Кислород – элемент 6 группы периодической таблицы Д.И, Менделеева.
Строение кислорода .
Строение внешней оболочки: 1s22s22р4, что говорит о том, что кислороду легче присоединить к себе 2 электрона до заполнения внешнего уровня, чем отдать. Поэтому кислород является окислителем.
Изотопы кислорода.
Существует 3 устойчивые формы кислорода: 16О, 17О и 18О, среднее содержание которых составляет соответственно 99,759%, 0,037% и 0,204% от общего числа атомов.
Наиболее часто встречающийся 16О, так как он наиболее легкий (состоит из 8 протонов и 8 электронов), что делает его весьма устойчивым.
Физические свойства кислорода.
Атомный номер |
8 |
Атомная масса |
15,999 |
Плотность, кг/м³ |
1,429 |
Температура плавления, °С |
-218,8 |
Температура кипения, °С |
-183 |
Теплоемкость, кДж/(кг·°С) |
0,913 |
Электроотрицательность |
3,5 |
Ковалентный радиус, Å |
0,73 |
Потенциал ионизации, эв |
13,62 |
Способы получения кислорода.
Существует 4 способа получения кислорода:
1. Электролиз воды.
2. Промышленный способ: перегонка воздушной смеси (кислород, как более тяжелый элемент остается в смеси, а азот улетучивается)
3. Лабораторные способы разложения оксидов, пероксидов, солей:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2,
2BaO2 = 2BaO + O2,
2KNO3 = 2KNO2 + O2.
4. Из пероксидов (используют в космосе для регенерации O2 из углекислого газа):
2K2O2 + 2CO2 = 2K2CO3 + O2.
Химические свойства кислорода.
С металлами реагирует уже при комнатной температуре:
2Сa + O2 = 2CaO,
2Mg +O2 = 2MgO,
С неметаллами (при нагревании):
S + O2 = SO2 (Т=250°С),
C + O2 = CO2 (T=700°C),
O2 взаимодействует со сложными соединениями:
2NO + O2 = 2NO2,
2H2S + O2 = 2S + 2H2O,
Нахождение кислорода в природе.
Кислород – наиболее часто встречающийся химический элемент. Связанный кислород составляет около 6/7 массы водной оболочки Земли - гидросферы (85,82% по массе), почти половину литосферы (47% по массе), и только в атмосфере, где кислород находится в свободном состоянии, он занимает второе место (23,15% по массе) после азота.
Кислород образует большое количество минералов: силикаты, кварц, оксиды железа, карбонаты, сульфаты, нитраты. Он входит в состав клеток живых организмов, участвует в процессах дыхания, диффузии, кровотока, в реакция окисления и восстановления.
Кислород – основной компонент фотосинтеза.