5.0 0.5 3 20

Какое вещество кислород?

Оксана Логунова
Оксана Логунова
9 апреля 2013
1518
Оцените:
Какое вещество кислород?

Кислород – это элемент, находящийся в 16 группе второго периода периодической таблицы Менделеева. Он имеет атомный номер 8. Столь огромное значение, как кислород, имеет мало какое вещество. Кислород – основа жизни на Земле, без него невозможно дыхание большинства живых организмов.

Открытие и происхождение названия

Слово «кислород», являющееся калькой с термина «оксиген», ввел в употребление М.В. Ломоносов. В переводе и «оксиген», и «кислород» означают «порождающий кислоту».

Лавры открывателя этого вещества делят между собой 3 химика. Английский химик Джозеф Пристли получил кислород 1 августа 1774 года в реакции разложения оксида ртути. Француз Антуан Лавуазье установил в 1775 году, что кислород входит в состав воздуха. А шведский химик Карл Шееле, считающийся первооткрывателем кислорода, синтезировал его еще в 1771 году из оксида азота, полученного прокаливанием селитры с серной кислотой.

Роль кислорода

Кислород – это вещество, которое входит в состав земной коры, воды и воздуха. 47,4% массы земной коры, 88,8% - воды и 23,12% - воздуха приходятся на долю кислорода. Также он содержится во всех живых клетках. Живые организмы, называемые аэробами, дышат кислородом. К ним относятся все растения, большинство животных и множество микроорганизмов. Белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты, относящиеся к классу органических веществ, содержат в себе кислород. Органическое вещество, как известно, - основа всего живого на Земле.

Получение кислорода

В современной промышленности кислород в основном получают из воздуха путем его криогенной ректификации. Также для синтеза этого вещества применяют кислородные установки, действующие за счет мембранной технологии.

В лаборатории кислород получают путем:

  • нагревания перманганата калия,
  • разложения пероксида водорода с использованием оксида марганца (IV) в качестве катализатора,
  • каталитического разложения бертолетовой соли
  • электролиза водных растворов различных щелочей
  • разложения оксида ртути

Еще одним способом получения кислорода является реакция пероксида натрия с углекислым газом. Этот способ применяется на подводных лодках.

Кислород в химии

Рассмотрим химические свойства кислорода. Это вещество является сильным окислителем, во взаимодействии с другими элементами образует оксиды. Кислород имеет степень окисления – 2. Реакция окисления обычно сопровождается выделением тепла и идет быстрее при повышении температуры.

Кислород окисляет большинство органических и неорганических соединений. Он вступает в реакцию при нормальных условиях, нагревании и в присутствии катализаторов практически со всеми простыми веществами, исключая золото и инертные газы. В двухэлементных соединениях, исключая фториды, кислород является окислителем. В свободном виде данный элемент существует в двух модификациях: кислород и озон. Формула вещества кислорода – О2.

Кислород имеет реактивные формы, например, перекись водорода, синглетный кислород, супероксид, гидроксильный радикал и озон, которые являются продуктами с высокой степенью токсичности. Они получается в процессе частичного восстановления или активирования кислорода. Некоторые из них, например, супероксидный и гидроксильный радикалы, а также перекись водорода образуются в тканях живых организмов, вызывая оксидативный стресс.

Физика кислорода

Рассмотрим основные физические свойства кислорода. Кислород при нормальных условиях представляет собой газ без вкуса, цвета и запаха, немного тяжелее воздуха. 1 литр кислорода имеет массу в 1,429 г. Данный газ плохо растворяется в воде и спирте, но хорошо – в расплаве серебра. Кислород – это парамагнетик. При нагревании вещество обратимо диссоциирует на атомы. Кислород в жидком агрегатном состоянии представляет собой бледно-голубую жидкость, а в твердом – кристаллы синего цвета. Существует 6 кристаллических фаз кислорода, образующихся при разном давлении.

Применение кислорода

Кислород широко применяется в промышленности, начиная с середины 20 века, когда был изобретен турбодетандер, предназначенный для сжижения воздуха и его последующего разделения.

  • В металлургии химическое вещество кислород применяется в конвертерном способе производства стали и переработки штейнов. Также кислород включается в смесь, вводимую в горелки, для организации более эффективного сжигания топлива.
  • Кислород в баллонах применяют для газопламенной сварки и резки металлов.
  • Жидкий кислород применяется в ракетном топливе в качестве окислителя.
  • В медицине кислород применяют, как составную часть смесей для наркоза, для лечения бронхиальной астмы и заболеваний ЖКТ, устранения гипоксии и нарушений дыхания.
  • Кислород – это пищевая добавка E948, применяемая в пищевой промышленности, как упаковочный газ и пропеллент.
  • Кислород используется в химической промышленности, как реактив-окислитель для синтеза спиртов, кислот, альдегидов, а также азотной кислоты.
  • Кислородные коктейли применяют в сельском хозяйстве для прибавки в весе у животных.
Подписывайтесь на наши группы в социальных сетях - смешные статьи, картинки и факты!