Težko izgovorljiva beseda

Kemija kisika. Kisik je značilnost elementa, njegova številčnost v naravi, fizikalne in kemijske lastnosti, proizvodnja. Strupeni derivati kisika

Odseki: Kemija

"Prosti kisik je najmočnejše sredstvo izmed vseh nam znanih kemičnih teles zemeljske skorje."
V. I. Vernadsky

Cilji:

Spoznajte vrednost kisika
Spoznajte zgodovino odkritja kisika
Spoznajte lastnosti kisika in njegovo uporabo
Da bi lahko kisik označili kot kemični element in kot preprosto snov.
Znati sestaviti enačbe za reakcije medsebojnega delovanja kisika s kovinami in nekovinami.
Za utrditev sposobnosti urejanja koeficientov v reakcijskih enačbah.

Oprema in reagenti:

Za poskus "Pridobivanje kisika z razgradnjo vodikovega peroksida v prisotnosti katalizatorja": kovinsko stojalo, vodikov peroksid (3% raztopina), manganov (IV) oksid, bučka, lijak s pipo, odvodna cev za plin , čaša za zbiranje kisika s premeščanjem zraka, drobci, vžigalice.

Za poskus "Ognjevarni robček": alkohol, voda, klešče, robec, dva majhna kristalizatorja, vžigalice.

T.S.O.

Zbirka "Minerali"
Mineraloški priročnik
Računalnik, multimedijska sprejemnik.
Predstavitev lekcije z uporabo gradiva iz "Izobraževalne zbirke" ( Priloga 1)
Tabela kisika v naravi

Med poukom

1) Vrednost kisika

(diapozitivi 3-4)

Kisik je človeška zavest. To je še posebej potrebno za možgane. Možganske celice se razgradijo in umrejo brez kisika veliko hitreje kot druge celice v telesu.

62% človekove mase je masa vseh atomov kisika, ki sestavljajo telo.

Kisik je del organske spojine: beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, vitamini, encimi, hormoni.

Visoka oksidacijska moč kisika je osnova za zgorevanje vseh vrst goriva.

2) Karakterizacija kisika kot kemičnega elementa

(diapozitivi 5-8)

Kemični znak - Oh
Latinsko ime - Oxygenium,
In r (O) = 16;
valenca - II,
oksidacijsko stanje v spojinah: - 2;
vsebnost v zemeljski skorji - I mesto - več kot 49%,
najpogostejši oksidi: vodikov oksid (voda) - H 2 O, silicijev oksid - SiO 2, aluminijev oksid - Al 2 O 3.

Prikaz mineralov:

kremen – SiO 2 - to stabilno modifikacijo pri nizkih temperaturah običajno imenujemo preprosto kremen; izvor imena ostaja neznan. Kremen je eden najbolj razširjenih v zemeljski skorji.
ametist –SiO 2
nosorogovo -SiO 2
ahat -SiO 2
rubin - Al 2 О 3- ena od sort korunda
smaragd -Bodite 3Al 2 [Si 6O 18] - ena od sort berila. Kemična sestava: SiO 2 66,9%.Al 2O 3 19,0 %, BeO 14,1% v obliki vsebovanih nečistoč Na 2Oh,K 2Oh,Li 2O včasih Rb 2Oh,Cs 2O.
aleksandrit -BeAl 2O 4 - str Nekakšen krizoberil "chryso" v grščini je zlato. Kemična sestava . Al 2O 3 80,2 %. BeO 19,8%, nečistoče so vedno prisotne: FeO(3,5-6%), včasih TiO 2(do 3%) in Cr 2O 3(do 0,4%), kar je povezano z barvo aleksandrita. Barva aleksandrita je smaragdno zelena, pod električno svetlobo pa vijolično rdeča.

3) Karakterizacija kisika kot preproste snovi

Kemična formula - О 2, M r = 32; M = 32 g / mol.
Ozračje vsebuje približno 21% kisika (1/5 dela).
Vsako leto zaradi fotosinteze v zemeljsko atmosfero vstopi 3000 milijard ton kisika.
Glavni dobavitelji kisika so tropski gozdovi in oceanski fitoplanktoni.
Človek na dan vdihne približno 750 litrov kisika.
Popoln prehod atmosferskega kisika skozi biološki sistem kroženja je 2000 let!

4) Fizične lastnosti kisika

(diapozitiv 10)

brezbarven plin, brez okusa, brez vonja,
rahlo topen v vodi,
nekoliko težji od zraka, (M zrak = 29 g / mol)
temperatura utekočinjenja = -183 ° C, modra tekočina,
zmrzovanje t = -218,8 ° C, modri kristali,

5) Zgodovina odkritja kisika

(diapozitivi 11-14)

Stari Grki: "Zrak je zapleteno telo."
VIII. Stoletje, Kitajska, Mao Hoa: „Zrak je sestavljen iz„ polnega zraka “(dušik) in„ nepopolnega zraka “(kisik).
Karl Scheele, Švedska, poskusi od 1768 do 1773: "Raziskave zraka so trenutno najpomembnejši predmet kemije." Prejeti kisik s segrevanjem nitrata.
1772 leto:"Atmosferski zrak je sestavljen iz dveh delov:" ognjeni zrak "- podpira dihanje in zgorevanje," pokvarjen zrak "- ne podpira zgorevanja."
Joseph Priestley, Anglija, 1774: "Najbolj pa me je prizadelo, da je v tem zraku gorela sveča z neverjetno briljantnim plamenom."
J. Priestley je s segrevanjem oksida živega srebra dobil brezbarven plin, ki je bil rahlo topen v vodi in je podpiral gorenje sveče.
Antoine Laurent Lavoisier, Francija, 1777
Prava narava tega plina je bila ugotovljena v Franciji: Lavoisier je ugotovil, da je kisik preprosta snov in kakšno vlogo ima v oksidacijskih procesih. Ime Oxygenium je "kislo rojevanje", ki ga je predlagal Lavoisier.

6) Pridobivanje v laboratoriju

Demonstracijski poskus (diapozitiv 15): kisik dobimo z razgradnjo kalijevega permanganata s segrevanjem; zbirajte ga z izpodrivanjem zraka, potrdite prisotnost kisika z tlečim drobcem:

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Demonstracijske izkušnje : za pridobivanje kisika z metodo razgradnje vodikovega peroksida v prisotnosti katalizatorja manganovega (IV) oksida; zbirajte ga z izpodrivanjem vode, potrdite prisotnost kisika z tlečim drobcem:

2 H 2 O 2 = 2 H 2 O + O 2

7) Kako priti v industrijo

utekočinjanje zraka.

8) Kemijske lastnosti kisika

(diapozitiv 16)

olajša dihanje;
podpira izgorevanje;
poveča temperaturo plamena;
pospešuje kemične reakcije;

Kje in kako človek uporablja te lastnosti kisika?

interakcijo s kovinami (diapozitivi 17-19)

Zapišite reakcijske enačbe, razporedite koeficiente, poimenujte nastale snovi. Kaj so oksidi?

Oksidi so binarne spojine kovin in nekovin s kisikom. Na prvem mestu v formuli oksida je zapisan kemijski znak elementa, na drugem - kemični znak kisika.

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

2Mg + O2 = 2MgO

Fe 2 O 3 - železov (III) oksid, FeO - železov (II) oksid, (Fe 2 O 3 in FeO) - Fe 3 O 4- železna skala, MgO - magnezijev oksid.

sodeluje z nekovinami; (diapozitivi 20-21)

Zapišite reakcijske enačbe, razporedite koeficiente, poimenujte nastale snovi

4P + 5O 2 = 2 P 2 O 5

2H 2 + O 2 = 2 H 2 O

sodeluje s kompleksnimi snovmi, (diapozitiv 22) demonstracijska izkušnja: "ognjevarni šal":

C2H6O + 3O2 = 2CO2 + 3H2O

Reakcije medsebojnega delovanja preprostih in kompleksnih snovi s kisikom imenujemo reakcije oksidacija.

9) Utrditev preučenega gradiva

(diapozitivi 23-25)

(kemični preskus):

Kdo je kisik imenoval "ognjeni", dušik pa "onesnažen" zrak?

Katere snovi tvori kemični element kisik?
A) samo preproste snovi, B) preproste in zapletene snovi, C) samo kompleksne snovi.

Kako se imenujejo binarne spojine, katerih molekule tvorijo atomi nekaterih kemični element in kisik:
A) sulfidi, B) kloridi, C) oksidi.

Leta 1774 je po eksperimentu en znanstvenik zapisal: "Toda najbolj me je prizadelo, da je v tem zraku gorela sveča z neverjetno briljantnim plamenom ..." Bilo je:
A) Lavoisier, B) Priestley, C) Scheele.

Predlagano ime "Oxygenium":
A) Lavoisier, B) Priestley, C) Scheele.

Kisik v vodi:
A) dobro topen, B) rahlo topen, C) se sploh ne raztopi.

Ko pihamo kisik v plamen, je temperatura plamena:
A) se ne spremeni, B) zmanjša, C) poveča.

Železov (III) oksid ima formulo:
A) Fe 2 O 3, B) FeO, C) FeO 2.

V kateri enačbi so koeficienti pravilno postavljeni:
A) 2P + O2 = P2O5; B) 2P + 5O2 = P 2 O 5, C) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

V kateri vrstici so pravilno zapisane vse tri formule:
A) P2O5, Al20, H20; B) MgO, Al203, CO2; C) CO 2, FeO 2, P 2 O 5

Preverjanje diktata. (diapozitiv 26-27)

Številka vprašanja	Odgovor na pismo	Pravilno + Napačno -
1	OD
2	IN
3	OD
4	IN
5	AMPAK
6	IN
7	OD
8	AMPAK
9	OD
10	IN

Skupaj:
Ocena:

Merila za ocenjevanje:

"5" - 10-9 pravilnih odgovorov
"4" - 8-7 pravilnih odgovorov
"3" - 6-5 pravilnih odgovorov

Uvod

Vsak dan vdihnemo zrak, ki ga toliko potrebujemo. Ste kdaj razmišljali o tem, iz česa oziroma iz katerih snovi je sestavljen zrak? Večina vsebuje dušika (78%), sledijo mu kisik (21%) in inertni plini (1%). Čeprav kisik ne predstavlja najosnovnejšega dela zraka, brez njega ozračje ne bi bilo primerno za življenje. Po njegovi zaslugi življenje na Zemlji obstaja, saj dušik, tako skupaj kot ločeno, uničuje človeka. Oglejmo si lastnosti kisika.

Fizične lastnosti kisik

Kisika v zraku ni mogoče zlahka ločiti, saj je v običajnih pogojih plin brez okusa, barve ali vonja. Toda kisik lahko umetno prenesemo v druga agregacijska stanja. Tako pri -183 o C postane tekoča, pri -219 o C pa se strdi. Toda trdni in tekoči kisik lahko dobi le človek, v naravi pa obstaja le v plinastem stanju. izgleda tako (fotografija). In trdna je kot led.

Fizične lastnosti kisika so tudi struktura molekule preproste snovi. Atomi kisika tvorita dve takšni snovi: kisik (O 2) in ozon (O 3). Spodaj je model molekule kisika.

Kisik. Kemijske lastnosti

Prva stvar, ki se začne s kemičnimi značilnostmi elementa, je njegov položaj v D.I. Mendeleevu. Torej je kisik v 2. obdobju 6. skupine glavne podskupine pri številki 8. Njegova atomska masa je 16 amu, je nekovina.

V anorganski kemiji se njene binarne spojine z drugimi elementi združijo v ločeno - okside. Kisik lahko tvori kemične spojine tako s kovinami kot z nekovinami.

Pogovorimo se o pridobivanju v laboratorijih.

Kisik lahko dobimo kemično z razgradnjo kalijevega permanganata, vodikovega peroksida, bertolletove soli, aktivnih kovinskih nitratov in oksidov težkih kovin. Pri uporabi vsake od teh metod upoštevajte reakcijske enačbe.

1. Elektroliza vode:

H 2 O 2 = H 2 O + O 2

5. Razgradnja oksidov težkih kovin (npr. Živosrebrni oksid):

2HgO = 2Hg + O2

6. Razgradnja aktivnih kovinskih nitratov (npr. Natrijev nitrat):

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

Uporaba kisika

Končali smo s kemičnimi lastnostmi. Zdaj je čas za pogovor o uporabi kisika v človeškem življenju. Potrebno je kurjenje goriva v električnih in termoelektrarnah. Uporablja se za izdelavo jekla iz litega železa in odpadnih kovin, za varjenje in rezanje kovin. Kisik je potreben za maske za gasilce, za valje za potapljače, uporablja se v črni in neželezni metalurgiji ter celo pri izdelavi eksplozivov. Tudi v živilski industriji je kisik znan kot aditiv za živila E948. Zdi se, da ni industrije, kjer bi se uporabljala, ima pa v medicini najpomembnejšo vlogo. Tam se imenuje "medicinski kisik". Da je kisik primeren za uporabo, ga predhodno stisnemo. Zaradi fizikalnih lastnosti kisika je stisljiv. V podobni obliki je shranjen v podobnih jeklenkah.

Uporablja se v intenzivni negi in pri operacijah v opremi za vzdrževanje vitalnih procesov v telesu bolnega bolnika, pa tudi pri zdravljenju nekaterih bolezni: dekompresije, patologij prebavil. Z njeno pomočjo zdravniki vsak dan rešijo veliko življenj. Kemijske in fizikalne lastnosti kisika prispevajo k njegovi široki uporabi.

Kemijske lastnosti kisika. Oksidi

Ta odstavek obravnava:

> o reakcijah kisika s preprostimi in zapletenimi snovmi;
> o spojinskih reakcijah;
> o spojinah, imenovanih oksidi.

Kemijske lastnosti vsake snovi se kažejo v kemijske reakcije z njegovim sodelovanjem.

Kisik je ena najbolj reaktivnih nekovin. Toda v normalnih pogojih reagira z malo snovmi. Njegova reaktivnost se znatno poveča z naraščanjem temperature.

Reakcije kisika s preprostimi snovmi.

Kisik reagira praviloma pri segrevanju z večino nekovin in skoraj vsemi kovinami.

Reakcija s premogom (ogljikom). Znano je, da se premog, segret na zraku do visoke temperature, vname. To kaže na kemično reakcijo snovi s kisikom. Toplota, ki nastane v tem procesu, se na primer uporablja za ogrevanje hiš na podeželju.

Glavni produkt zgorevanja premoga je ogljikov dioksid. Njegov kemična formula- CO 2. Premog je mešanica številnih snovi. Masni delež ogljika v njem presega 80%. Ob predpostavki, da je premog sestavljen samo iz atomov ogljika, zapišemo ustrezno kemijsko enačbo:

t
C + O2 = CO 2.

Ogljik tvori preproste snovi - grafit in diamant. Imajo skupno ime - ogljik - in pri segrevanju v skladu z dano kemijsko enačbo 1 sodelujejo s kisikom.

Reakcije, pri katerih nastane ena izmed več snovi, se imenujejo spojinske reakcije.

Reakcija z žveplom.

To kemično preobrazbo opravijo vsi, ko prižgejo vžigalico; žveplo je del njegove glave. V laboratoriju reakcija žvepla s kisikom poteka v dimni nape. Majhno količino žvepla (svetlo rumen prah ali kristali) segrejemo v železni žlici. Snov najprej se stopi, nato se vname kot posledica interakcije z atmosferskim kisikom in izgori s komaj opaznim modrim plamenom (slika 56, b). Pojavi se oster vonj reakcijskega produkta - žveplov dioksid (ta vonj začutimo v trenutku, ko zasveti vžigalica). Kemična formula žveplovega dioksida je SO 2 in reakcijska enačba je
t
S + O 2 = SO 2.

Sl. 56. Žveplo (a) in njegovo zgorevanje v zraku (b) in v kisiku (c)

1 V primeru nezadostnega kisika nastane druga ogljikova spojina s Kisik- ogljikov monoksid
t
CO: 2C + O2 = 2CO.

Sl. 57. Rdeči fosfor (a) in njegovo zgorevanje v zraku (b) in kisiku (c)

Če žlico z gorečim žveplom damo v posodo s kisikom, bo žveplo gorelo z močnejšim plamenom kot v zraku (slika 56, c). To je mogoče razložiti z dejstvom, da je v čistem kisiku več molekul O 2 kot v zraku.

Reakcija s fosforjem. Fosfor tako kot žveplo gori močneje v kisiku kot v zraku (slika 57). Reakcijski produkt je bel trden - fosforjev (\ /) oksid (njegovi majhni delci tvorijo dim):
t
P + O 2 -> P 2 0 5.

Pretvorite reakcijsko shemo v kemijsko enačbo.

Reakcija z magnezijem.

Prej je bila uporabljena ta reakcija fotografi za močno osvetlitev ("magnezijeva bliskavica") med fotografiranjem. V kemijskem laboratoriju se ustrezen poskus izvede na naslednji način. Magnezijev trak vzamemo s kovinsko pinceto in zažgemo v zraku. Magnezij izgori z bleščeče belim plamenom (slika 58, b); ne moreš ga pogledati! Reakcija tvori belo trdno snov. To je magnezijeva spojina s kisikom; njegovo ime je magnezijev oksid.

Sl. 58. Magnezij (a) in njegovo zgorevanje v zraku (b)

Napišite enačbo za reakcijo magnezija s kisikom.

Reakcije kisika s kompleksnimi snovmi. Kisik lahko sodeluje z nekaterimi spojinami, ki vsebujejo kisik. Na primer, ogljikov monoksid CO gori v zraku in tvori ogljikov dioksid:

t
2CO + O2 = 2CO2.

V kompleksu izvedemo številne reakcije kisika s kompleksnimi snovmi Vsakdanje življenje sežiganje zemeljskega plina (metan), alkohola, lesa, papirja, kerozina itd. Ko zgorejo, nastajajo ogljikov dioksid in vodna para:
t
CH 4 + 20 2 = CO 2 + 2 H 20;
metan
t
C 2 H 5 OH + 30 2 = 2C0 2 + 3H 2 O.
alkohol

Oksidi.

Produkti vseh reakcij, obravnavanih v odstavku, so binarne spojine elementov s kisikom.

Spojina, ki jo tvorita dva elementa, od katerih je eden kisik, se imenuje oksid.

Splošna formula oksidov je EnOm.

Vsak oksid ima kemijsko ime, nekateri pa imajo tudi tradicionalna ali trivialna imena 1 (tabela 4). Kemijsko ime oksida je sestavljeno iz dveh besed. Prva beseda je ime ustreznega elementa, druga pa beseda "oksid". Če ima element spremenljivo valenco, lahko tvori več oksidov. Njihova imena morajo biti drugačna. Če želite to narediti, za imenom elementa v oklepajih z rimsko številko v oksidu navedite vrednost njegove valence. Primer takega imena za spojino: cuprum (II) oksid (beri "cuprum-two-oxide").

Preglednica 4

1 Izraz izhaja iz latinske besede trivialis - pogost.

zaključki

Kisik je kemično aktivna snov. V interakciji je z večino enostavnih in zapletenih snovi. Produkti takih reakcij so spojine elementov s kisikom - oksidi.

Reakcije, pri katerih nastane ena izmed več snovi, se imenujejo spojinske reakcije.

?
135. Kakšna je razlika med reakcijami kombinacije in razgradnje?

136. Pretvorite reakcijske sheme v kemijske enačbe:

a) Li + O2 -> Li 2 O;
N2 + O2 -> NO;

b) SO2 + O2 -> SO3;
CrO + O 2 -> Cr 2 O 3.

137. Iz danih formul izberite tiste, ki ustrezajo oksidom:

O2, NaOH, H20, HCl, I205, FeO.

138. Navedite kemijska imena oksidov z naslednjimi formulami:

NO, Ti 2 O 3, Cu 2 O, MnO 2, CI 2 O 7, V 2 O 5, CrO 3.

Upoštevajte, da imajo elementi, ki tvorijo te okside, različno valenco.

139. Zapišite formule: a) plumbum (I \ /) oksid; b) kromov (III) oksid;
c) klorov (I) oksid; d) dušikov (I /) oksid; e) osmij (\ / III) oksid.

140. V reakcijske sheme dodajte formule enostavnih snovi in sestavite kemijske enačbe:

a) ... + ... -> CaO;

b) NO + ... -> NO 2; ... + ... -> Kot 2 O 3; Mn 2 O 3 + ... -> MnO 2.

141. Zapišite reakcijske enačbe, s pomočjo katerih je mogoče izvesti takšne "verige" transformacij, to je iz prve snovi, da dobite drugo, iz druge - tretjo:

a) C -> CO -> CO 2;
b) P -> P 2 0 3 -> P 2 0 5;
c) Cu -> Cu 2 O -> CuO.

142 .. Napišite enačbe reakcij, ki nastanejo, ko aceton (CH 3) 2 CO in eter (C 2 H 5) 2 O izgoreta v zraku. Produkti vsake reakcije sta ogljikov dioksid in voda.

143. Masni delež kisika v oksidu EO 2 je enak 26%. Določite element E.

144. Dve bučki sta napolnjeni s kisikom. Ko so bili zaprti, je v eni bučki zgorel odvečni magnezij, v drugi pa presežek žvepla. V kateri bučki je nastal vakuum? Pojasnite odgovor.

Popel P. P., Kriklya L. S., Khimia: Pidruch. za 7 kl. zagalnoosvit. navch. prl. - К.: EC "Academy", 2008. - 136 str.: Il.

Vsebina lekcije oris in podpora lekcije predstavitev lekcije interaktivne tehnologije pospeševalne metode poučevanja Vadite testi, naloge spletnega testiranja in vaje, domače naloge in delavnice, vprašanja za predavanja Ilustracije video in zvočni materiali fotografije, slike, grafike, tabele, diagrami stripi, prilike, reki, križanke, anekdote, šale, citati Dodatki izvlečki goljufij čipi za radovedne članke (MAN) literatura osnovno in dodatno besedišče izrazov Izboljšanje učbenikov in lekcij popravek napak v vadnici; nadomestitev zastarelega znanja z novim Samo za učitelje koledarski načrti izobraževalni programi metodična priporočila

Kisik je eden najpomembnejših elementov na našem planetu. Kemijske lastnosti te snovi ji omogočajo, da sodeluje v bioloških procesih, zaradi povečane aktivnosti pa je kisik pomemben udeleženec vseh znanih kemijskih reakcij. V prostem stanju je ta snov prisotna v ozračju. V vezanem stanju je kisik del mineralov, kamnin, kompleksnih snovi, ki tvorijo različne žive organizme. Celotna količina kisika na Zemlji je ocenjena na 47% celotne mase našega planeta.

Oznaka kisika

V periodnem sistemu kisik zaseda osmo celico te tabele. Njegovo mednarodno ime je oksigenij. V kemijskih evidencah je označena z latinsko črko "O". Atomskega kisika v naravnem okolju ni, njegovi delci se združijo in tvorijo parne molekule plina, molekulska masa kar je enako 32 g / mol.

Zrak in kisik

Zrak je mešanica več zemeljskih plinov. Največ v zračni masi dušika - 78,2 vol.% In 75,5 mas.%. Kisik zaseda šele drugo mesto po količini - 20,9% in po teži - 23,2%. Tretje mesto je rezervirano za žlahtne pline. Preostale nečistoče - ogljikov dioksid, vodna para, prah itd. - zavzamejo le majhen delež v celotni zračni masi.

Celotna masa naravnega kisika je mešanica treh izotopov - 16 O, 17 O, 18 O. Odstotek teh izotopov v celotni masi kisika je 99,76%, 0,04% in 0,2%.

Fizikalne in kemijske lastnosti kisika

En liter zraka v običajnih pogojih tehta 1,293 g. Ko temperatura pade na -140⁰С, zrak postane brezbarvna prozorna tekočina. Kljub nizkemu vrelišču lahko zrak ostane tekoč tudi pri sobni temperaturi. Za to je treba tekočino postaviti v tako imenovano Dewarjevo posodo. Potopitev v tekoči kisik korenito spremeni običajne lastnosti predmetov.

Etilni alkohol in številni plini postanejo trdni predmeti, živo srebro postane trdo in voljno, gumijasta krogla pa že ob najmanjšem udarcu izgubi svojo elastičnost.

Kisik se raztopi v vodi, čeprav v majhnih količinah - morska voda vsebuje 3-5% kisika. Toda že tako majhna količina tega plina je povzročila obstoj rib, mehkužcev in različnih morskih organizmov, ki prejemajo kisik iz vode za podporo lastnim življenjskim procesom.

Struktura atoma kisika

Opisane lastnosti kisika pojasnjujemo predvsem z notranjo zgradbo tega elementa.

Kisik spada v glavno podskupino šeste skupine elementov. periodični sistem... V zunanjem elektronskem oblaku elementa je šest elektronov, od katerih štirje zasedajo p-orbitale, preostala dva pa se nahajata v s-orbitalah. Taka notranja struktura povzroča visoke energetske stroške, usmerjene v pretrganje elektronskih vezi - kisikovemu atomu je lažje posoditi dva manjkajoča elektrona v zunanjo orbitalo, kot pa dati svojih šest. Zato je kovalentnost kisika v večini primerov enaka dvema. Zaradi dveh prostih elektronov kisik zlahka tvori dvoatomske molekule, za katere je značilna visoka vezna trdnost. Šele ko uporabljena energija preseže 498 J / mol, molekule razpadejo in nastane atomski kisik. Kemijske lastnosti tega elementa mu omogočajo, da reagira z vsemi znanimi snovmi, razen s helijem, neonom in argonom. Hitrost interakcije je odvisna od reakcijske temperature in narave snovi.

Kemijske lastnosti kisika

Z različnimi snovmi kisik vstopa v reakcije tvorbe oksidov, ki so značilne tako za kovine kot za nekovine. Spojine kisika s kovinami imenujemo osnovni oksidi - klasična primera sta magnezijev oksid in kalcijev oksid. Interakcija kovinskih oksidov z vodo vodi do tvorbe hidroksidov, ki potrjujejo aktivne kemijske lastnosti kisika. Pri nekovinah ta snov tvori kisle okside - na primer žveplov trioksid SO 3. Ko ta element sodeluje z vodo, dobimo žveplovo kislino.

Kemična aktivnost

Kisik neposredno sodeluje z veliko večino elementov. Izjema so zlato, halogeni in platina. Interakcija kisika z nekaterimi snovmi se v prisotnosti katalizatorjev močno pospeši. Na primer, mešanica vodika in kisika v prisotnosti platine reagira tudi pri sobni temperaturi. Z oglušujočo eksplozijo se zmes spremeni v navadno vodo, katere pomembna sestavina je kisik. Kemijske lastnosti in visoka aktivnost elementa pojasnjujejo sproščanje velike količine svetlobe in toplote, zato kemijske reakcije s kisikom pogosto imenujemo zgorevanje.

Izgorevanje v čistem kisiku je veliko bolj intenzivno kot v zraku, čeprav bo količina toplote, ki se sprosti med reakcijo, približno enaka, vendar postopek zaradi odsotnosti dušika poteka veliko hitreje in temperatura izgorevanja postane višja.

Proizvodnja kisika

Leta 1774 je angleški znanstvenik D. Priestley izoliral neznan plin iz razgradnje živega oksida. A znanstvenik oddanega plina ni povezal z že znano snovjo, ki je del zraka. Le nekaj let kasneje je veliki Lavoisier preučil fizikalno-kemijske lastnosti kisika, pridobljenega v tej reakciji, in dokazal svojo istovetnost s plinom, ki je del zraka. IN sodobnem svetu kisik dobimo iz zraka. V laboratorijih uporabljam industrijski kisik, ki ga dovajamo v jeklenkah pod tlakom približno 15 MPa. Čisti kisik lahko dobimo tudi v laboratorijskih pogojih; standardna metoda za njegovo proizvodnjo je toplotna razgradnja kalijevega permanganata, ki poteka po formuli:

Proizvodnja ozona

Če elektriko prepustimo skozi kisik ali zrak, se bo v ozračju pojavil značilen vonj, ki napoveduje videz nove snovi - ozona. Ozon lahko dobimo tudi iz kemično čistega kisika. Tvorbo te snovi lahko izrazimo s formulo:

Ta reakcija se ne more nadaljevati sama - za njeno uspešno dokončanje je potrebna zunanja energija. Toda obratna transformacija ozona v kisik se zgodi spontano. Kemijske lastnosti kisika in ozona se v marsičem razlikujejo. Ozon se od kisika razlikuje po gostoti, tališču in vrelišču. V normalnih pogojih je ta plin modre barve in ima značilen vonj. Ozon je bolj prevoden in bolj topen v vodi kot kisik. Kemijske lastnosti ozona pojasnjujemo s postopkom njegovega razpada - ko molekula te snovi razpade, nastane dvoatomska molekula kisika plus en prosti atom tega elementa, ki agresivno reagira z drugimi snovmi. Na primer, znana je reakcija med ozonom in kisikom: 6Ag + O3 = 3Ag 2 O

Toda navaden kisik se ne kombinira s srebrom niti pri visokih temperaturah.

V naravi je aktivna razgradnja ozona preobremenjena z nastankom tako imenovanih ozonskih lukenj, ki ogrožajo življenjske procese na našem planetu.