cr 2 O 7 \u003d 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 +3 O 2

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2

2KClO 3 \u003d 2KCl + 3 O 2

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Knedla u grlu je kiseonik. Utvrđeno je da se u stanju stresa glotis širi. Nalazi se u sredini larinksa, ograničen sa 2 mišićna nabora.

Oni vrše pritisak na obližnja tkiva, stvarajući osjećaj knedle u grlu. Proširenje jaza je posljedica povećane potrošnje kisika. Pomaže u suočavanju sa stresom. Dakle, ozloglašena knedla u grlu može se nazvati kiseonikom.

Osmi element tabele poznat je u obliku . Ali ponekad tečno kiseonik. Element magnetiziran u ovom stanju. Međutim, o svojstvima kisika i prednostima koje se mogu izvući iz njih ćemo govoriti u glavnom dijelu.

Svojstva kiseonika

Zbog magnetnih svojstava kisik se pomiče uz pomoć moćnih. Ako govorimo o elementu u svom uobičajenom stanju, on je sam u stanju pomicati, posebno, elektrone.

Zapravo, respiratorni sistem je izgrađen na redoks potencijalu supstance. Kiseonik u njemu je krajnji akceptor, odnosno agens za primanje.

Enzimi djeluju kao donori. Tvari oksidirane kisikom se oslobađaju spoljašnje okruženje. To je ugljični dioksid. Proizvodi od 5 do 18 litara na sat.

Izađe još 50 grama vode. Stoga je pijenje puno vode razumna preporuka ljekara. Plus, nusproizvodi disanja su oko 400 supstanci. Među njima je i aceton. Njegovo oslobađanje je pojačano kod brojnih bolesti, na primjer, dijabetesa.

Uobičajena modifikacija kiseonika, O2, uključena je u proces disanja. Ovo je dvoatomski molekul. Ima 2 nesparena elektrona. Oba su u antivezujućim orbitalama.

Imaju veći energetski naboj od veziva. Stoga se molekul kisika lako raspada na atome. Energija disocijacije dostiže skoro 500 kilodžula po molu.

In vivo kiseonik - gas sa gotovo inertnim molekulima. Imaju snažnu međuatomsku vezu. Oksidacijski procesi su jedva primjetni. Katalizatori su potrebni za ubrzavanje reakcija. U tijelu su enzimi. Oni izazivaju stvaranje radikala, koji pobuđuju lančani proces.

Temperatura može biti katalizator za hemijske reakcije sa kiseonikom. 8. element reaguje čak i na blago zagrijavanje. Toplota daje reakcije sa vodonikom, metanom i drugim zapaljivim gasovima.

Interakcije se nastavljaju eksplozijama. Nije ni čudo što je jedan od prvih vazdušnih brodova u istoriji čovečanstva eksplodirao. Bio je napunjen vodonikom. Avion se zvao Hindenburg i srušio se 1937.

Zagrevanje omogućava kiseoniku da stvori veze sa svim elementima periodnog sistema, osim za inertne gasove, odnosno argon, neon i helijum. Inače, helijum je postao zamjena za punjenje vazdušnih brodova.

Gas ne ulazi u reakciju, samo je skup. No, da se vratimo na junaka članka. kiseonik - hemijski element interakciju s metalima čak i na sobnoj temperaturi.

Dovoljan je i za kontakt sa nekim složenim jedinjenjima. Potonji uključuju dušikove okside. Ali sa jednostavnim azotom hemijski element kiseonik reaguje samo na 1200 stepeni Celzijusa.

Za reakcije junaka članka s nemetalima potrebno je zagrijavanje najmanje do 60 stepeni Celzijusa. Ovo je dovoljno, na primjer, za kontakt s fosforom. Junak članka komunicira sa sivom već na 250 stepeni. Inače, sumpor je uključen elementi podgrupe kiseonika. Ona je glavna u 6. grupi periodnog sistema.

Kiseonik reaguje sa ugljenikom na 700-800 stepeni Celzijusa. To se odnosi na oksidaciju grafita. Ovaj mineral je jedan od kristalnih oblika ugljika.

Inače, oksidacija je uloga kisika u bilo kojoj reakciji. Većina njih nastavlja s oslobađanjem svjetlosti i topline. Jednostavno rečeno, interakcija tvari dovodi do sagorijevanja.

Biološka aktivnost kiseonika je posledica njegove rastvorljivosti u vodi. Na sobnoj temperaturi u njemu se disocira 3 mililitra 8. supstance. Izračun se zasniva na 100 mililitara vode.

Element pokazuje visoke performanse u etanolu i acetonu. Rastvaraju 22 grama kiseonika. Maksimalna disocijacija se opaža u tekućinama koje sadrže fluor, na primjer, perfluorobutittrahidrofuran. Skoro 50 grama 8. elementa se rastvara na 100 mililitara istog.

Govoreći o rastvorenom kiseoniku, spomenimo njegove izotope. Atmospheric je rangiran na 160. mjestu. U zraku je 99,7%. 0,3% su izotopi 170 i 180. Njihovi molekuli su teži.

U kontaktu s njima, voda teško prelazi u stanje pare. Tek 160. modifikacija 8. elementa se diže u zrak. Teški izotopi ostaju u morima i okeanima.

Zanimljivo, pored gasovitih i tečna stanja kiseonik je čvrst. On se, kao i tečna verzija, formira na temperaturama ispod nule. Za vodeni kiseonik potrebno je -182 stepena, a za kamen najmanje -223.

Posljednja temperatura daje kubnu rešetku kristala. Od -229 do -249 stepeni Celzijusa, kristalna struktura kiseonika je već heksagonalna. Umjetno dobivene i druge modifikacije. Ali osim njih niske temperature potreban je povećan pritisak.

U uobičajenom stanju kiseonik pripada elementima sa 2 atoma, bezbojan je i bez mirisa. Međutim, postoji 3-atomska verzija heroja članka. Ovo je ozon.

Ima izraženu svježu aromu. Prijatan je, ali otrovan. Razlika od običnog kiseonika je i velika masa molekula. Atomi se spajaju u pražnjenju groma.

Stoga se nakon tuširanja osjeća miris ozona. Osjeti se aroma i velike visine 10-30 kilometara. Tamo stvaranje ozona izaziva ultraljubičasto zračenje. Atomi kiseonika hvataju sunčevo zračenje, kombinujući se u velike molekule. Ovo, zapravo, spašava čovječanstvo od radijacije.

Proizvodnja kiseonika

Industrijalci izvlače junaka članka iz zraka. Čisti se od vodene pare, ugljen monoksida i prašine. Zatim se vazduh ukapljuje. Nakon pročišćavanja ostaju samo dušik i kisik. Prvi isparava na -192 stepena.

Kiseonik ostaje. Ali, ruski naučnici su otkrili skladište već ukapljenog elementa. Nalazi se u omotaču Zemlje. Naziva se i geosfera. Ispod čvrste kore planete i iznad njenog jezgra nalazi se sloj.

Instalirajte tamo znak kisikovog elementa pomogao laserskoj presi. Radili smo s njim u DESY Synchrotron Centru. Nalazi se u Njemačkoj. Istraživanje je sprovedeno zajedno sa njemačkim naučnicima. Zajedno su izračunali da je sadržaj kiseonika u navodnom sloju manije 8-10 puta veći nego u atmosferi.

Pojasnimo praksu izračunavanja dubokih rijeka kisika. Fizičari su radili sa željeznim oksidom. Stiskajući ga i zagrijavajući ga, naučnici su dobili sve nove metalne okside, do sada nepoznate.

Kada su u pitanju temperature od 1.000 stepeni i pritisci 670.000 puta veći od atmosferskih, dobijeno je jedinjenje Fe 25 O 32. Opisani su uslovi srednjih slojeva geosfere.

Reakcija konverzije oksida ide s globalnim oslobađanjem kisika. Treba pretpostaviti da se to dešava i unutar planete. Gvožđe je tipičan element za plašt.

Kombinacija elementa sa kiseonikom takođe tipično. Verzija da je atmosferski gas izlazio iz zemlje milionima godina i akumulirao se blizu njene površine nije tipična.

Grubo govoreći, naučnici su doveli u pitanje dominantnu ulogu biljaka u formiranju kiseonika. Zeleni mogu dati samo dio gasa. U ovom slučaju, morate se bojati ne samo uništenja flore, već i hlađenja jezgra planete.

Smanjenje temperature plašta može blokirati stvaranje kiseonik. Maseni udio ono u atmosferi će takođe opasti, a u isto vreme i život na planeti.

Pitanje kako izvući kisik iz manije nije vrijedno toga. Nemoguće je izbušiti zemlju na dubini većoj od 7.000-8.000 kilometara. Ostaje čekati dok junak članka sam ne iscuri na površinu i izvuče ga iz atmosfere.

Primena kiseonika

Aktivna upotreba kisika u industriji započela je izumom turboekspandera. Pojavili su se sredinom prošlog veka. Uređaji ukapljuju vazduh i odvajaju ga. Zapravo, to su instalacije za rudarenje kiseonik.

Koji elementi se formiraju krug "komunikacije" junaka članka? Prvo, to su metali. Ne radi se o direktnoj interakciji, već o topljenju elemenata. Kiseonik se dodaje u gorionike kako bi gorivo sagorevalo što efikasnije.

Kao rezultat, metali brže omekšaju, miješajući se u legure. Bez kisika, na primjer, konvektorski način proizvodnje čelika je nezamjenjiv. Običan vazduh kao paljenje je neefikasan. Ne bez tečnog gasa u bocama i rezanja metala.

Otkriven je kiseonik kao hemijski element i poljoprivrednici. U tečnom obliku, tvar ulazi u koktele za životinje. Aktivno dobijaju na težini. Veza između kiseonika i mase životinja može se pratiti u karbonskom periodu razvoja Zemlje.

Era je obeležena toplom klimom, obiljem biljaka, a samim tim i 8. gasom. Kao rezultat toga, stonoge dužine ispod 3 metra puzale su planetom. Pronađeni su fosili insekata. Shema funkcionira i danas. Dajte životinji stalni dodatak uobičajenom dijelu kisika, dobit ćete povećanje biološke mase.

Lekari zalihe kiseonika u bocama za zaustavljanje, odnosno zaustavljanje napada astme. Plin je također potreban kada se eliminira hipoksija. Takozvani gladovanje kiseonikom. Osmi element pomaže i kod oboljenja gastrointestinalnog trakta.

U ovom slučaju, kokteli kiseonika postaju lek. U drugim slučajevima, supstanca se daje pacijentima u gumiranim jastucima, ili kroz posebne cijevi i maske.

IN hemijska industrija junak članka je oksidant. Reakcije u kojima može učestvovati 8. element su već spomenute. Karakterizacija kiseonika pozitivno se smatra, na primjer, u raketnoj nauci.

Junak članka odabran je kao oksidator goriva za brodove. Kombinacija obje modifikacije 8. elementa prepoznata je kao najsnažnija oksidirajuća smjesa. Odnosno, raketno gorivo je u interakciji sa običnim kiseonikom i ozonom.

Cijena kiseonika

Junak članka se prodaje u balonima. Oni pružaju element link. Sa kiseonikom možete kupiti cilindre od 5, 10, 20, 40, 50 litara. Općenito, standardni korak između zapremina tare je 5-10 litara. Raspon cijena za verziju od 40 litara, na primjer, kreće se od 3.000 do 8.500 rubalja.

Pored visokih cijena, u pravilu, postoji indikacija uočenog GOST-a. Njegov broj je "949-73". U reklamama s proračunskom cijenom cilindara, GOST se rijetko registruje, što je alarmantno.

Transport kiseonika u bocama

Filozofski govoreći, kiseonik je neprocenjiv. Element je osnova života. Kiseonik prenosi gvožđe kroz ljudsko telo. Skup elemenata se naziva hemoglobin. Njegov nedostatak je anemija.

Bolest ima ozbiljne posljedice. Prvi od njih je smanjenje imuniteta. Zanimljivo je da se kod nekih životinja kiseonik u krvi ne prenosi gvožđem. Kod potkovača, na primjer, bakar isporučuje 8. element u organe.

Kiseonik podržava procese disanja i sagorevanja. Mnogi nemetali sagorevaju u kiseoniku. Na primjer, ugalj gori u zraku, dok je u interakciji s kisikom. Kao rezultat ove reakcije nastaje ugljični dioksid i oslobađa se toplina. Poznato je da se toplota označava slovom "Q". Ako se toplina oslobađa kao rezultat reakcije, tada se u jednadžbi upisuje "Q", ako se apsorbira, onda "-Q".

Toplota koja se oslobađa ili apsorbuje tokom hemijske reakcije naziva se toplotna efekat hemijske reakcije.

Reakcije koje oslobađaju toplotu nazivaju se egzotermna.

Reakcije koje se odvijaju apsorpcijom toplote nazivaju se endotermni.

Interakcija kiseonika sa nemetalima

Jednačina za reakciju sagorevanja uglja u vazduhu:

C O 2 \u003d CO 2 Q

Ako sagorite ugalj u posudi s kisikom, tada će ugalj izgorjeti brže nego u zraku. Odnosno, brzina sagorevanja uglja u kiseoniku je veća nego u vazduhu.

Sumpor takođe gori u vazduhu, a toplota se takođe oslobađa. To znači da se reakcija interakcije sumpora s kisikom može nazvati egzotermnom. IN čisti kiseonik sumpor gori brže nego u vazduhu.

Jednačina reakcije za sagorijevanje sumpora u kisiku, ako se u ovom slučaju formira sumporov oksid (IV) :

S O 2 \u003d SO 2 Q

Slično, moguće je provesti reakciju sagorijevanja fosfora u zraku ili u kisiku. Ova reakcija je takođe egzotermna. Njegova jednadžba, ako je rezultat fosforov oksid (V):

4P 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 Q

Interakcija kiseonika sa metalima

Neki metali mogu izgorjeti u atmosferi kisika. Na primjer, željezo sagorijeva u kisiku i formira željezni kamenac:

3Fe 2O 2 \u003d Fe 3 O 4 Q

Ali bakar ne gori u kisiku, već se oksidira kisikom kada se zagrije. U ovom slučaju nastaje bakar (II) oksid:

2CuO 2 = 2CuO

Interakcija kiseonika sa složenim supstancama

Kiseonik je u stanju da reaguje ne samo sa jednostavnim, već i sa složenim supstancama.

Prirodni plin metan sagorijeva u kisiku i stvara ugljični monoksid (IV) i vodu:

CH 4 2O 2 \u003d CO 2 2H 2 O Q

Nepotpunim sagorijevanjem metana (u uvjetima nedovoljne količine kisika) ne nastaje ugljični dioksid, već ugljični monoksid CO. Ugljen monoksid- otrovna supstanca koja je izuzetno opasna za ljude, jer. osoba ne osjeća njegovo toksično djelovanje, već polako zaspi sa gubitkom svijesti.

Reakcije jednostavnih i složenih tvari s kisikom nazivaju se oksidacija. Kada jednostavne i složene tvari stupe u interakciju s kisikom, u pravilu nastaju složene tvari koje se sastoje od dva elementa, od kojih je jedan kisik. Ove supstance se nazivaju oksidi.

1. Zbirka zadataka i vježbi iz hemije: 8. razred: do udžbenika. P.A. Oržekovski i dr. „Hemija. 8. razred / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (str. 70-74)

2. Ushakova O.V. Radna sveska iz hemije: 8. razred: do udžbenika P.A. Oržekovski i dr. „Hemija. Razred 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; ispod. ed. prof. P.A. Oržekovski - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (str. 68-70)

3. Hemija. 8. razred. Proc. za generala institucije / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. – M.: Astrel, 2012. (§21)

4. Hemija: 8. razred: udžbenik. za generala institucije / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§28)

5. Hemija: neorganska. hemija: udžbenik. za 8kl. general inst. /G.E. Rudžitis, F.G. Feldman. - M.: Obrazovanje, JSC "Moskovski udžbenici", 2009. (§ 20)

6. Enciklopedija za djecu. Tom 17. Hemija / Pogl. uredio V.A. Volodin, vodeći. naučnim ed. I. Leenson. – M.: Avanta, 2003.

8 O 1s 2 2s 2 2p 4 ; A r = 15.999 Izotopi: 16 O (99.759%); 17 O (0,037%); 18 O (0,204%); EO - 3.5

Clark unutra zemljine kore 47% težine; u hidrosferi 85,82% po težini; u atmosferi 20,95% zapremine.

Najčešći element.

Oblici nalaženja elementa: a) u slobodnom obliku - O 2, O 3;

b) u vezanom obliku: O 2- anjoni (uglavnom)

Kiseonik je tipičan nemetalni p-element. Valencija = II; oksidaciono stanje -2 (osim za H 2 O 2, OF 2, O 2 F 2)

Fizička svojstva O2

Molekularni kiseonik O 2 at normalnim uslovima je u gasovitom stanju, nema boju, miris i ukus, slabo rastvorljiv u vodi. Nakon dubokog hlađenja pod pritiskom, kondenzira se u blijedoplavu tekućinu (Tbp - 183 °C), koja se na -219 °C pretvara u plave kristale.

Kako doći

1. Kiseonik nastaje u prirodi u procesu fotosinteze mCO 2 + nH 2 O → mO 2 + Cm (H 2 O) n

2. Industrijska proizvodnja

a) rektifikacija tečnog vazduha (odvajanje od N 2);

b) elektroliza vode: 2H 2 O → 2H 2 + O 2

3. U laboratoriji se dobijaju termičkom redoks razgradnjom soli:

a) 2KSlO 3 \u003d 3O 2 + 2KCI

b) 2KMnO 4 \u003d O 2 + MnO 2 + K 2 MnO 4

c) 2KNO 3 = O 2 + 2KNO 2

d) 2Cu (NO 3) O 2 \u003d O 2 + 4NO 2 + 2CuO

e) 2AgNO 3 \u003d O 2 + 2NO 2 + 2Ag

4. U hermetički zatvorenim prostorijama i u autonomnim aparatima za disanje kiseonik se dobija reakcijom:

2Na 2 O 2 + 2SO 2 \u003d O 2 + 2Na 2 CO 3

Hemijska svojstva kiseonika

Kiseonik je jako oksidaciono sredstvo. Po hemijskoj aktivnosti je na drugom mestu posle fluora. Formira spojeve sa svim elementima osim He, Ne i Ar. Reaguje direktno sa većinom jednostavnih supstanci u normalnim uslovima ili kada se zagreje, kao iu prisustvu katalizatora (sa izuzetkom Au, Pt, Hal 2, plemenitih gasova). Reakcije koje uključuju O 2 su u većini slučajeva egzotermne, često se odvijaju u načinu sagorijevanja, ponekad u eksploziji. Kao rezultat reakcija nastaju spojevi u kojima atomi kisika, po pravilu, imaju C.O. -2:

Oksidacija alkalnih metala

4Li + O 2 = 2Li 2 O litijum oksid

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2 natrijum peroksid

K + O 2 \u003d KO 2 kalijev superoksid

Oksidacija svih metala osim Au, Pt

Me + O 2 = Me x O y oksidi

Oksidacija nemetala, osim halogena i plemenitih gasova

N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q

S + O 2 \u003d SO 2;

C + O 2 \u003d CO 2;

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

Si + O 2 \u003d SiO 2

Oksidacija vodoničnih jedinjenja nemetala i metala

4HI + O 2 \u003d 2I 2 + 2H 2 O

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O

4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 O

4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O

2PH 3 + 4O 2 \u003d P 2 O 5 + 3H 2 O

SiH 4 + 2O 2 \u003d SiO 2 + 2H 2 O

C x H y + O 2 = CO 2 + H 2 O

MeH x + 3O 2 \u003d Me x O y + H 2 O

Oksidacija nižih oksida i hidroksida polivalentnih metala i nemetala

4FeO + O 2 \u003d 2Fe 2 O 3

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

2SO 2 + O 2 = 2SO 3

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4HNO 3

Oksidacija metalnih sulfida

4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

Oksidacija organskih materija

Sve organska jedinjenja gori kada se oksidira atmosferskim kisikom.

Proizvodi oksidacije razni elementi uključeni u njihove molekule su:

Pored reakcija potpune oksidacije (sagorevanja), moguće su i parcijalne oksidacione reakcije.

Primjeri reakcija nepotpune oksidacije organskih tvari:

1) katalitička oksidacija alkana

2) katalitička oksidacija alkena

3) oksidacija alkohola

2R-CH 2 OH + O 2 → 2RCOH + 2H 2 O

4) oksidacija aldehida

Ozon

Ozon O 3 je jači oksidacijski agens od O 2, budući da se tokom reakcije njegovi molekuli razgrađuju i formiraju atomski kisik.

Čisti O3 je plavi plin, vrlo otrovan.

K + O 3 \u003d KO 3 kalijev ozonid, crvena.

PbS + 2O 3 \u003d PbSO 4 + O 2

2KI + O 3 + H 2 O \u003d I 2 + 2KOH + O 2

Posljednja reakcija se koristi za kvalitativne i kvantifikacija ozona.