Розділ 2 Кисень
У матеріалі цього розділу ви знайдете багато цікавих відомостей про неметалічний елемент Оксиген і його просту речовину – кисень. Такий вибір елемента і речовини невипадковий. Атоми Оксигену містяться в молекулах багатьох сполук – органічних і неорганічних. Кисень є дуже важливою простою речовиною. Без нього не можуть існувати живі істоти. Цей газ використовують у металургії, хімічній промисловості, техніці, медицині. Biнбере участь у процесах горіння палива і пального, різних реакціях, які відбуваються в навколишній
18 Оксиген. Кисень
Матеріал параграфа допоможе вам:
> систематизувати відомості про хімічний елемент Оксиген;
> оцінити поширеність Оксигену та його простої речовини – кисню в природі;
> характеризувати фізичні властивості кисню.
Оксиген. Це перший елемент, який ви докладно вивчатимете. Слово “оксиген” походить від грецьких слів “oxys” (кислий) і “genos” (народження). Таку назву елемент отримав у ХVIIІ ст.; тоді вчені вже знали, що він входить до складу кислот (“народжує кислоти”). Згодом з’ясувалося, що існують кислоти, молекули яких не містять
Цікаво знати
До 1961 p. атомною одиницею маси була 1/16 маси атома Оксигену.
Із періодичної системи отримуємо такі відомості про Оксиген:
– символ елемента – О;
– Оксиген розміщений у 2-му періоді, в VI групі;
– порядковий помер елемента – 8;
– його відносна атомна маса – 16 (точне значення – 15,999).
Порядковий помер елемента вказує на те, що атом Оксигену містить 8 електронів, а заряд ядра атома становить +8.
Оксиген – неметалічний елемент, оскільки його прості речовини кисень О2 і озон ОЗ є неметалами.
Вам відомо, що Оксиген має постійне значення валентності, яке дорівнює 2.
► Напишіть формули сполук Оксигену з Натрієм, Кальцієм, Алюмінієм.
Поширеність Оксигену в природі. Оксиген – один із найпоширеніших елементів на нашій планеті. У земній корі його атомів більше, ніж атомів будь-якого іншого елемента (с. 66). Атоми Оксигену містяться в піску, глині, вапняку, багатьох мінералах. Оксиген – другий елемент за поширеністю в атмосфері (після Нітрогену) і гідросфері (після Гідрогену). Головна складова гідросфери – вода – є сполукою Оксигену з Гідрогеном.
Атоми Оксигену входять до складу молекул багатьох речовин, які містяться в живих організмах, – води, білків, жирів тощо. У тілі дорослої людини масова частка цього елемента становить приблизно 65 %.
Цікаво знати
Організм дорослого чоловіка щодоби споживає приблизно 900 г кисню, а жінки – 600 г.
Кисень. Найважливіша проста речовина Оксигену – кисень. Цей газ необхідний для дихання; він підтримує горіння.
Формула кисню вам відома – 02. Речовина складається з двохатомних молекул.
Молекули кисню досить стійкі. Лише за температури понад 2000 °С або під дією електричних розрядів чи ультрафіолетових променів вони розпадаються на атоми.
Кисень є компонентом повітря – природної суміші газів. На нього припадає приблизно 1/5 об’єму повітря. Склад повітря, з якого видалено водяну пару1, наведено в таблиці 2.
Таблиця 2
Склад повітря
Газ | Частка в повітрі, % | ||
Назва | Формула | Об’ємна* | Масова |
Азот | N2 | 78,08 | 75,51 |
Кисень | О2 | 20,95 | 23,14 |
Аргон | Аr | 0,93 | 1,28 |
Вуглекислий газ | CO2 | 0,040 | 0,061 |
Інші гази | Менша за 0,002 | Менша за 0,002 |
* Об’ємна частка речовини в суміші є відношенням об’єму речовини до об’єму суміші. Об’ємну частку позначають грецькою літерою ψ (фі).
Визначити об’ємну частку кисню в повітрі можна за допомогою експерименту. Для цього потрібні скляна пляшка без дна із пробкою і посудина (кристалізатор) більшого діаметру, заповнена до половини водою. Дослід здійснюють так. У пробку вставляють ложку для спалювання, в яку набирають червоний фосфор. Його підпалюють, швидко поміщають у пляшку і щільно закривають її пробкою (мал. 50). Коли горіння фосфору припиниться, вода підніметься приблизно па 1/5 об’єму пляшки.
1 Водяна пара зумовлює вологість повітря.
Мал. 50. Визначення об’ємної частки кисню в повітрі спалюванням фосфору:
А – початок досліду; б – завершення досліду
Цей об’єм займав у повітрі кисень, який вступив у реакцію з фосфором.
Кисень міститься не лише в атмосфері. Невелика кількість його разом з іншими газами повітря розчинена в природній воді.
Фізичні властивості кисню. За звичайних умов кисень – безбарвний газ, який не має запаху і смаку. При охолодженні до -183 °С він перетворюється на блакитну рідину, яка за температури -219 °С твердне, утворюючи сині кристали. Кисень в 1,1 рази важчий за повітря. Він слабко розчиняється у воді, але цього достатньо для існування у водоймах риб та інших живих істот, які дихають розчиненим киснем.
Оксиген – неметалічний елемент. У природі поширена його проста речовина – кисень, а також вода і багато інших складних речовин. На кисень припадає майже 1/5 об’єму повітря.
Кисень – газ без запаху і смаку; він необхідний для дихання, підтримує горіння.
?
131. Складіть речення, вставивши замість крапок слова “Оксиген” або “кисень” у відповідних відмінках:
А) … – проста речовина…;
Б) вода утворена Гідрогеном і…;
В) молекула… складається із двох атомів…;
Г) у результаті фотосинтезу рослини поглинають вуглекислий газ, а виділяють….
132. Назвіть два гази, яких у повітрі найбільше, і напишіть їхні формули.
133. У яких природних речовинах (простих, складних) містяться атоми Оксигену? Які із цих речовин входять до складу атмосфери, гідросфери, літосфери?
134. Складіть формули сполук Оксигену за вказаними валентностями
I III IV VI
Елементів: Сl…О…, As…O…, N…O…, Se…O….
135. Знайдіть масову частку Оксигену:
А) у вуглекислому газі СO2;
Б) в метиловому спирті СН3ОН;
В) у глюкозі C6H12O6.
136. Яка маса Оксигену міститься в 90 г води?
137. Обчисліть масу кисню в 10 л повітря, якщо густина повітря становить 1,29 г/л. Додаткові відомості, які потрібні для розв’язання задачі, візьміть із таблиці 2.
138. Відносна молекулярна маса сполуки Сульфуру з Оксигеном удвічі більша за відносну молекулярну масу кисню. Знайдіть формулу сполуки.