Кислород и его свойства

Земная кора, воздух, воды рек и океанов насыщенны этим газом. Вначале на планете Земля в атмосфере практически отсутствовал данный элемент. Он стал появляться из-за глобальных изменений, произошедших в составе атмосферы. Появились первичные организмы, способствующие накоплению элемента. Свободный кислород появился и смог накапливаться благодаря жизнедеятельности растений.

Открытие кислорода

Процесс горения долгое время оставался непонятным для людей. В найденных в Китае рукописях говорится о том, что не весь воздух способен поддерживать горение. Леонардо да Винчи указывал, что воздух состоит из смеси газов. Но только один из них живые существа используют для дыхания. Этот же газ расходуется при горении. В XVII веке ученые высказали предположение, что в воздухе содержится какой-то элемент, способный поддерживать горение.

Открыт он был одновременно двумя химиками: английским Джозефом Пристли, шведским Карлом Шееле. Они открыли новый неизвестный газ и дали ему описание. Изучением свойств и роли этого газа занимался французский химик Лавуазье. Он назвал его Oxygenium, установил, что этот элемент входит в состав воздуха, кислот и других веществ. Работа ученого внесла большой вклад в дальнейшее развитие химии, благодаря ей была опровергнута флогистонная теория.

Свойства кислорода

Данный газ тяжелее воздуха, плохо растворяется в воде. Если его охладить до температуры -183°С, он превратится в голубую подвижную жидкость, а замерзнет при -219°С. В твердом состоянии он имеет вид синих кристаллов. Это активный элемент с выраженными окислительными свойствами. Кислород состоит из двух молекул, обладает магнитными свойствами. Для реакции с основной массой веществ необходимо нагревание. Озон располагается в верхних слоях атмосферы и способен защитить нашу планету от ультрафиолетовых лучей. Он является аллотропной модификацией кислорода, состоит из трех молекул, является более сильным окислителем. Этот газ имеет специфический резкий запах и в больших количествах ядовит. Получают его в специальных приборах для медицинских целей, обеззараживания воды и др. Озон образуется под воздействием грозовых разрядов.

Кислород способен взаимодействовать с различными простыми веществами. Вступая в реакцию с металлами, он образует окислы, пероксиды. Вещество не взаимодействует с платиной, золотом, инертными газами, галогенами. Получить соединения этих элементов с кислородом возможно лишь косвенным путем. Если повысить температуру, то возможны реакции с различными неметаллами. В результате многих реакций происходит выделение энергии. С водородом элемент реагирует медленно. Скорость и возможность реакции с различными веществами зависит от температуры, воды. Элемент поддерживает такие важные процессы, как горение, дыхание, гниение.

Применение кислорода и способы его получения

Применяют элемент в различных отраслях человеческой жизнедеятельности:

Получить элемент можно химическими способами, но они не дают большой производительности. В настоящее время они используются в основном в лабораториях, где кислород может быть получен несколькими способами:

1. с помощью электролиза водного раствора щелочи;
2. разложением бертолетовой соли;
3. в результате нагревания перманганата калия и др.

Электролиз воды требует больших затрат электроэнергии, поэтому является рациональным при ее небольшой стоимости. Физический способ разделяет воздух на определенные составляющие при глубоком охлаждении. Дает возможность получить кислород в необходимом количестве.

Опыт
Интересные факты
Ваша копилка знаний

УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

ПРОВЕРЬ СЕБЯ