Kyslíkový plyn. Vlastnosti, výroba, použitie a cena kyslíka. Kyslík: chemické vlastnosti prvku

Hrča v hrdle je kyslík. Zistilo sa, že v stave stresu sa glottis rozširuje. Nachádza sa v strede hrtana, ohraničený 2 svalovými záhybmi.

Vyvíjajú tlak na blízke tkanivá, čím vytvárajú pocit hrudky v krku. Rozšírenie medzery je dôsledkom zvýšenej spotreby kyslíka. Pomáha vyrovnať sa so stresom. Takže notoricky známu hrudku v krku možno nazvať kyslíkom.

8. prvok tabuľky je známy vo forme. Ale môže byť aj tekutý kyslík. Element V tomto stave je magnetická. V hlavnej časti si však povieme o vlastnostiach kyslíka a výhodách, ktoré z nich možno získať.

Vlastnosti kyslíka

Kvôli magnetické vlastnosti kyslík sa pohybuje pomocou výkonných. Ak hovoríme o prvku v normálny stav, on sám je schopný premiestňovať najmä elektróny.

V skutočnosti je dýchací systém postavený na redoxnom potenciáli látky. Kyslík v ňom je konečným akceptorom, teda prijímateľom.

Enzýmy pôsobia ako donory. Látky oxidované kyslíkom sa uvoľňujú do vonkajšie prostredie. Toto je oxid uhličitý. Vyrába od 5 do 18 litrov za hodinu.

Vytečie ďalších 50 gramov vody. Pitie veľkého množstva tekutín je teda rozumné odporúčanie lekárov. Navyše asi 400 látok je vedľajším produktom dýchania. Medzi nimi je acetón. Jeho sekrécia sa zvyšuje pri mnohých ochoreniach, napríklad pri cukrovke.

Proces dýchania zahŕňa obvyklú modifikáciu kyslíka – O 2 . Toto je dvojatómová molekula. Má 2 nepárové elektróny. Obidve sú v antiväzbových orbitáloch.

Majú väčší energetický náboj ako spojivá. Preto sa molekula kyslíka ľahko rozpadá na atómy. Disociačná energia dosahuje takmer 500 kilojoulov na mol.

IN prírodné podmienky kyslík – plyn s takmer inertnými molekulami. Majú silnú medziatómovú väzbu. Oxidačné procesy prebiehajú sotva zreteľne. Na urýchlenie reakcií sú potrebné katalyzátory. V tele sú to enzýmy. Vyvolávajú tvorbu radikálov, ktoré spúšťajú reťazový proces.

Teplota môže byť katalyzátorom chemických reakcií s kyslíkom. 8. prvok reaguje aj na mierne zahriatie. Teplo reaguje s vodíkom, metánom a inými horľavými plynmi.

K interakciám dochádza pri výbuchoch. Nie nadarmo vybuchla jedna z prvých vzducholodí v histórii ľudstva. Bol naplnený vodíkom. Lietadlo sa volalo Hindenburg a havarovalo v roku 1937.

Zahrievanie umožňuje kyslíku vytvárať väzby so všetkými prvkami periodickej tabuľky okrem vzácnych plynov, teda argónu, neónu a hélia. Mimochodom, hélium sa stalo náhradou za plnenie vzducholodí.

Plyn nereaguje, ale je drahý. Ale vráťme sa k hrdinovi článku. Kyslík je chemický prvok, ktoré interagujú s kovmi už pri izbovej teplote.

Na kontakt s niektorými to stačí zložité spojenia. Posledne uvedené zahŕňajú oxidy dusíka. Ale s jednoduchým dusíkom chemický prvok kyslík reaguje až pri 1 200 stupňoch Celzia.

Pre reakcie hrdinu článku s nekovmi je potrebné zahriatie aspoň na 60 stupňov Celzia. To stačí napríklad na kontakt s fosforom. Hrdina článku interaguje so sírou už pri 250 stupňoch. Mimochodom, síra je zahrnutá v prvky kyslíkovej podskupiny. Je hlavnou v 6. skupine periodickej tabuľky.

Kyslík interaguje s uhlíkom pri 700-800 stupňoch Celzia. To sa týka oxidácie grafitu. Tento minerál je jednou z kryštalických foriem uhlíka.

Mimochodom, oxidácia je úlohou kyslíka v akejkoľvek reakcii. Väčšina z nich sa vyskytuje pri uvoľňovaní svetla a tepla. Jednoducho povedané, interakcia látok vedie k horeniu.

Biologická aktivita kyslíka je spôsobená jeho rozpustnosťou vo vode. Pri izbovej teplote v ňom disociujú 3 mililitre 8. látky. Výpočet je založený na 100 mililitroch vody.

Prvok vykazuje vysoké hladiny v etanole a acetóne. Rozpustí sa v nich 22 gramov kyslíka. Maximálna disociácia sa pozoruje v kvapalinách obsahujúcich fluór, napríklad perfluórbutytetrahydrofurán. Na jeho 100 mililitrov sa rozpustí takmer 50 gramov 8. prvku.

Keď už hovoríme o rozpustenom kyslíku, spomeňme jeho izotopy. Atmosférický má číslo 160. Vo vzduchu je ho 99,7 %. 0,3 % tvoria izotopy 170 a 180. Ich molekuly sú ťažšie.

Ich kontaktom sa voda takmer nepremení na paru. Takže len 160. modifikácia 8. elementu stúpa do vzduchu. Ťažké izotopy zostávajú v moriach a oceánoch.

Zaujímavé je, že okrem plynného a kvapalného skupenstva môže byť kyslík aj pevný. Rovnako ako tekutá verzia vzniká pri mínusových teplotách. Vodný kyslík vyžaduje -182 stupňov a kamenný kyslík vyžaduje minimálne -223.

Posledná teplota vytvára kubickú kryštálovú mriežku. Od -229 do -249 stupňov Celzia je kryštálová štruktúra kyslíka už šesťuholníková. Ďalšie úpravy boli tiež získané umelo. Ale okrem nižších teplôt vyžadujú zvýšený tlak.

V normálnom stave kyslík patrí medzi prvky s 2 atómami, bez farby a bez zápachu. Existuje však 3-atómová odroda hrdinu článku. Toto je ozón.

Má výrazne sviežu arómu. Je to príjemné, ale toxické. Rozdielom od bežného kyslíka je aj veľká hmotnosť molekúl. Atómy sa spájajú pri výbojoch blesku.

Preto je po dažďoch cítiť zápach ozónu. Vôňa je cítiť vysokých nadmorských výškach 10-30 kilometrov. Tam je tvorba ozónu vyvolaná ultrafialovým žiarením. Atómy kyslíka zachytávajú žiarenie zo slnka a spájajú sa do veľkých molekúl. To v skutočnosti chráni ľudstvo pred žiarením.

Produkcia kyslíka

Priemyselníci z ničoho nič extrahujú hrdinu článku. Čistí sa od vodnej pary, oxidu uhoľnatého a prachu. Potom je vzduch skvapalnený. Po vyčistení zostáva len dusík a kyslík. Prvý sa odparí pri -192 stupňoch.

Kyslík zostáva. Ruskí vedci však objavili sklad už skvapalneného prvku. Nachádza sa v zemskom plášti. Nazýva sa aj geosféra. Vrstva sa nachádza pod pevnou kôrou planéty a nad jej jadrom.

Nainštalujte tam znak kyslíkového prvku Pomohol laserový lis. Pracovali sme s ním v synchrotrónovom centre DESY. Nachádza sa v Nemecku. Výskum sa uskutočnil v spolupráci s nemeckými vedcami. Spoločne vypočítali, že obsah kyslíka v predpokladanej vrstve mánie je 8-10-krát vyšší ako v atmosfére.

Objasnime prax výpočtu hlbokých kyslíkových riek. Fyzici pracovali s oxidom železa. Jeho stláčaním a zahrievaním vedci získali nové, dovtedy neznáme oxidy kovov.

Keď išlo o tisícstupňové teploty a tlak 670 000-krát vyšší ako atmosférický tlak, získala sa zlúčenina Fe 25 O 32. Sú opísané podmienky stredných vrstiev geosféry.

Reakcia transformácie oxidu prebieha s globálnym uvoľňovaním kyslíka. Treba predpokladať, že sa to deje aj vo vnútri planéty. Železo je typickým prvkom pre plášť.

Kombinácia prvku s kyslíkom tiež typické. Atypická verzia je, že atmosférický plyn unikal z podzemia počas miliónov rokov a hromadil sa na jeho povrchu.

Na rovinu povedané, vedci spochybnili dominantnú úlohu rastlín pri produkcii kyslíka. Zelení môžu poskytnúť len časť plynu. V tomto prípade sa musíte obávať nielen zničenia flóry, ale aj ochladenia jadra planéty.

Zníženie teploty plášťa môže zablokovať proces tvorby kyslík. Hmotnostný zlomok poklesne aj jeho prítomnosť v atmosfére a zároveň život na planéte.

Otázka, ako extrahovať kyslík z mánie, nestojí za to. Nie je možné vŕtať do zeme do hĺbky viac ako 7 000 - 8 000 kilometrov. Ostáva nám len počkať, kým sa hrdina článku sám dostane na povrch a vytiahne ho z atmosféry.

Aplikácia kyslíka

Aktívne využitie kyslíka v priemysle začalo vynálezom turboexpandérov. Objavili sa v polovici minulého storočia. Zariadenia skvapalňujú vzduch a oddeľujú ho. V skutočnosti ide o výrobné zariadenia kyslík.

Z akých prvkov je tvorený?„sociálny okruh“ hrdinu článku? Po prvé, sú to kovy. Tu nejde o priamu interakciu, ale o tavenie prvkov. Do horákov sa pridáva kyslík, aby spaľovalo palivo čo najefektívnejšie.

Výsledkom je, že kovy rýchlejšie mäknú a miešajú sa do zliatin. Napríklad konvekčný spôsob výroby ocele sa nezaobíde bez kyslíka. Obyčajný vzduch je ako zapaľovanie neúčinný. Rezanie kovov sa nezaobíde bez skvapalneného plynu vo valcoch.

Bol objavený kyslík ako chemický prvok a farmárov. V skvapalnenej forme látka končí v kokteiloch pre zvieratá. Aktívne priberajú. Súvislosť medzi kyslíkom a hmotou živočíchov možno vysledovať v karbónskom období vývoja Zeme.

Éra je poznačená horúcou klímou, množstvom rastlín, a teda 8. plynom. V dôsledku toho sa po planéte plazili stonožky dlhé 3 metre. Našli sa fosílie hmyzu. Schéma funguje aj v modernej dobe. Doprajte zvieraťu neustály prísun bežnej dávky kyslíka a dosiahnete nárast biologickej hmoty.

Lekári zásobujú kyslíkom vo fľašiach, aby uľavili, teda zastavili astmatické záchvaty. Plyn je tiež potrebný na odstránenie hypoxie. Toto sa nazýva hladovanie kyslíkom. 8. element pomáha aj pri ochoreniach tráviaceho traktu.

V tomto prípade sa liekom stávajú kyslíkové koktaily. V ostatných prípadoch sa látka podáva pacientom v pogumovaných vankúšoch alebo prostredníctvom špeciálnych hadičiek a masiek.

V chemickom priemysle je hrdinom článku oxidačné činidlo. O reakciách, na ktorých sa môže zúčastniť 8. prvok, sa už diskutovalo. Charakteristika kyslíka kladne považovaný napríklad v raketovej vede.

Hrdina článku bol vybraný ako okysličovadlo lodného paliva. Najvýkonnejšou oxidačnou zmesou je kombinácia oboch modifikácií 8. prvku. teda raketové palivo interaguje s obyčajným kyslíkom a ozónom.

Cena kyslíka

Hrdina článku sa predáva vo valcoch. Oni poskytujú spojenie prvkov. S kyslíkom Môžete si kúpiť fľaše s objemom 5, 10, 20, 40, 50 litrov. Vo všeobecnosti je štandardný krok medzi objemami nádoby 5-10 litrov. Cenové rozpätie pre 40-litrovú verziu je napríklad od 3 000 do 8 500 rubľov.

Vedľa vysokých cenoviek sa spravidla uvádza súlad s GOST. Jeho číslo je „949-73“. V reklamách s rozpočtovými nákladmi na valce sa GOST zriedka uvádza, čo je alarmujúce.

Preprava kyslíka vo fľašiach

Filozoficky povedané, kyslík je na nezaplatenie. Živel je základom života. Železo prenáša kyslík do celého ľudského tela. Skupina prvkov sa nazýva hemoglobín. Jeho nedostatkom je anémia.

Choroba má vážne následky. Prvým z nich je zníženie imunity. Je zaujímavé, že u niektorých zvierat nie je kyslík v krvi prenášaný železom. Napríklad u podkovovitých krabov dodáva meď do orgánov 8. prvok.

Atómy kyslíka môžu tvoriť dva typy molekúl: O 2 - kyslík a O 3 - ozón.

Jav existencie niekoľkých jednoduchých látok tvorených atómami jedného chemického prvku sa nazýva alotrópia. A jednoduché látky tvorené jedným prvkom sa nazývajú alotropné modifikácie.

V dôsledku toho sú ozón a kyslík alotropnými modifikáciami prvku kyslíka.

Chemické vlastnosti kyslíka a ozónu

Interakcia kyslíka s kovmi

Molekulový kyslík je pomerne silné oxidačné činidlo. Oxiduje takmer všetky kovy (okrem zlata a platiny). Mnohé kovy oxidujú na vzduchu pomaly, ale v atmosfére čistého kyslíka veľmi rýchlo horia a vytvárajú oxid:

Keď však niektoré kovy horia, nevytvárajú oxidy, ale peroxidy (v takýchto zlúčeninách je oxidačný stav kyslíka -1) alebo superoxidy (oxidačný stav atómu kyslíka je zlomkový). Príkladmi takýchto kovov sú bárium, sodík a draslík:

Interakcia kyslíka s nekovmi

Kyslík vykazuje oxidačný stav -2 v zlúčeninách, ktoré sú tvorené všetkými nekovmi okrem fluóru, hélia, neónu a argónu. Pri zahrievaní molekuly kyslíka priamo interagujú so všetkými nekovmi, okrem halogénov a inertných plynov. V kyslíkovej atmosfére sa fosfor a niektoré ďalšie nekovy spontánne vznietia:

Keď kyslík interaguje s fluórom, vytvára sa fluorid kyslíka a nie oxid fluóru, pretože atóm fluóru má vyššiu elektronegativitu ako atóm kyslíka. Fluorid kyslíku je svetložltý plyn. Používa sa ako veľmi silnýoxidačné činidlo a fluorovalentné činidlo. V tejto zlúčenine je oxidačný stav kyslíka +2.

V nadbytku fluóru sa môže tvoriť difluorid dikyslíkatý, v ktorom je oxidačný stav kyslíka +1. Štruktúra takejto molekuly je podobná molekule peroxidu vodíka.

Aplikácia kyslíka a ozónu. Význam ozónová vrstva

Kyslík využívajú všetky aeróbne živé bytosti na dýchanie. Počas fotosyntézy rastliny uvoľňujú kyslík a absorbujú oxid uhličitý.

Molekulárny kyslík sa používa na takzvanú intenzifikáciu, teda urýchlenie oxidačných procesov v hutníckom priemysle. Kyslík sa používa aj na výrobu vysokoteplotného plameňa. Keď acetylén (C2H2) horí v kyslíku, teplota plameňa dosiahne 3500 °C. V medicíne sa kyslík používa na uľahčenie dýchania pacientov. Používa sa aj v dýchacích prístrojoch pre ľudí pracujúcich v ťažko dýchateľnej atmosfére. Kvapalný kyslík sa používa ako okysličovadlo raketového paliva.

Ozón sa v laboratórnej praxi používa ako veľmi silné oxidačné činidlo. V priemysle sa používa na dezinfekciu vody, pretože má silný oxidačný účinok, ktorý ničí rôzne mikroorganizmy.

Peroxidy, superoxidy a ozonidy alkalických kovov používa sa na regeneráciu kyslíka v kozmických lodiach a ponorkách. Táto aplikácia je založená na reakcii týchto látok s oxidom uhličitým CO 2:

V prírode sa ozón nachádza vo vysokých vrstvách atmosféry vo výške okolo 20-25 km, v takzvanej ozónovej vrstve, ktorá chráni Zem pred drsným slnečným žiarením. Pokles koncentrácie ozónu v stratosfére dokonca o 1 môže viesť k vážnym následkom, ako je zvýšenie počtu rakovín kože u ľudí a zvierat, zvýšenie počtu ochorení spojených s potlačením ľudského imunitného systému a spomalenie rast suchozemské rastliny, zníženie rýchlosti rastu fytoplanktónu atď.

Bez ozónová vrstva, život na planéte by bol nemožný. Znečistenie ovzdušia z rôznych priemyselných emisií vedie k zničeniu ozónovej vrstvy. Najviac nebezpečné látky pre ozón sú freóny (používajú sa ako chladivá v chladiacich strojoch, ako aj plnivá do dezodorantov) a odpad z raketového paliva.

Svetové spoločenstvo je veľmi znepokojené tvorbou diery v ozónovej vrstve na póloch našej planéty, a preto bol v roku 1987 prijatý Montrealský protokol o látkach, ktoré poškodzujú ozónovú vrstvu, ktorý obmedzil používanie látok škodlivých pre ozónová vrstva.

Fyzikálne vlastnosti látok tvorených prvkom Síra

Atómy síry, ako aj kyslík, môžu vytvárať rôzne alotropické modifikácie ( S°; S 12; S 8; S6; S 2 a ďalšie). Pri izbovej teplote je vo forme síraα -síra (alebo kosoštvorcová síra), ktorá je žltá, krehké kryštály, bez zápachu, nerozpustná vo vode. Pri teplotách nad +96 °C dochádza k pomalému prechoduα-síry na β -síra (alebo jednoklonná síra), čo sú takmer biele platne. Ak sa roztavená síra naleje do vody, kvapalná síra sa podchladí a vytvorí sa žltohnedá plastická síra podobná gume, ktorá sa neskôr opäť zmení na a-síru. Síra vrie pri teplote +445 ° C a vytvára tmavohnedé pary.

Všetky modifikácie síry sú nerozpustné vo vode, ale celkom dobre sa rozpúšťajú v sírouhlíku(CS 2) a niektoré ďalšie nepolárne rozpúšťadlá.

Aplikácia síry

Hlavným produktom sírneho priemyslu je síranová kyselina. Jeho produkcia tvorí asi 60 % síry, ktorá sa ťaží. V gumárenskom priemysle sa síra používa na premenu gumy na vysokokvalitnú gumu, to znamená na vulkanizáciu gumy. Síra je najdôležitejšou zložkou všetkých pyrotechnických zmesí. Napríklad hlavičky zápaliek obsahujú približne 5 % a nátierka na škatuľke obsahuje približne 20 % hmotnosti síry. IN poľnohospodárstvo síra sa používa na ničenie škodcov vo vinohradoch. V medicíne sa síra používa pri výrobe rôznych mastí na liečbu kožných ochorení.

Úvod

Každý deň dýchame vzduch, ktorý potrebujeme. Zamysleli ste sa niekedy nad tým, z čoho, alebo skôr z akých látok sa skladá vzduch? Väčšina z nich obsahuje dusík (78 %), nasleduje kyslík (21 %) a inertné plyny (1 %). Hoci kyslík nie je najzákladnejšou súčasťou vzduchu, bez neho by bola atmosféra neobývateľná. Vďaka nej na Zemi existuje život, pretože dusík, spoločne aj oddelene, je pre človeka deštruktívny. Pozrime sa na vlastnosti kyslíka.

Fyzikálne vlastnosti kyslíka

Kyslík vo vzduchu jednoducho nerozoznáte, keďže za normálnych podmienok je to plyn bez chuti, farby a zápachu. Ale kyslík sa dá umelo premeniť na iný stavov agregácie. Takže pri -183 o C sa stáva tekutým a pri -219 o C tvrdne. Ale iba ľudia môžu získať pevný a kvapalný kyslík a v prírode existuje iba v plynnom stave. vyzerá takto (foto). A ten tvrdý vyzerá ako ľad.

Fyzikálne vlastnosti kyslíka sú tiež štruktúrou molekuly jednoduchá látka. Atómy kyslíka tvoria dve takéto látky: kyslík (O 2) a ozón (O 3). Nižšie je uvedený model molekuly kyslíka.

Kyslík. Chemické vlastnosti

Prvá vec na začiatok chemická charakterizácia prvok - jeho poloha v periodická tabuľka D. I. Mendelejev. Kyslík je teda v 2. perióde 6. skupiny hlavnej podskupiny na čísle 8. Jeho atómová hmotnosť- 16 amu, je to nekov.

IN anorganická chémia jeho binárne zlúčeniny s inými prvkami sa spojili do samostatného - oxidov. Kyslík môže vytvárať chemické zlúčeniny s kovmi aj nekovmi.

Poďme sa porozprávať o tom, ako ho dostať v laboratóriách.

Chemicky možno kyslík získať rozkladom manganistanu draselného, ​​peroxidu vodíka, bertholitovej soli, dusičnanov aktívnych kovov a oxidov ťažkých kovov. Uvažujme reakčné rovnice pri použití každej z týchto metód.

1. Elektrolýza vody:

H202 = H20 + 02

5. Rozklad oxidov ťažkých kovov (napríklad oxidu ortuti):

2HgO = 2Hg + O2

6. Rozklad aktívnych dusičnanov kovov (napríklad dusičnanu sodného):

2NaN03 = 2NaN02 + O2

Aplikácia kyslíka

S chemickými vlastnosťami sme skončili. Teraz je čas hovoriť o využití kyslíka v ľudskom živote. Je potrebný na spaľovanie paliva v elektrických a tepelných elektrárňach. Používa sa na získavanie ocele z liatiny a kovového šrotu, na zváranie a rezanie kovu. Kyslík je potrebný pre hasičské masky, pre potápačské tlakové fľaše a používa sa v železnej a neželeznej metalurgii a dokonca aj pri výrobe výbušnín. aj v Potravinársky priemysel kyslík je známy ako potravinový doplnok E948. Zdá sa, že neexistuje priemysel, kde by sa nepoužíval, ale najviac dôležitá úloha hrá na medicíne. Tam sa nazýva „lekársky kyslík“. Aby bol kyslík vhodný na použitie, je vopred stlačený. Fyzikálne vlastnosti kyslíka znamenajú, že môže byť stlačený. V tejto forme je uložený vo valcoch podobných týmto.

Používa sa pri intenzívnej starostlivosti a pri operáciách v zariadeniach na udržanie životne dôležitých procesov v tele chorého pacienta, ako aj pri liečbe určitých chorôb: dekompresia, patológie gastrointestinálneho traktu. S jeho pomocou lekári denne zachraňujú množstvo životov. Chemické a fyzikálne vlastnosti kyslík prispieva k jeho využívaniu tak široko.

Možno, medzi všetkými známymi chemickými prvkami, je to kyslík, ktorý zaujíma vedúcu úlohu, pretože bez neho by bol vznik života na našej planéte jednoducho nemožný. Kyslík je najbežnejším chemickým prvkom na Zemi, predstavuje 49% celkovej hmotnosti zemská kôra. Je tiež súčasťou zemskú atmosféru, zloženie vody a zloženie viac ako 1 400 rôznych minerálov, ako je čadič, mramor, kremičitan, oxid kremičitý, atď. Približne 50-80 % celkovej hmoty tkanív živočíchov aj rastlín tvorí kyslík. A samozrejme, jeho úloha pri dýchaní všetkého živého je dobre známa.

História objavu kyslíka

Ľudia okamžite nepochopili podstatu kyslíka, hoci prvé odhady, že vzduch bol založený na určitom chemickom prvku, sa objavili už v 8. storočí. V tom čase však neexistovali ani vhodné technické nástroje na jej štúdium, ani možnosť dokázať existenciu kyslíka ako plynu, ktorý je zodpovedný aj za spaľovacie procesy.

K objavu kyslíka došlo až o tisícročie neskôr, v 18. storočí, vďaka pracovať spolu niekoľko vedcov.

• V roku 1771 švédsky chemik Carl Scheele empirickyštudovali zloženie vzduchu a zistili, že vzduch pozostáva z dvoch hlavných plynov: jedným z týchto plynov bol dusík a druhým samotný kyslík, hoci v tom čase sa samotný názov „kyslík“ vo vede ešte neobjavil.
• V roku 1775 francúzsky vedec A. Louvasier pomenoval plyn objavený Scheelem – kyslík, v latinčine známy aj ako kyslík, samotné slovo „kyslík“ znamená „produkovať kyseliny“.
• Rok pred oficiálnymi „narodeninami kyslíka“ v roku 1774 anglický chemik Priestley po prvýkrát získal čistý kyslík rozkladom oxidu ortuti. Jeho experimenty podporili Scheeleho objav. Mimochodom, aj sám Scheele sa pokúšal získať kyslík v čistej forme zahrievaním dusičnanov, no nepodarilo sa mu to.
• O viac ako storočia neskôr, v roku 1898, anglický fyzik Joseph Thompson prvýkrát prinútil verejnosť myslieť si, že zásoby kyslíka sa môžu vyčerpať v dôsledku intenzívnych emisií oxidu uhličitého do atmosféry.
• V tom istom roku ruský biológ Kliment Timiryazev, výskumník, objavil schopnosť rastlín uvoľňovať kyslík.

Hoci rastliny uvoľňujú kyslík do atmosféry, Thompsonov problém týkajúci sa možného nedostatku kyslíka v budúcnosti zostáva aktuálny aj v našej dobe, najmä v súvislosti s intenzívnym odlesňovaním (dodávatelia kyslíka), znečistením životné prostredie, spaľovanie odpadu a pod. Viac sme o tom písali v našom predchádzajúcom článku. problémy životného prostredia modernosť.

Význam kyslíka v prírode

Práve prítomnosť kyslíka v kombinácii s vodou viedla k vzniku života na našej planéte. Ako sme uviedli vyššie, hlavnými dodávateľmi tohto jedinečného plynu sú rôzne závody, vrátane najväčší počet uvoľneného kyslíka pochádza z podvodných rias. Niektoré druhy baktérií tiež produkujú kyslík. Kyslík v hornej atmosfére tvorí ozónovú vrstvu, ktorá chráni každého na Zemi pred škodlivým ultrafialovým žiarením zo slnka.

Štruktúra molekuly kyslíka

Molekula kyslíka pozostáva z dvoch atómov, chemický vzorec má formu O2. Ako vzniká molekula kyslíka? Mechanizmus jeho vzniku je nepolárny, inými slovami, vďaka zdieľaniu elektrónu v každom atóme. Väzba medzi molekulami kyslíka je tiež kovalentná a nepolárna, pričom je dvojitá, pretože každý z atómov kyslíka má na vonkajšej úrovni dva nepárové elektróny.

Takto vyzerá molekula kyslíka, vďaka svojim vlastnostiam je veľmi stabilná. Pre mnohých s jej účasťou potrebujú špeciálne podmienky: zahrievanie, vysoký tlak, použitie katalyzátorov.

Fyzikálne vlastnosti kyslíka

• Po prvé, kyslík je plyn, ktorý tvorí 21 % vzduchu.
• Kyslík nemá farbu, chuť ani vôňu.
• Môže byť rozpustený v organickej hmote, absorbovaný uhlím a práškami.
• - Teplota varu kyslíka je -183 C.
• Hustota kyslíka je 0,0014 g/cm3

Chemické vlastnosti kyslíka

Hlavnou chemickou vlastnosťou kyslíka je samozrejme jeho podpora horenia. To znamená, že vo vákuu, kde nie je kyslík, oheň nie je možný. Ak spustíte tlejúcu triesku do čistého kyslíka, vznieti sa novú silu. Spaľovanie rôzne látky Ide o redoxný chemický proces, v ktorom je úlohou oxidačného činidla kyslík. Oxidačné činidlá sú látky, ktoré „odoberajú“ elektróny z redukujúcich látok. Vynikajúce oxidačné vlastnosti kyslíka sú spôsobené jeho vonkajším elektrónovým obalom.

Valenčný obal kyslíka sa nachádza v blízkosti jadra a v dôsledku toho jadro k sebe priťahuje elektróny. Kyslík je tiež na druhom mieste po fluóre na Paulingovej stupnici elektronegativity, z tohto dôvodu, ktorý vstupuje do chemických reakcií so všetkými ostatnými prvkami (okrem fluóru), pôsobí ako negatívne oxidačné činidlo. A len reakciou s fluórom má kyslík pozitívny oxidačný účinok.

A keďže kyslík je druhým najsilnejším oxidačným činidlom spomedzi všetkých chemických prvkov periodickej tabuľky, určuje to aj jeho chemické vlastnosti.

Získavanie kyslíka

Na získanie kyslíka v laboratórnych podmienkach sa používa metóda tepelného spracovania buď peroxidov alebo solí kyselín obsahujúcich kyseliny. Pod vplyvom vysoká teplota rozkladajú sa a uvoľňujú čistý kyslík. Kyslík je možné získať aj pomocou peroxidu vodíka, dokonca aj 3% roztok peroxidu sa pôsobením katalyzátora okamžite rozkladá a uvoľňuje kyslík.

2KC l O 3 = 2 KC l + 3O 2 - takto to vyzerá chemická reakcia získavanie kyslíka.

Aj v priemysle sa ako ďalší spôsob výroby kyslíka využíva elektrolýza vody, pri ktorej sa rozkladajú molekuly vody a opäť sa uvoľňuje čistý kyslík.

Využitie kyslíka v priemysle

V priemysle sa kyslík aktívne používa v takých oblastiach, ako sú:

• Hutníctvo (na zváranie a rezanie kovov).
• Liek.
• Poľnohospodárstvo.
• Ako raketové palivo.
• Na čistenie a dezinfekciu vody.
• syntéza niektorých chemické zlúčeniny vrátane výbušnín.

Kyslík, video

A na záver vzdelávacie video o kyslíku.

Pri rezaní kovu sa vykonáva vysokoteplotným plynovým plameňom získaným spaľovaním horľavého plynu alebo kvapalnej pary zmiešanej s technicky čistým kyslíkom.

Kyslík je najrozšírenejším prvkom na Zemi, nachádzajúce sa vo forme chemických zlúčenín s rôznymi látkami: v zemi - do 50 % hm., v kombinácii s vodíkom vo vode - asi 86 % hm. a vo vzduchu - do 21 % obj. a 23 % hm. hmotnosť.

Kyslík za normálnych podmienok (teplota 20°C, tlak 0,1 MPa) je bezfarebný, nehorľavý plyn, o niečo ťažší ako vzduch, bez zápachu, ale aktívne podporujúci horenie. Za normálnych podmienok atmosferický tlak a teplote 0 ° C je hmotnosť 1 m 3 kyslíka 1,43 kg a pri teplote 20 ° C a normálnom atmosférickom tlaku - 1,33 kg.

Kyslík má vysokú chemickú aktivitu, vytvára spojenie so všetkými chemické prvky okrem (argónu, hélia, xenónu, kryptónu a neónu). Reakcie zlúčeniny s kyslíkom pokračujú s uvoľňovaním veľké množstvá teplo, t.j. majú exotermickú povahu.

Keď sa stlačený kyslík dostane do kontaktu s organické látky, oleje, tuky, uhoľný prach, horľavé plasty, môžu sa samovznietiť v dôsledku uvoľnenia tepla pri rýchlom stláčaní kyslíka, trení a nárazoch pevných častíc na kov, ako aj elektrostatickým iskrovým výbojom. Preto pri použití kyslíka treba dbať na to, aby neprišiel do kontaktu s horľavými alebo horľavými látkami.

Všetky kyslíkové zariadenia, kyslíkové vedenia a tlakové fľaše musia byť dôkladne odmastené. schopné vytvárať výbušné zmesi s horľavými plynmi alebo kvapalnými horľavými parami v širokom rozsahu, čo môže viesť aj k výbuchom v prítomnosti otvoreného ohňa alebo dokonca iskry.

Poznamenané vlastnosti kyslíka by sa mali mať vždy na pamäti pri jeho použití v procesoch spracovania plynového plameňa.

Atmosférický vzduch je prevažne mechanická zmes troch plynov s nasledujúcim objemovým obsahom: dusík - 78,08%, kyslík - 20,95%, argón - 0,94%, zvyšok je oxid uhličitý, oxid dusný atď. Kyslík sa získava separáciou vzduchu na kyslík a metódou hĺbkového ochladzovania (skvapalňovania) spolu so separáciou argónu, ktorého využitie neustále narastá. Pri zváraní medi sa ako ochranný plyn používa dusík.

Kyslík možno získať chemicky alebo elektrolýzou vody. Chemické metódy neefektívne a nehospodárne. O elektrolýza vody DC kyslík vzniká ako vedľajší produkt pri výrobe čistého vodíka.

Kyslík sa vyrába v priemysle z atmosférického vzduchu hlbokým chladením a usmernením. V zariadeniach na získavanie kyslíka a dusíka zo vzduchu sa vzduch čistí od škodlivých nečistôt, stláča sa v kompresore na príslušný tlak chladiaceho cyklu 0,6-20 MPa a vo výmenníkoch tepla sa ochladzuje na teplotu skvapalňovania, rozdiel teplôt skvapalňovania kyslíka a dusíka je 13°C, čo postačuje na ich úplné oddelenie v kvapalnej fáze.

Kvapalný čistý kyslík sa hromadí v aparatúre na separáciu vzduchu, odparuje sa a zhromažďuje v plynojeme, odkiaľ je kompresorom pod tlakom do 20 MPa prečerpávaný do tlakových fliaš.

Technický kyslík sa prepravuje aj potrubím. Tlak kyslíka prepravovaného potrubím musí byť dohodnutý medzi výrobcom a spotrebiteľom. Kyslík sa na miesto dodáva v kyslíkových fľašiach a v kvapalnej forme v špeciálnych nádobách s dobrou tepelnou izoláciou.

Na premenu kvapalného kyslíka na plyn sa používajú splyňovače alebo čerpadlá s odparovačmi kvapalného kyslíka. Pri normálnom atmosférickom tlaku a teplote 20°C dáva 1 dm 3 kvapalného kyslíka po odparení 860 dm 3 plynného kyslíka. Preto je vhodné dodávať kyslík na miesto zvárania v kvapalnom stave, pretože to znižuje hmotnosť nádoby 10-krát, čo šetrí kov na výrobu fliaš a znižuje náklady na prepravu a skladovanie fliaš.

Na zváranie a rezanie Podľa -78 sa technický kyslík vyrába v troch stupňoch:

• 1. - čistota najmenej 99,7%
• 2. – nie menej ako 99,5 %
• 3. - nie menej ako 99,2 % objemu

Čistota kyslíka má veľký význam na rezanie kyslíkom. Čím menej plynových nečistôt obsahuje, tým vyššia je rýchlosť rezania, čistejšia a menšia spotreba kyslíka.