По химии «Кислород»

Что нам известно о таком простом и естественном процессе, как дыхание? Конечно, мы знаем, что дышать человек может только в атмосфере Земли. Происходит это благодаря наличию в её составе такого компонента, как кислород. Известно, что без пищи человек может выжить несколько недель, без воды – несколько дней, а вот без кислорода – максимум несколько минут (да и то, если речь идет о тренированных дайверах).

Практически всё, что нас окружает и что есть в нашем организме, содержит кислород или нуждается в его поступлении для поддержания жизнедеятельности. Свойства и значение этого химического элемента продолжают изучаться, находятся новые способы его использования в интересах человека.

В данной работе мы кратко рассмотрим свойства кислорода, историю его открытия; узнаем о содержании его в различных естественных средах, а также о способах получения чистого кислорода и сферах его применения.

  1. Кислород как химический элемент

2.1 Характеристики и свойства кислорода

Кислород — элемент второго периода 16й группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Обозначается буквой О (от лат. Oxygenium ).

Атомный номер – 8. Кислород – химически активный неметалл, самый легкий элемент их относящихся к группе халькогенов. Молекула кислорода состоит из двух атомов, обозначается формулой О2. В обычных условиях кислород представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха, несколько тяжелее воздуха. При охлаждении до -182,9 С кислород переходит в жидкую форму (жидкость светло-голубого цвета).

Твердый кислород (охлаждение до -218,7 С) имеет кристаллическую структуру, это вещество также голубого цвета. Кислород растворяется в воде в небольших количествах (лучше, чем азот и водород).

Кислород является очень сильным окислителем, вступает в реакцию почти со всеми элементами, кроме инертных газов, золота и платины. Большинство реакций соединения веществ с кислородом сопровождается выделением тепла и света (такие процессы называют горением).

2.2. Кислород в природе

Кислород – самый распространенный элемент земной коры. Простое вещество О2 входит в состав атмосферы, составляя по объёму 21% воздуха. Молекулярный кислород находится в воде и почве. Также много кислорода и в твердых породах Земли. Известно около 1400 минералов, где кислород содержится в связанном виде, образуя разнообразные химические соединения. Самое простое и распространенное среди них – диоксид кремния SiO 2 – основа песка.

3 стр., 1422 слов

Атмосфера земли и физические свойства воздуха

... стратосферы. Например практический потолок МИГ-25РБ – 23000 м. И именно физические свойства воздуха тропосферы определяют каким будет полет, насколько будет эффективна система управления самолета, ... градуировании пилотажно-навигационных приборов, а также для штурманских и инженерных расчетов. Физические свойства воздуха включают в себя также такие понятия как инертность, вязкость и сжимаемость. ...

Кислород обеспечивает обмен веществ в живой природе. К человеку и животным кислород попадает в организм при дыхании. Связываясь с клетками крови, он поступает ко всем органам и тканям. Постоянство содержания кислорода в атмосфере обеспечивается тем, что зеленые растения, содержащие хлорофилл, на свету поглощают углекислый газ, а выделяют газообразный кислород. Установлено, что самыми активными «производителями» кислорода являются не растения суши, а многочисленные мелкие водоросли, произрастающие в поверхностных теплых слоях морей и океанов.

Кислород входит в состав органических молекул, а также в силу окислительных свойств обеспечивает процесс разложения органических веществ (гниение, брожение).

Кислород в природе существует также в виде аллотропной модификации – озона – трехатомной молекулы кислорода О3. Озон – голубоватый газ с характерным запахом, образуется при электрических разрядах в атмосфере и под действием ультрафиолетового солнечного излучения. Озон присутствует в атмосфере Земли на высоте 25 км, задерживая и поглощая опасные излучения Солнца.

    1. Открытие кислорода

Впервые кислород был выделен в 1770 году известным шведским химиком К.В. Шееле путем нагревания селитры – нитрата калия KNO 3. Два года спустя он же смог выделить кислород еще несколькими способами: взаимодействием диоксида марганца MnO 2 с серной кислотой H 2 SO 4, прокаливанием перманганата калия KMnO 4 либо оксида серебра AgO 2. Несколько позже, в 1774 году, кислород выделил англичанин Д. Пристли. Он прокаливал оксид ртути HgO .

Сначала новый элемент назвали «огненным воздухом» за участие в горении, потом – «жизненным воздухом», поддерживающим дыхание. Нынешнее название и символ ввел в химию французский ученый А. Л. Лавуазье в 1775 году. Он исследовал кислород и создал кислородную теорию горения.

9 стр., 4331 слов

Реферат кислород озон воздух

... озон самопроизвольно переходит в кислород: 2О3 —>3О2) и высокую окислительную способность (озон способен на ряд реакций в которые молекулярный кислород не вступает). Окислительное действие озона на органические вещества ... и землей, процессы медленного окисления (при гниении, при действии воздуха на вещества растительного происхождения, подобные скипидару), испарение воды [Поблизости соляных ...

    1. Получение кислорода

В условиях лаборатории кислород можно получить несколькими способами: путем электролиза воды либо в результате реакции термического разложения сравнительно непрочных сложных веществ (солей, оксидов и пероксидов).

В промышленности кислород получают нехимическим путем из воздуха. Воздух сжижают при низкой температуре под высоким давлением и подвергают перегонке. Азот и кислород имеют разные температуры кипения. Сначала отделяется азот, в жидком состоянии остается кислород. Кислород хранят в сжатом виде в стальных баллонах голубого цвета.

На современных атомных подводных лодках, где электрическая энергия вырабатывается в достаточном количестве, получают кислород при помощи электролиза из воды.

    1. Использование кислорода

Поскольку все окислительные процессы протекают быстрее в чистом кислороде, чем в воздухе, кислород широко применяют в химической промышленности для производства азотной, серной и других кислот, смазочных масел. В металлургии кислород необходим для получения высококачественной стали из чугуна.

Кислород используют для получения высоких температур – например, для сварки и резки металлов используют смесь кислорода и ацетилена.

Жидкий кислород используется для окисления ракетного топлива и при производстве взрывных работ.

В медицине применение кислорода необходимо для поддержания жизни у пациентов с затрудненным дыханием, при лечении ряда заболеваний, в составе лечебных и профилактических кислородных коктейлей.

Кислород используется для нормального функционирования человека в чуждой среде или вне атмосферы Земли: на подводных лодках, при пилотировании космических аппаратов, при восхождении в горы, погружении под воду, полётах на большой высоте, а также в экипировке спасательных служб (пожарных).

Трехатомный кислород (озон) является намного более сильным окислителем чем молекулярный кислород. Он способен обезвреживать опасные химикаты и микроорганизмы, не создавая при этом новых вредных веществ. Благодаря этому свойству его используют для очистки воды и воздуха, дезинфекции, обработки продуктов питания. Также озон широко используется в медицине и косметологии.

  1. Заключение

Кислород входит в группу халькогенов –химических элементов со сходным строением атомов и химическими свойствами. Кислород – сильный окислитель. С его участием происходят все процессы обмена веществ в живой природе.

Кислород – первый по распространенности химический элемент на Земле. Больше всего молекул кислорода содержится в воде, а также в песке, глине и органических веществах. Свободный кислород является частью атмосферы. Озон – аллотропная модификация кислорода – содержится в виде простого вещества в верхних слоях атмосферы.

15 стр., 7187 слов

Границы применения биотехнологии в пищевой промышленности

... осуществления каталитических реакций в различных отраслях промышленности. Все эти достижения поставили биотехнологию на новый уровень, ... (Ю. А. Овчинников, 1985). На пути решения поставленных задач биотехнологию подстерегают немалые трудности, связанные ... В последующие годы биотехнологические разработки широко использовались в нашей стране для расширения «ассортимента» антибиотиков для медицины ...

Кислород был открыт в 1770 году шведским ученым К. В. Шееле, первично его свойства также были изучены англичанином Д. Пристли и известным ученым Франции А. Л. Лавуазье.

В промышленных масштабах кислород получают в основном нехимическим путем; озон – путем электросинтеза из чистого кислорода.

Кислород широко используется в химической промышленности, металлургии, медицине и других сферах деятельности. Озон используют в медицине и косметологии, пищевой промышленности.

Список источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/vozduh-kislorod/

  1. Алибекрова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. -М.:АСТ-ПРЕСС, 2002.-560 с ил. -(Занимательные уроки)

  2. Колтун М.М. Мир химии: [для ст. шк. Возраста] / М. М. Колтун;

ил. П. Ю. Перевезенцева. – 176 с.

  1. Химия. Справочник абитуриента. / О. О. Максименко. -М.: Филологическое общество «СЛОВО», ООО «Фирма «Издательство АСТ»», 1999. -640 с.

  2. Химия / ред. группа: М. Александрова, И. Леенсон, С. Мирнова. – М.: Мир энциклопедий, 2006. – 96 с.: ил. – (Иллюстрированная энциклопедия школьника.)

  3. Статья интернет-портала:

  4. Статья интернет-портала: