Открытие кислорода произошло дважды, во второй половине XVIII столетия с разницей в несколько лет. В 1771 году кислород получил швед Карл Шееле, нагревая селитру и серную кислоту. Полученный газ был назван «огненным воздухом». В 1774 английский химик Джозеф Пристли проводил процесс разложения оксида ртути в полностью закрытом сосуде и открыл кислород, но принял его за ингредиент воздуха. Только после того, как Пристли поделился своей находкой с французом Антуаном Лавуазье, стало понятно, что открыт новый элемент (calorizator). Пальма первенства данного открытия принадлежит Пристли потому, что Шееле опубликовал свой научный труд с описанием открытия лишь в 1777 году.

Кислород является элементом XVI группы II периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 8 и атомную массу 15,9994. Принято обозначать кислород символом О (от латинского Oxygenium - порождающий кислоту). В русском языке название кислород стало производным от кислоты , термина, который был введён М.В. Ломоносовым.

Нахождение в природе

Кислород является самым распространённым элементом по нахождению в земной коре и Мировом океане. Соединения кислорода (в основном - силикаты) составляют не менее 47% массы земной коры, кислород вырабатывается в процессе фотосинтеза лесами и всеми зелёными растениями, большая часть приходится на фитопланктон морских и пресных вод. Кислород - обязательная составная часть любых живых клеток, также находится в большинстве веществ органического происхождения.

Физические и химические свойства

Кислород - лёгкий неметалл, состоит в группе халькогенов, имеет высокую химическую активность. Кислород, как простое вещество, представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса, имеет жидкое состояние - светло-голубая прозрачная жидкость и твёрдое - светло-синие кристаллы. Состоит из двух атомов кислорода (обозначается формулой О₂).

Кислород участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Живые существа дышат кислородом воздуха. Широко используется кислород в медицине. При сердечнососудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене. Для обеззараживания и дезодорации воздуха и очистки питьевой воды применяют искусственное обогащение озоном.

Кислород - основа основ жизнедеятельности всех живых организмов на Земле, является основным биогенным элементом. Находится в составе молекул всех важнейших веществ, которые отвечают за структуру и функции клеток (липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты). Каждый живой организм содержит гораздо больше кислорода, чем какого-либо элемента (до 70%). Для примера, организм взрослого среднестатического человека массой 70 кг содержит 43 кг кислорода.

Кислород поступает в живые организмы (растения, животные и человек) благодаря органам дыхания и поступлению воды. Помня о том, что в организме человека самый главный орган дыхания - это кожа, становится понятно, сколько кислорода может получать человек, особенно летом на берегу водоёма. Определить потребность человека в кислороде достаточно сложно, ведь она зависит от многих факторов - возраст, пол, масса и поверхность тела, система питания, внешняя среда и т.д.

Применение кислорода в жизни

Кислород применяется практически повсеместно - от металлургии до производства ракетного топлива и взрывчатых веществ, применяемых для дорожных работах в горах; от медицины до пищевой промышленности.

В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки , как пропеллент и упаковочный газ.

Кислород является самым распространенным эле­ментом земной коры. В атмосфере его находится около 23 весовых %, в со­ставе воды-около 89%. Если под­считать его количество в воздухе (атмосфере), воде (гидросфере) и доступной непосредственному химическому исследованию части твер­дой земной коры (литосфере), то окажется, что на долю кислорода приходится примерно 50% их общей массы. Природный кислород состоит из трех стабильных изотопов: ­ 8 16 O (99,76%), 8 17 O (0,04%) и 8 18 O (0,2%).

Физические свойства:

Газ без цвета запаха и вкуса, парамагнетик, что доказывает наличие неспаренных электронов (жидкий кислород притягивается к магниту). Плохо растворим в воде, но может растворяться в мелкодисперсных металлах или угле, тогда такие смеси будут применяться в качестве окислителя.

Свободный кислород состоит из двухатомных молекул. Под обыч­ным давлением он сжижается при -183°С, и затвердевает при -219°С. В газообразном состоянии кислород бесцветен, а в жидком и твердом имеет бледно-синюю окраску.

Получение кислорода:

1. Промышленные способы:

Ø Электролиз воды:

2H 2 O→ 2H 2 +O 2

Ø Пиролюзит и серная кислота («тривиальный» способ):

2MnO 2 +2H 2 SO 4 =2MnSO 4 +O 2 +2H 2 O

Ø Разложение пероксида бария:

2BaO 2 →2BaO+O 2 (температура примерно 500℃)

Ø Дифракционная перегонка жидкого воздуха.

Воздух сжижают, при температурах примерно −222,65 °C далее воздух начинают фракционно перегонять, постепенно получая из него кислород, азот и инертные газы. Этот метод основам на эффекте Джоуля- Томпсона.

Это интересно:

Все реакции окисления проходят в жидком воздухе намного быстрее, чем в газообразном. Так как в жидком воздухе, содержание кислорода больше, чем в газообразном (азот плавиться при -192.5 °C, а кислород при -183°С ) и площадь соприкосновения реагентов больше.

2. Лабораторные способы делятся на 2 вида:

1) «Сухие»- разложение соединений, богатых кислородом, но термически неустойчивых:

· KClO 3 →KCl+O 2 (Эта реакция интересна тем, что она значительно ускоряется и идет при более низких температурах, если к КСl0 3 предварительно добавить немного двуокиси марганца (MnO 2)).

· KMnO 4 →K 2 MnO 4 +MnO 2 +O 2

· NaNO 3 →NaNO 2 +O 2

· 2Mg(NO 3) 2 →2MgO+NO 2 +O 2

· 2BaO 2 →2BaO+O 2

· 2HgO→2Hg+O 2

2) «Мокрые»- проводят в растворах:

v 2MnO 2 +2H 2 SO 4 =2MnSO 4 +O 2 +2H 2 O

v 2KMnO 4 +5H 2 O 2 +3H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +2MnSO 4 +5O 2 +8H 2 O

v 2H 2 O 2 →2H 2 O+O 2

v K 2 Cr 2 O 7 +H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +H 2 Cr 2 O 7

H 2 Cr 2 O 7 →2CrO 3 +H 2 O

4CrO 3 →2Сr 2 O 3 +3O 2

Химические свойства:

Высокая энергия связи, высокая степень ионизации, высокая электроотрицательность выдает в нем типичный неметалл. Очень чистый кислород при н.у весьма инертен(высокая энергия связи).Но стоит лишь немного нагреть, и он становиться чрезвычайно реакционно способным.

1) Реакции с простыми веществами. Кислород напрямую взаимодействует с многими простыми веществами, исключения-Ne,Ar, He.С галогенами и благородными металлами- только косвенно. Взаимодействуя с простыми веществами, он образует их оксиды:

Особенности проявляются при реакции с металлами I и II групп, главных подгрупп. Например, из всех металлов IA группы при непосредственным взаимодействием с кислородом нормальный оксид образуется только у лития, у натрия- пероксид, далее, чем ниже по периоду, тем больше преобладает в смеси пероксида и надпероксиданадпероксид.

4Li+O 2 →2Li 2 O

2Na+O 2 →Na 2 O 2

В реакциях кислорода и металлов IIA группы образуется в основном оксид, с небольшой примесью пероксида:

4P белый +5O 2 →2P 2 O 5 (реакция идёт самопроизвольно, но при медленном пропускании тока O 2 над белым фосфором будет образовываться O 3).

1) 4P красный +5O 2 →2P 2 O 5

С азотом идет следующая реакция:

O 2 +N 2 →2NO (эта реакция происходила и происходит в атмосфере земли под действием грозовых разрядов и жесткого УФ излучения).

Уже кислородом воздуха окисляется железо, с образованием ржавчины:

O 2 +Fe→Fe 2 O 3

2) Реакции с сложными веществами. Можно разделить на несколько типов: реакции горения и медленного окисления.Кислород может переводить низшие оксиды в высшие:

2SO 2 +O 2 →2SO 3

2CO+O 2 →2CO 2

2 NO + O 2 →2 NO 2

Реакции горения- идет с образованием оксидов элементов, из которых состоит вещество. Про органические вещества важно знать, что если в их состав входит металл, то образуется его карбонат; азот- молекулярный азот; галоген- галогеноводород; атомарная сера- молекулярная сера:

С X Н Y N Z + O 2 → C O 2 + H 2 O+ N 2

С X Н Y О Z + O 2 →C O 2 + H 2 O

2C 2 H 6 + 7O 2 =4C O 2 + 6H 2 O

2H 2 S+30 2 =2Н 2 0+2S02+269 ккал

2H 2 S+0 2 =2Н 2 0+2S+127 ккал

Na 2 S0 3 +0 2 =2Na 2 S0 4

4HI+O 2 →2H 2 O+2I 2 ↓

4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O→4Fe(OH) 3

Так же молекулярный кислород способен соединяться с атомарным, с образованием озона- O 3 .

Подобно обычному кислороду, озон представляет собой простое вещество, озон является алло­тропическим видоизменением кислорода. Для молекулы его вероятнаструктурная формула: O =O=O с четырехвалентным атомом кислорода в центре.

На рисунке- озонатор, прибор для получения озона (более подробно ниже).

Общая реакция:

Применение кислорода:

1. Кислород широко применяется для получения высоких температур, которые достигаются путем сжигания различных горючих газов (водо­рода, светильного газа и т. д.) в смеси не с воздухом, а с чистым кис­лородом. Особенно распространено применение кислорода в смеси с ацетиленом (температура пламени около 3000°С) для сварки и резки металлов.

2. В медицине вдыхание чистого кислорода иногда назначается при некоторых отравлениях, заболеваниях легких и др.

3. Очень большое практическое значение имеет использование кислорода (чаще - обо­гащенного им воздуха) для интенсификации ряда важнейших произ­водственных процессов металлургической и химической промышлен­ности.

4. Окислитель для ракетного топлива- применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения. Смесь жидкого кислорода и жидкого озона - один из самых мощных окислителей ракетного топлива.

В 1840 г. было получено газообразное вещество, состоя­щее из молекул 0 3 и сильно отличающееся по свойствам от обычного кислорода (0 2). Новый газ, обладающий характерным запахом, на­звали озоном (по-гречески - «пахучий»).Подобно обычному кислороду, озон представляет собой простое вещество. У земной поверхности озон образуется главным образом при гро­зовых разрядах и окислении некоторых органических веществ. В связи с этим заметные его количества обычно содержатся в воздухе хвой­ных лесов, где окислению подвергается древесная смола, и на берегу моря, где окисляются выброшенные прибоем водоросли.

Это интересно:

Среднее содержание озон а в воздухе у земной поверхности составляет обычно от С,01 до 0,06 мг/м 3 . Общее его содержание в атмосфере соответствует слою газа толщиной приблизительно в 3 мм (при нормальном давлении). Основная масса озона сосредоточена в высоких слоях воздуха (10-30 км), где он образуется из кис­лорода под действием ультрафиолетовых лучей Солнца с длиной волны до 1850 . Более длинные волны (2000-3200 с максимумом действия при 2550 ) вызывают, наоборот, распад озона. Таким образом, в атмосфере существует подвижное равно­весие между процессами образования и распада озона, на поддержание которого затрачивается около 5% всей идущей к Земле солнечной энергии. Поглощение озоном коротковолнового излучения Солнца имеет очень большое биологическое значение: если бы эти «жесткие» лучи свободно достигали земной поверхности, они быстро убили бы всю жизнь на ней

Физические свойства:

Газообразный озон голубоватого цвета, в жидком со­стоянии он становится темно-­синим, в твердом - почти чер­ным. Температура плавления озона -192°С, температура кипения -112°С. Во всех агрегатных состояниях озон способен взрываться от удара. Растворимость его в воде гораздо больше, чем кислорода.

Это интересно:

Под нормальным давлением озона 100 объемов воды растворяют при обычных температурах около 45 объемов этого газа. Еще лучшим его растворителем является четыреххлористый углерод, один объем которого в тех же условиях поглощает около трех объемов озона. Такой раствор имеет красивый голубой цвет.

Получение:

1. Получают озон чаще всего действием на газообразный кислород тихого разряда (электрического разряда без свечения и искр). При­меняемый для этого в лабораторных условиях прибор - озонатор (концы проводов присоединяют к полюсам индукционной катушки высокого напряжения). Тихий раз­ряд происходит в пространстве между стенками внутреннего и внешнего стеклянных сосудов. Выходящий из озонатора кислород содержит не­сколько процентов озона(до 15% по объёму). Его образование сопровождается уменьшением объема, так как по реакции З0 2 = 20 3 из 3 объемов кислорода получается 2 объема озона. Как видно, реакция идёт с уменьшением энтропии, следовательно, энергия Гиббса возрастает, следовательно, озон- неустойчивое соединение.

Для повышения выхода О 3 вводить в озона­тор следует осушенный и охлажденный кислород.Образование озона идет в две стадии: первой является распад под дей­ствием тихого разряда молекулы кислорода на атомы (O 2 +119ккал=2O), вто­рой - соединение атомов кислорода с нераспавшимися молекулами

O 2 +O→O 3 +25 ккал

2. Так же озон получается во всех реакциях, где получается и кислород.

2H 2 O 2 →2Н 2 0+O 2 (озон получается как примесь к кислороду)

2Н 2 0+2F 2 →4HF+O 2 (выход озона примерно 30%, побочные продукты-OF 2 , H 2 O 2)

Так же озон получают электролизом концентрированных HClO 4 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4 . С последующим охлаждением на аноде, которых делается из платины, там происходит реакция:
O 2 +O→O 3

Также озон можно получить из следующих реакций:

KMnO 4 +H 2 SO 4 →KHSO 4 +HMnO 4

2HMnO 4 →Mn 2 O 7 +Н 2 0

Mn 2 O 7 →2MnO 2 +O 3

Химические свойства.

Молекула О 3 легко отдает один атом кислорода. Поэтому озон является очень сильным окислителем . Под его действием почти все металлы (кроме Au, Pt и Iг) превращаются в оксиды, сер­нистые соединения окисляются в сернокислые, аммиак - в азотистую и азотную кислоты и т. д. Резина очень быстро разрушается озоном, а многие другие органические вещества (например, спирт) при сопри­косновении с ним воспламеняются. Эта исключительно высокая окис­лительная активность озона и является его наиболее характерным хи­мическим свойством.

Важно знать:

O 3 +2KI+Н 2 0 →2KOH+I 2 +O 2 (качественная реакция на озон!)

O 3 +2NO→N 2 O 5 (это суммарное уравнение)

O 3 +NO→NO 2 +O 2

O 3 +2NO 2 →N 2 O 5

O 3 +N 2 →N 2 O+O 2

2O 3 +2NH 3 →NH 4 NO 3 +Н 2 0+O 2

S+Н 2 0+O 3 →H 2 SO 4

3SO 2 +3Н 2 0+O 3 →3H 2 SO 4

3H 2 S+4O 3 →3H 2 SO 4

2KOH+5O 3 →2KO 3 +5O 2 +Н 2 0

KO 2 +O 3 →KO 3 +O 2

Так же озон окисляет марганец до оксогидроксида марганца(в нейтральной среде) и до перманганата в щелочной. Pb 2+ он окисляет до PbO 2:

Pb 2+ +O 3 +Н 2 0→PbO 2 +O 2 +2H +

2Mn 2+ +2O 3 +4Н 2 0→2MnO(OH) 2 ↓+2O 2 +4H +

2Mn 2+ +2O 3 +6OH - →2MnO 4 - +0,5O 2 +3Н 2 0

Это интересно:

После некоторого поверхностного окисления довольно хорошо противостоят действию озона Си, Ni и Sn . Не разрушается озоном также сплав железа (не содер­жащего углерода) с 25 % хрома.

Действие озона на организм:

Запах озона становится заметным при концентрации его более 1:100000000 по объему. Продолжительное пребывание в атмосфере с содержанием озона порядка 1:1000000 вызывает раздражительность, чувство усталости и головную боль. При боле высоких концентрациях к этим симптомам добавляются тошнота, кровотечение из носа и воспаление глаз. В производственных условиях озон может образовываться всюду, где происходят электрические разряды или действует коротковолновое излу­чение. Повышенное его содержание часто обнаруживается, например, в рентгеновских кабинетах. Максимально допустимой концентрацией озона в закрытых помещениях считается 0,1 мг/м 3 .Наиболее опасное воздействие высоких концентраций озона в воздухе:

· на органы дыхания прямым раздражением;

· на органы размножения у самцов всех видов животных, в том числе и человека (вдыхание этого газа убивает мужские половые клетки и препятствует их образованию). Долгое нахождение в среде с повышенной концентрацией этого газа может стать причиной мужского бесплодия.

Применение озона:

Практическое применение озона основано на его сильном окисляющем и сте­рилизующем действии. Под действием озона погибают не только бактерии, но и гриб­ковые образования, и вирусы. Озонированным воздухом пользуются для дезинфекции помещений (холодильных складов и др.), устранения неприятных запахов (в куритель­ных комнатах и т. д), стерилизации питьевой воды, кондиционирования воздуха и проведения некоторых других окислительных процессов. Сжигание горючих веществ в атмосфере озона создает возможность резкого ускорения сгорания и получения бо­лее высоких температур, чем при сжигании тех же веществ в кислороде. Поэтому озон представляет большой интерес для реактивной техники.

Озоновый слой.

Часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км (в тропических широтах 25-30 км, в умеренных 20-25, в полярных 15-20 ), с наибольшим содержанием озона.Около 90 % атмосферного озона находится в стратосфере, главным образом на высоте от 20 до 40 км над поверхностью Земли. Его концентрация в стратосфере составляет от 2 до 8 частей на миллион. Озоновый слой поглощает от 97 до 99 % солнечного излучения в области длин волн от 200 до 315 нм.

Очень опасный ультрафиолет в диапазоне UV-c (100-280 нм) практически полностью поглощается кислородом (< 200 нм с образованием монокислорода и далее озона) и озоном (200-280 нм) в самых верхних слоях атмосферы, выше 35 км. Диапазон UV-b (315-280 нм), вызывающий загар и рак кожи, поглощается озоном почти полностью, до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов, причём в длинноволновой части этого диапазона, тогда как на длине волны 290 нм коэффициент поглощения озонового слоя составляет 3,5×10 8 . Диапазон UV-a (315-400 нм), ближайший к видимому свету(400-700 нм) почти не поглощается.Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 500-600 млн лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточно кислорода .Единицей измерения толщины озонового слоя служит единица Добсона(DU) - Одна единица Добсона равна слою озона 10 мкм при стандартных давлении и температуре . Это соответствует 2,69×10 16 молекул озона на квадратный сантиметр поверхности Земли, или 0,447 милимоля на квадратный метр.

Механизмы разрушения озонового слоя:

1) механизм чепмена:

O 3 +hν →O 2 +О∙

O 3 +O →2 O 2

2) Азотныйцикл (NO x):

N 2 O+O →NO+NO

O 3 +NO →N O 2 + O 2

N O 2 +О →NO+ O 2

3) Водородный цикл (HO x):

Н 2 0+O →2OH ∙

OH + O 3 →Н O 2 + O 2

Н O 2 + O 3 →ОН+2 O 2

4) Хлорный цикл (ClO x):

CFC l 3 +hν →CFCl 2 +Cl

Cl+ O 3 → ClO+ O 2

ClO+O → Cl+ O 2

Редактор: Харламова Галина Николаевна

Кислород – химический элемент, свойства которого будут рассмотрены в следующих нескольких параграфах. Обратимся к Периодической Системе химических элементов Д.И. Менделеева. Элемент кислород расположен во 2 периоде, VI группе, главной подгруппе.

Там же указано, что относительная атомная масса кислорода равна 16.

По порядковому номеру кислорода в Периодической Системе можно легко определить количество электронов, содержащихся в его атоме, заряд ядра атома кислорода, количество протонов.

Валентность кислорода в большинстве соединений равна II. Атом кислорода может присоединять два электрона и превращаться в ион: O0 + 2ē = O−2.

Стоит отметить, что кислород – самый распространенный элемент на нашей планете. Кислород входит в состав воды. Морские и пресные воды на 89% по массе состоят из кислорода. Кислород входит в состав множества минералов и горных пород. Массовая доля кислорода в земной коре составляет около 47%. В воздухе кислорода содержится около 23% по массе.

Физические свойства кислорода

При взаимодействии двух атомов кислорода образуется устойчивая молекула простого вещества кислорода O2. Данное простое вещество, как и элемент, называется кислородом. Не путайте кислород-элемент, и кислород – простое вещество!

По физическим свойствам кислород – бесцветный газ без запаха и вкуса. Практически нерастворим в воде (при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении растворимость кислорода составляет около 8 мг на один литр воды).

Кислород растворим в воде – в 1 л воды при температуре 20°С растворяется 31 мл кислорода (0,004% по массе). Однако этого количества достаточно для дыхания рыб, живущих в водоемах. Газообразный кислород немного тяжелее воздуха: 1 л воздуха при температуре 0°С и обычном давлении весит 1,29 г, а 1 л кислорода – 1,43 г.

Кислород проявляет интересные свойства при сильном охлаждении. Так, при температуре –183°С кислород конденсируется в прозрачную подвижную жидкость бледно- голубого цвета.

Если жидкий кислород охладить еще сильнее, то при температуре –218°С кислород «замерзает» в виде синих кристаллов. Если температуру постепенно повышать, то при –218°С, твердый кислород начнет плавится, а при –183°С – закипит. Следовательно, температуры кипения и конденсации, а также температуры замерзания и плавления для веществ являются одинаковыми.

Для хранения и транспортировки жидкого кислорода используют так называемые сосуды Дьюара . Сосуды Дьюара используют для хранения и транспортировки жидкостей, температура которых должна длительное время оставаться постоянной. Сосуд Дьюара носит имя его изобретателя, шотландского физика и химика Джеймса Дьюара.

Простейшим сосудом Дьюара является бытовой термос. Устройство сосуда довольно простое: это колба, помещенная в большую колбу. Из герметичного пространства между колбами откачивается воздух. Благодаря отсутствию воздуха между стенками колб, жидкость, налитая во внутреннюю колбу, долгое время не остывает или не нагревается.

Кислород — парамагнитное вещество, то есть в жидком и твердом состояниях он притягивается магнитом

В природе существует еще одно простое вещество, состоящее из атомов кислорода. Это озон. Химическая формула озона О3. Озон, так же как и кислород, в обычных условиях – газ. Озон образуется в атмосфере во время грозовых разрядов. Характерный запах свежести после грозы является запахом озона.

Если озон получить в лаборатории и собрать значительное количество его, то в больших концентрациях озон будет иметь резкий неприятный запах. Получают озон в лаборатории в специальных приборах – озонаторах . Озонатор – стеклянная трубка, в которую подают ток кислорода, и создают электрический разряд. Электрический разряд превращает кислород в озон:

В отличие от бесцветного кислорода, озон – газ голубого цвета. Растворимость озона в воде составляет около 0,5 л газа на 1 литр воды, что значительно больше, чем у кислорода. С учетом этого свойства озон применяется для обеззараживания питьевой воды, так как оказывает губительное действие на болезнетворные микроорганизмы.

При низких температурах, озон ведет себя аналогично кислороду. При температуре –112°С он конденсируется в жидкость фиолетового цвета, а при температуре –197°С кристаллизуется в виде темно-фиолетовых, почти черных кристаллов

Таким образом, можно сделать вывод, что атомы одного и того же химического элемента могут образовывать разные простые вещества.

Явление существования химического элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией.

Простые вещества, образованные одним и тем же элементом, называют аллотропными модификациями

Значит, кислород и озон – аллотропные модификации химического элемента кислорода. Существуют данные, что при сверхнизких температурах, в жидком или твердом состоянии кислород может существовать в виде молекул О4 и О8.

Круговорот кислорода в природе

Количество кислорода в атмосфере постоянно. Следовательно, расходующийся кислород постоянно пополняется новым.

Важнейшими источниками кислорода в природе является углекислый газ и вода. Кислород попадает в атмосферу главным образом в результате процесса фотосинтеза, протекающего в растениях, согласно схеме реакции:

CO2 + H2O → C6H12O6 + O2.

Кислород может образовываться и в верхних слоях атмосферы Земли: вследствие воздействия солнечного излучения, водяные пары частично разлагаются с образованием кислорода.

Кислород расходуется при дыхании, сжигании топлива, окислении различных веществ в живых организмах, окислении неорганических веществ, содержащихся в природе. Большое количество кислорода расходуется в технологических процессах, таких как, например, выплавка стали.

Круговорот кислорода в природе можно представить в виде схемы:

• Кислород – элемент VI группы, главной подгруппы, 2 периода Периодической Системы Д.И. Менделеева
• Элемент кислород образует в природе две аллотропные модификации: кислород О2 и озон О3
• Явление существования химического элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией
• Простые вещества называют аллотропными модификациями
• Кислород и озон имеют различные физические свойства
• Кислород – бесцветный газ без запаха, вкуса, практически не растворим в воде, при температуре –183°С конденсируется в бледно-голубую жидкость. При температуре –218°С кристаллизуется в виде кристаллов синего цвета
• Озон – газ синего цвета с резким неприятным запахом. Хорошо растворим в воде. При температуре –112°С конденсируется в фиолетовую жидкость, кристаллизуется в виде темно-фиолетовых, почти черных кристаллов, при температуре –197°С
• Жидкий кислород, озон и другие газы хранят в сосудах Дьюара

Что такое кислород? Это 8-ой химический элемент периодической таблицы Д.И. Менделеева, имеющий относительную атомную массу 16. Он представляет собой бесцветный газ, который не имеет запаха и вкуса. Кислород играет важнейшую роль в жизни людей. Нельзя назвать элемент, который был бы наиболее важен для Земли. Мы не просто так начинаем изучать химию именно с кислорода. Со всеми элементами периодической таблицы кислород образует какие-либо соединения. Исключением являются легкие инертные газы.

Кислород, наряду с химическим элементом «углерод «, играет важнейшую роль в деятельности человечества и жизни на Земле. В атмосфере Земли он находится в свободном состоянии. В океанах и морях содержится большой объем кислорода. Кислород – «порождающий кислоту». В нормальных условиях он представляет собой газ, состоящий из двухатомных молекул. Но кислород также имеет свойство затвердевать и конденсироваться в светло-голубую жидкость. Он может образовывать взрывчатые смеси при взаимодействии с горючими газами. В промышленности кислород получают путем деления воздуха. Кислород используют в некоторых видах ракетного топлива, на металлургических предприятиях, химических заводах, в шахтах.

Большое влияние на увеличение объемов кислорода на поверхности нашей планеты оказали прокариоты, представляющие собой зелено-синие водоросли. Эти простейшие организмы появились около 2 миллиардов лет назад. Они потребляли углерод и кислород из углекислого газа, с помощью фотосинтеза, и в то же время выбрасывали в воздух свободный кислород. Прокариотам не нужен был свободный кислород, потому что они обладали анаэробным типом дыхания. Получается, что вещество, без которого сейчас мы не могли бы существовать, когда-то было загрязняющим. Из-за этого загрязнения произошли значительные изменения в строении Земли. Кислород — это основная причина ржавления металлов, а также он является сильным окислителем при процессе нагревания. Этот химический элемент малорастворим в воде. При температуре 20 градусов Цельсия имеет малую химическую активность. Поддерживает горение некоторых веществ на открытом воздухе. Простейший опыт для проверки этого явления – воспламенение уже тлеющей деревянной лучинки в кислородной атмосфере.

Исторические факты о химическом элементе Кислород

С самых древних времен ученые интересовались процессами дыхания и горения. Китайские документы 8 века указывают на то, что не сам воздух поддерживает процесс горения, а только некоторая его часть. Леонардо Да Винчи, живший в 15 веке, тоже исследовал это явление. Финальное открытие двух составляющих воздуха произошло в 1773 году. Выдающийся шведский ученый К.В. Шееле и Джозеф Пристли практически одновременно получили кислород, независимо друг от друга. На основе масштабных научных исследований они смогли объяснить горение и дыхание как процессы взаимодействия некоторых веществ с Кислородом. А в 1775 году А. Лавуазье назвал кислород «образующим кислоты». Такое название было выбрано потому, что кислород входит в состав некоторых кислот. Немалый вклад в открытие кислорода внес французский ученый Пьер Байен. Он опубликовал свои работы по экспериментам с ртутью и ее оксидом. Также здесь стоит упомянуть теорию Флогистона, тормозившую развитие науки в течение длительного времени.

В 1898 году было выдвинуто утверждение о том, что человечеству в скором будущем грозит смерть от удушья. Это утверждение обуславливалось тем, что в воздух ежедневно выделяется огромный объем углекислого газа, преимущественно от промышленных фабрик и заводов. К счастью, это утверждение было опровергнуто. К.А. Тимирязев доказал, что зеленые растения, выделяющие кислород, не позволят человечеству исчезнуть с этой планеты.

Кислород

КИСЛОРО́Д -а; м. Химический элемент (O), газ без цвета и запаха, входящий в состав воздуха, необходимый для дыхания и горения и образующий в соединении с водородом воду.

◊ Перекрыть кислоро́д кому-л. Создать невыносимые условия жизни, работы.

◁ Кислоро́дный, -ая, -ое. К-ая среда. К-ые соединения. К-ая резка (газовая резка). К-ая сварка (газовая сварка). К-ое голодание; к-ая недостаточность (мед.; понижение содержания кислорода в тканях организма; гипоксия).

◊ Кислоро́дная подушка (см. Поду́шка).

кислоро́д

(лат. Oxygenium), химический элемент VI группы периодической системы. В свободном виде встречается в виде двух модификаций - О 2 («обычный» кислород) и О 3 (озон). О 2 - газ без цвета и запаха, плотность 1,42897 г/л, t пл –218,6ºC, t кип –182,96ºC. Химически самый активный (после фтора) неметалл. С большинством других элементов (водородом, галогенами, серой, многими металлами и т. д.) взаимодействует непосредственно (окисление) и, как правило, с выделением энергии. При повышении температуры скорость окисления возрастает и может начаться горение. Животные и растения получают необходимую для жизни энергию за счёт биологического окисления различных веществ кислородом, поступающим в организмы при дыхании. Самый распространённый на Земле элемент; в виде соединений составляет около 1 / 2 массы земной коры; входит в состав воды (88,8% по массе) и многих тканей живых организмов (около 70% по массе). Свободный кислород атмосферы (20,95% по объёму) образовался и сохраняется благодаря фотосинтезу. Кислород (или обогащённый им воздух) применяется в металлургии, химической промышленности, в медицине, кислородно-дыхательных аппаратах. Жидкий кислород - компонент ракетного топлива.

КИСЛОРОД

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "кислород" в других словарях:

- (Охуgenum). Бесцветный газ без запаха и вкуса. Мало растворим в воде (приблизительно 1:43). Ингаляциями кислорода широко пользуются при различных заболеваниях, сопровождающихся гипоксией: при заболеваниях органов дыхания (пневмония, отек легких … Словарь медицинских препаратов