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.
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
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.
(2 votes, average: 3,50 out of 5)