ХІМІЯ - Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання

РОЗДІЛ II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

9. Неметалічні елементи та їхні сполуки. Неметали

9.3. Елементи VIA групи

9.3.3. Кисень

Фізичні властивості кисню

Кисень О2 — це газ без кольору, смаку і запаху, погано розчиняється у воді, зріджується за температури -183 °С (утворюється блакитна рідина), а за температури -219 °С твердне, утворюючи кристали синього кольору. Відносна молекулярна маса — 32. Молярна маса — 32 г/моль.

Добування кисню

Лабораторні способи

1. Термічне розкладання деяких речовин:

2. Електроліз води (практично використовують розчин лугу):

Промислові способи

1. Кріогенна ректифікація повітря: після глибокого охолодження повітря (до -200 °С) спочатку за температури -196 °С з рідини починає википати азот N2, а потім (за температури -183 °С) — кисень. Гази (окремо) збирають, після декількох повторних процедур отримують доволі чисті кінцеві продукти.

2. Електроліз води.

Єдиним природним шляхом поповнення атмосфери киснем є фотосинтез:

Хімічні властивості кисню

Кисень реагує майже з усіма простими речовинами (крім Не, Ne і Аr), виявляючи окисні властивості.

1. Кисень взаємодіє з простими речовинами, утворюючи здебільшого оксиди:

• з металами:

При тривалому окисненні заліза (за наявності вологи) відбувається дещо, інший процес:

Калій, Рубідій та Цезій реагують з киснем, утворюючи надпероксиди:

Інші надпероксиди отримують взаємодією пероксидів з киснем за підвищеного тиску і температури:

з неметалами:

Майже всі реакції речовин з киснем є екзотермічними, за винятком реакції з азотом, яка відбувається лише при нагріванні та електричному розряді:

Аналогічно, лише при УФ опроміненні або під дією електричного розряду кисень взаємодіє з галогенами. Лише благородні гази (Хе, Кr), благородні метали (Au, Pt) не реагують з киснем безпосередньо (сполуки Оксигену із цими елементами існують, але отримують їх іншими методами).

2. Кисень взаємодіє зі складними речовинами:

з оксидами та гідроксидами, які є відновниками:

із солями, що є відновниками:

з бінарними сполуками:

3. Кисень окислює органічні речовини. Розрізняють реакції горіння та окиснення органічних речовин: Горіння — реакція речовини з киснем, що супроводжується виділенням тепла і світла:

Окиснення — реакція речовини з оксигеновмісними окисниками, що приводить до утворення оксигеновмісних органічних сполук:

Значення кисню в природі та його застосування

1. За участі кисню відбувається дихання — один з найважливіших процесів життєдіяльності аеробних мікроорганізмів, рослин, тварин і людини. У результаті окиснення складних речовин (білків, жирів, вуглеводів тощо) виділяється енергія, яка необхідна організму.

2. Кисень використовують у металургії при виплавлянні чавуну і сталі, окисненні сульфідних руд.

3. Кисень (разом з ацетиленом) застосовують у техніці для зварювання та різання металів (3000 °С).

4. Кисень повітря необхідний для спалювання різноманітних паливних матеріалів в енергетиці, транспорті.

5. Кисень використовують у медицині з лікувальною метою для підтримки життя хворих з проблемами дихання (барокамери, кисневі подушки, кисневі коктейлі).

6. Кисень використовують для створення дихальних сумішей, які застосовують в автономних дихальних приладах (аквалангах і таке інше) при підземних і підводних роботах, у космосі.

Зберігають його в 1,2-10-літрових газових балонах блакитного кольору під тиском до 15 МПа. Усі деталі, які контактують з киснем повинні бути знежирені.




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити