Kisik je opis tvari. Kisik: kemijska svojstva elementa. Pogledajte što je "kisik" u drugim rječnicima
Kisik je u drugoj periodi VI glavne skupine zastarjele kratke verzije periodnog sustava elemenata. Prema novim standardima numeriranja, ovo je 16. skupina. Odgovarajuću odluku donio je IUPAC 1988. godine. Formula za kisik kao jednostavnu tvar je O 2 . Razmotrite njegova glavna svojstva, ulogu u prirodi i gospodarstvu. Počnimo s karakteristikama cijele skupine na čelu s kisikom. Element se razlikuje od njemu srodnih halkogena, a voda se razlikuje od vodika selena i telura. Objašnjenje svih karakterističnih obilježja može se pronaći samo upoznavanjem strukture i svojstava atoma.
Halkogeni su elementi srodni kisiku.
Atomi sličnih svojstava čine jednu skupinu u periodnom sustavu. Kisik je na čelu obitelji halkogena, ali se od njih razlikuje u nizu svojstava.
Atomska masa kisika, pretka skupine, je 16 amu. m. Halkogeni u stvaranju spojeva s vodikom i metalima pokazuju svoje uobičajeno oksidacijsko stanje: -2. Na primjer, u sastavu vode (H 2 O) oksidacijski broj kisika je -2.
Sastav tipičnih vodikovih spojeva halkogena odgovara općoj formuli: H 2 R. Kada se te tvari otope, nastaju kiseline. Posebna svojstva ima samo vodikov spoj kisika – voda. Prema znanstvenicima, ova neobična tvar je i vrlo slaba kiselina i vrlo slaba baza.
Sumpor, selen i telur imaju tipična pozitivna oksidacijska stanja (+4, +6) u spojevima s kisikom i drugim nemetalima visoke elektronegativnosti (EO). Sastav halkogen oksida odražava općenite formule: RO 2 , RO 3 . Odgovarajuće kiseline imaju sastav: H 2 RO 3 , H 2 RO 4 .
Elementi odgovaraju jednostavnim tvarima: kisik, sumpor, selen, telur i polonij. Prva tri predstavnika pokazuju nemetalna svojstva. Formula kisika je O2. Alotropska modifikacija istog elementa je ozon (O 3). Obje modifikacije su plinovi. Sumpor i selen su čvrsti nemetali. Telur je metaloidna tvar, vodič električne struje, polonij je metal.
Kisik je najčešći element
Već znamo da postoji i druga vrsta postojanja istog kemijskog elementa u obliku jednostavne tvari. Riječ je o ozonu, plinu koji stvara sloj na visini od oko 30 km od Zemljine površine, koji se često naziva ozonski ekran. Vezani kisik uključen je u molekule vode, u sastav mnogih stijena i minerala, organskih spojeva.
Građa atoma kisika
Periodni sustav Mendelejeva sadrži potpune podatke o kisiku:
- Redni broj elementa je 8.
- Naboj jezgre - +8.
- Ukupan broj elektrona je 8.
- Elektronska formula kisika je 1s 2 2s 2 2p 4 .
U prirodi postoje tri stabilna izotopa koji imaju isti redni broj u periodnom sustavu, identičan sastav protona i elektrona, ali različit broj neutrona. Izotopi su označeni istim simbolom - O. Za usporedbu predstavljamo dijagram koji odražava sastav triju izotopa kisika:
Svojstva kisika – kemijskog elementa
Na 2p podrazini atoma nalaze se dva nesparena elektrona, što objašnjava pojavu oksidacijskih stanja -2 i +2. Dva uparena elektrona ne mogu se razdvojiti da bi se povećalo oksidacijsko stanje na +4, kao kod sumpora i drugih halkogena. Razlog je nepostojanje slobodne podrazine. Stoga se u spojevima kemijski element kisik ne pokazuje valenciju i oksidacijsko stanje jednako broju skupine u kratkoj verziji periodni sustav(6). Njegov uobičajeni oksidacijski broj je -2.
Samo u spojevima s fluorom kisik pokazuje pozitivno oksidacijsko stanje +2, što je za njega nekarakteristično. Vrijednost EO dva jaka nemetala je različita: EO(O) = 3,5; EO (F) = 4. Kao elektronegativniji kemijski element, fluor jače drži svoje elektrone i privlači valentne čestice na atome kisika. Stoga je kisik u reakciji s fluorom redukcijski agens, predaje elektrone.
Kisik je jednostavna tvar
Engleski istraživač D. Priestley 1774. godine tijekom pokusa oslobađa plin pri raspadu živinog oksida. Dvije godine ranije K. Scheele dobio je istu tvar u čistom obliku. Samo nekoliko godina kasnije, francuski kemičar A. Lavoisier utvrdio je kakav je plin dio zraka, proučavao svojstva. Kemijska formula kisika je O 2 . Odrazimo u zapisu o sastavu tvari elektrone koji sudjeluju u stvaranju nepolarne kovalentne veze - O::O. Zamijenimo svaki vezni elektronski par jednom linijom: O=O. Ova formula kisika jasno pokazuje da su atomi u molekuli povezani između dva zajednička para elektrona.
Provedimo jednostavne izračune i odredimo kolika je relativna molekularna težina kisika: Mr (O 2) \u003d Ar (O) x 2 \u003d 16 x 2 \u003d 32. Za usporedbu: Mr (zrak) = 29. Kemikalija formula kisika razlikuje se od atoma kisika. To znači da je Mr (O 3) \u003d Ar (O) x 3 \u003d 48. Ozon je 1,5 puta teži od kisika.
Fizička svojstva
Kisik je plin bez boje, okusa i mirisa (pri normalnoj temperaturi i atmosferskom tlaku). Tvar je malo teža od zraka; topiv u vodi, ali u malim količinama. Talište kisika je negativno i iznosi -218,3 °C. Točka u kojoj se tekući kisik pretvara natrag u plinoviti kisik je njegova točka ključanja. Za molekule O 2 vrijednost ove fizikalne veličine doseže -182,96 ° C. U tekućem i krutom stanju kisik dobiva svijetloplavu boju.
Dobivanje kisika u laboratoriju
Kada se zagrijavaju tvari koje sadrže kisik, kao što je kalijev permanganat, oslobađa se bezbojni plin koji se može skupiti u tikvicu ili epruvetu. Unesete li upaljenu baklju u čisti kisik, ona gori jače nego u zraku. Druge dvije laboratorijske metode za dobivanje kisika su razgradnja vodikovog peroksida i kalijevog klorata (bertholetova sol). Razmotrite shemu uređaja koji se koristi za toplinsku razgradnju.
U epruvetu ili tikvicu s okruglim dnom uspite malo berthollet soli, zatvorite čepom s cijevi za odvod plina. Njegov suprotni kraj trebao bi biti usmjeren (pod vodom) na tikvicu okrenutu naopako. Vrat treba spustiti u široku čašu ili kristalizator napunjen vodom. Kada se epruveta s Bertoletovom soli zagrijava, oslobađa se kisik. Kroz izlaznu cijev za plin ulazi u tikvicu, istiskujući vodu iz nje. Kad se tikvica napuni plinom, zatvori se pod vodom čepom i okrene. Kisik dobiven u ovom laboratorijskom eksperimentu može se koristiti za proučavanje kemijskih svojstava jednostavne tvari.
Izgaranje
Ako se u laboratoriju spaljuju tvari u kisiku, tada morate znati i pridržavati se pravila požara. Vodik trenutno gori na zraku, a pomiješan s kisikom u omjeru 2:1 je eksplozivan. Izgaranje tvari u čistom kisiku mnogo je intenzivnije nego u zraku. Ovaj fenomen se objašnjava sastavom zraka. Kisik u atmosferi čini nešto više od 1/5 dijela (21%). Izgaranje je reakcija tvari s kisikom, pri čemu nastaju različiti produkti, uglavnom oksidi metala i nemetala. Smjese O 2 sa zapaljivim tvarima su zapaljive, osim toga, dobiveni spojevi mogu biti otrovni.
Gorenje obične svijeće (ili šibice) prati stvaranje ugljičnog dioksida. Sljedeće iskustvo može se učiniti kod kuće. Spalite li tvar ispod staklene posude ili velike čaše, tada će izgaranje prestati čim se potroši sav kisik. Dušik ne podržava disanje i gorenje. Ugljični dioksid, produkt oksidacije, više ne reagira s kisikom. Transparent vam omogućuje otkrivanje prisutnosti nakon izgaranja svijeće. Ako produkti izgaranja prolaze kroz kalcijev hidroksid, otopina postaje mutna. Između vapnene vode i ugljičnog dioksida odvija se kemijska reakcija, koja rezultira netopivim kalcijevim karbonatom.
Proizvodnja kisika u industrijskim razmjerima
Najjeftiniji proces, koji rezultira molekulama O 2 bez zraka, ne uključuje kemijske reakcije. U industriji, recimo, u metalurškim postrojenjima, zrak na niskoj temperaturi i visokotlačni rastopiti. Najvažniji sastojci atmosfere, kao što su dušik i kisik, vriju na različitim temperaturama. Odvojite smjesu zraka uz postupno zagrijavanje do normalne temperature. Najprije se oslobađaju molekule dušika, zatim kisika. Metoda razdvajanja temelji se na različitim fizikalnim svojstvima jednostavnih tvari. Formula jednostavne tvari kisika ista je kao prije hlađenja i ukapljivanja zraka - O 2.
Kao rezultat nekih reakcija elektrolize, oslobađa se i kisik, skuplja se preko odgovarajuće elektrode. Industrijska i građevinska poduzeća trebaju plin u velikim količinama. Potražnja za kisikom stalno raste, posebice u kemijskoj industriji. Dobiveni plin se skladišti za industrijske i medicinske svrhe u čeličnim cilindrima s oznakama. Spremnici s kisikom obojeni su plavom ili plavom bojom kako bi se razlikovali od ostalih ukapljenih plinova - dušika, metana, amonijaka.
Kemijski proračuni prema formuli i jednadžbama reakcija s molekulama O 2
Numerička vrijednost molekulska masa kisika podudara se s drugom vrijednošću - relativnom molekularnom težinom. Samo u prvom slučaju postoje mjerne jedinice. Ukratko, formulu za supstancu kisika i njegovu molarnu masu treba napisati na sljedeći način: M (O 2) \u003d 32 g / mol. U normalnim uvjetima, mol bilo kojeg plina odgovara volumenu od 22,4 litre. To znači da je 1 mol O 2 22,4 litara tvari, 2 mol O 2 je 44,8 litara. Prema jednadžbi reakcije između kisika i vodika, može se vidjeti da 2 mola vodika i 1 mol kisika međusobno djeluju:
Ako u reakciji sudjeluje 1 mol vodika, tada će volumen kisika biti 0,5 mol. 22,4 l / mol \u003d 11,2 l.
Uloga molekula O 2 u prirodi i životu čovjeka
Kisik troše živi organizmi na Zemlji i on je uključen u ciklus materije preko 3 milijarde godina. Ovo je glavna tvar za disanje i metabolizam, uz njegovu pomoć se razgrađuju molekule hranjivih tvari i sintetizira energija potrebna za organizam. Kisik se na Zemlji neprestano troši, ali se njegove rezerve obnavljaju fotosintezom. Ruski znanstvenik K. Timirjazev smatrao je da zahvaljujući tom procesu još uvijek postoji život na našem planetu.
Uloga kisika u prirodi i gospodarstvu je velika:
- apsorbira u procesu disanja živih organizama;
- sudjeluje u reakcijama fotosinteze u biljkama;
- dio je organskih molekula;
- procesi truljenja, fermentacije, hrđanja odvijaju se uz sudjelovanje kisika, koji djeluje kao oksidacijsko sredstvo;
- koristi se za dobivanje vrijednih proizvoda organske sinteze.
Ukapljeni kisik u bocama koristi se za rezanje i zavarivanje metala na visokim temperaturama. Ovi se procesi provode u pogonima za izgradnju strojeva, u transportnim i građevinskim poduzećima. Za obavljanje poslova pod vodom, pod zemljom, na velikoj nadmorskoj visini u vakuumu, ljudi također trebaju molekule O 2 . koriste se u medicini za obogaćivanje sastava zraka koji udišu bolesni ljudi. Plin za medicinske potrebe razlikuje se od tehničkog plina u gotovo potpunoj odsutnosti nečistoća i mirisa.
Kisik je idealno oksidacijsko sredstvo
Spojevi kisika poznati su sa svim kemijskim elementima periodnog sustava, osim s prvim predstavnicima obitelji plemenitih plinova. Mnoge tvari izravno reagiraju s O atomima, osim halogena, zlata i platine. Velika važnost imaju pojave vezane uz kisik, koje prati oslobađanje svjetlosti i topline. Takvi se procesi naširoko koriste u svakodnevnom životu i industriji. U metalurgiji se međudjelovanje ruda s kisikom naziva prženje. Prethodno usitnjena ruda se miješa sa zrakom obogaćenim kisikom. Pri visokim temperaturama metali se reduciraju iz sulfida u jednostavne tvari. Tako se dobivaju željezo i neki obojeni metali. Prisutnost čistog kisika povećava brzinu tehnoloških procesa u raznim granama kemije, tehnologije i metalurgije.
Pojava jeftine metode dobivanja kisika iz zraka razdvajanjem na komponente pri niskim temperaturama potaknula je razvoj mnogih područja industrijske proizvodnje. Kemičari smatraju molekule O 2 i atome O idealnim oksidansima. To su prirodni materijali, stalno se obnavljaju u prirodi, ne zagađuju okoliš. Osim toga, kemijske reakcije u kojima sudjeluje kisik najčešće završavaju sintezom još jednog prirodnog i sigurnog proizvoda – vode. Velika je uloga O 2 u neutralizaciji otrovnog industrijskog otpada, pročišćavanju vode od onečišćenja. Osim kisika, za dezinfekciju se koristi i njegova alotropska modifikacija, ozon. Ova jednostavna tvar ima visoku oksidacijsku aktivnost. Kada se voda ozonizira, zagađivači se razgrađuju. Ozon također ima štetan učinak na patogenu mikrofloru.
>>
Kemijska svojstva kisika. oksidi
Ovaj paragraf govori o:
> o reakcijama kisika s jednostavnim i složene tvari;
> o reakcijama spojeva;
> o spojevima koji se nazivaju oksidi.
Kemijska svojstva svake tvari očituju se u kemijske reakcije uz njegovo sudjelovanje.
Kisik je jedan od najaktivnijih nemetala. No u normalnim uvjetima, reagira s nekoliko tvari. Njegova reaktivnost značajno raste s porastom temperature.
Reakcije kisika s jednostavnim tvarima.
Kisik reagira, u pravilu, pri zagrijavanju, s većinom nemetala i gotovo svim metalima.
Reakcija s ugljenom (ugljikom). Poznato je da ugljen zagrijavan na zraku do visoka temperatura, pali se. To ukazuje na pojavu kemijske reakcije tvari s kisikom. Toplina koja se pritom oslobađa koristi se, primjerice, za grijanje kuća u ruralnim područjima.
Glavni proizvod izgaranja ugljena je ugljikov dioksid. Njegovo kemijska formula- CO2. Ugljen je mješavina mnogih tvari. Maseni udio ugljika u njemu prelazi 80%. Uz pretpostavku da se ugljen sastoji samo od atoma ugljika, napišemo odgovarajuću kemijsku jednadžbu:
t
C + O 2 \u003d CO 2.
Ugljik tvori jednostavne tvari - grafit i dijamant. Imaju zajedničko ime - ugljik - i stupaju u interakciju s kisikom kada se zagrijavaju prema danoj kemijskoj jednadžbi 1.
Reakcije u kojima jedna tvar nastaje iz više tvari nazivaju se reakcije spojeva.
reakcija sa sumporom.
Ovu kemijsku transformaciju provodi svatko kad zapali šibicu; sumpor je dio njegove glave. U laboratoriju se reakcija sumpora s kisikom provodi u dimnoj komori. Mala količina sumpora (svijetložuti prah ili kristali) zagrijava se u željeznoj žlici. Supstanca prvo se topi, zatim se zapali kao rezultat interakcije s atmosferskim kisikom i gori s jedva primjetnim plavim plamenom (slika 56, b). Osjeća se oštar miris produkta reakcije - sumpor dioksida (taj miris osjećamo u trenutku paljenja šibice). Kemijska formula sumporovog dioksida je SO 2, a jednadžba reakcije je
t
S + O 2 \u003d SO 2.
Riža. 56. Sumpor (a) i njegovo izgaranje u zraku (b) i u kisiku (c)
1 U slučaju nedovoljne količine kisika nastaje drugi spoj ugljika s Kisik- ugljični monoksid
t
CO: 2C + O 2 \u003d 2CO.
Riža. 57. Crveni fosfor (a) i njegovo izgaranje na zraku (b) i u kisiku (c)
Ako se žlica s gorućim sumporom stavi u posudu s kisikom, tada će sumpor gorjeti svjetlijim plamenom nego u zraku (slika 56, c). To se može objasniti činjenicom da u čistom kisiku ima više molekula O 2 nego u zraku.
reakcija s fosforom. Fosfor, kao i sumpor, intenzivnije izgara u kisiku nego u zraku (slika 57). Produkt reakcije je bijele boje čvrsta- fosfor (\/) oksid (njegove male čestice tvore dim):
t
P + O 2 -> P 2 0 5 .
Pretvorite reakcijsku shemu u kemijsku jednadžbu.
reakcija s magnezijem.
Ranije se koristila ova reakcija fotografi za stvaranje jakog osvjetljenja ("magnezijeva bljeskalica") prilikom snimanja fotografija. U kemijskom laboratoriju odgovarajuće se iskustvo provodi na sljedeći način. Magnezijeva traka se uzima metalnom pincetom i zapaljuje na zraku. Magnezij gori blistavim bijelim plamenom (slika 58, b); ne možeš to gledati! Reakcija proizvodi bijelu krutinu. Ovo je spoj magnezija s kisikom; ime mu je magnezijev oksid.
Riža. 58. Magnezij (a) i njegovo izgaranje na zraku (b)
Napišite jednadžbu reakcije magnezija s kisikom.
Reakcije kisika sa složenim tvarima. Kisik može komunicirati s nekim spojevima koji sadrže kisik. Na primjer, ugljični monoksid CO izgara u zraku stvarajući ugljični dioksid:
t
2CO + O 2 \u003d 2C0 2.
Mnoge reakcije kisika sa složenim tvarima u svakodnevnom životu provodimo izgaranjem prirodnog plina (metana), alkohola, drva, papira, kerozina itd. Njihovim izgaranjem nastaju ugljični dioksid i vodena para:
t
CH4 + 202 \u003d CO2 + 2H20;
metan
t
C2H5OH + 30 2 \u003d 2C02 + 3H2O.
alkohol
Oksidi.
Proizvodi svih reakcija razmatranih u paragrafu su binarni spojevi elemenata s kisikom.
Spoj koji čine dva elementa, od kojih je jedan kisik, naziva se oksid.
Opća formula za okside je EnOm.
Svaki oksid ima kemijsko ime, a neki također imaju tradicionalna ili trivijalna 1 imena (tablica 4). Kemijski naziv oksida sastoji se od dvije riječi. Prva riječ je naziv odgovarajućeg elementa, a druga je riječ "oksid". Ako element ima promjenjivu valenciju, tada može tvoriti nekoliko oksida. Njihova imena moraju biti drugačija. Da biste to učinili, nakon naziva elementa, rimskim brojem u zagradi označite (bez uvlačenja) vrijednost njegove valencije u oksidu. Primjer takvog naziva za spoj je bakrov(II) oksid (čitaj "bakrov-dva-oksid").
Tablica 4
1 Pojam dolazi od latinske riječi trivialis – običan.
zaključke
Kisik je kemijski aktivna tvar. U interakciji je s većinom jednostavnih tvari, kao i sa složenim tvarima. Produkti takvih reakcija su spojevi elemenata s kisikom – oksidi.
Reakcije u kojima jedna tvar nastaje iz više tvari nazivaju se reakcije spojeva.
?
135. Koja je razlika između reakcija spajanja i razgradnje?
136. Pretvorite sheme reakcija u kemijske jednadžbe:
a) Li + O 2 -> Li 2 O;
N2 + O2 -> NO;
b) SO2 + O2 -> SO3;
CrO + O 2 -> Cr 2 O 3.
137. Među danim formulama odaberite one koje odgovaraju oksidima:
O 2 , NaOH, H 2 O, HCl, I 2 O 5 , FeO.
138. Dajte kemijske nazive oksidima prema sljedećim formulama:
NO, Ti 2 O 3 , Cu 2 O, MnO 2 , CI 2 O 7 , V 2 O 5 , CrO 3 .
Uzmite u obzir da su elementi koji tvore te okside promjenjive valencije.
139. Napiši formule: a) plumbom(I\/) oksida; b) kromov(III) oksid;
c) klor(I) oksid; d) dušikov(I\/) oksid; e) osmij(\/III) oksid.
140. Reakcijskim shemama dodajte formule jednostavnih tvari i izradite kemijske jednadžbe:
a) ... + ... -> CaO;
b) NO + ... -> NO 2; ... + ... -> As 2 O 3 ; Mn 2 O 3 + ... -> MnO 2.
141. Napišite jednadžbe reakcija pomoću kojih možete izvesti takve "lance" transformacija, tj. dobiti drugu iz prve tvari, a treću iz druge:
a) C -> CO -> CO 2;
b) P -> P 2 0 3 -> P 2 0 5 ;
c) Cu -> Cu 2 O -> CuO.
142.. Napravite jednadžbe reakcija koje se odvijaju pri izgaranju acetona (CH 3) 2 CO i etera (C 2 H 5) 2 O u zraku.Produkti svake reakcije su ugljikov dioksid i voda.
143. Maseni udio kisika u EO 2 oksidu je 26%. Definirajte element E.
144. Dvije tikvice napunjene su kisikom. Nakon njihovog zatvaranja, u jednoj tikvici je spaljen višak magnezija, au drugoj su višak sumpora. Koja tikvica ima vakuum? Obrazložite odgovor.
Popel P. P., Kriklya L. S., Kemija: Pdruch. za 7 ćelija. zahalnosvit. navč. zakl. - K .: Izložbeni centar "Akademija", 2008. - 136 str.: il.
Sadržaj lekcije sažetak lekcije i pomoćni okvir lekcija prezentacija interaktivne tehnologije ubrzavanje nastavnih metoda Praksa kvizovi, testiranje online zadaci i vježbe domaće zadaće radionice i treninzi pitanja za razredne rasprave Ilustracije video i audio materijali fotografije, slike grafike, tablice, sheme stripovi, parabole, izreke, križaljke, anegdote, vicevi, citati Dodaci sažeci varalice čipovi za radoznale članke (MAN) literatura glavni i dodatni rječnik pojmova Poboljšanje udžbenika i nastave ispravljanje grešaka u udžbeniku zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje kalendarski planovi programi obuke metodološke preporukeUvod
Svaki dan udišemo zrak koji nam je potreban. Jeste li ikada razmišljali o tome od čega se, točnije, od kojih se tvari sastoji zrak? Najviše sadrži dušika (78%), zatim kisika (21%) i inertnih plinova (1%). Iako kisik ne čini najosnovniji dio zraka, bez njega atmosfera ne bi bila pogodna za život. Zahvaljujući njemu postoji život na Zemlji, jer je dušik, zajedno i pojedinačno, štetan za čovjeka. Pogledajmo svojstva kisika.
Fizikalna svojstva kisika
U zraku se kisik jednostavno ne razlikuje, jer je u normalnim uvjetima plin bez okusa, boje i mirisa. Ali kisik se može umjetno prebaciti u druga agregatna stanja. Dakle, na -183 o C postaje tekući, a na -219 o C se stvrdnjava. Ali kruti i tekući kisik može dobiti samo osoba, au prirodi postoji samo u plinovitom stanju. izgleda ovako (slika). I tvrd kao led.
Fizička svojstva kisika također su struktura molekule jednostavne tvari. Atomi kisika tvore dvije takve tvari: kisik (O 2) i ozon (O 3). Dolje je prikazan model molekule kisika.
Kisik. Kemijska svojstva
Prva stvar s kojom počinje kemijska karakterizacija elementa je njegov položaj u D. I. Mendeljejeva. Dakle, kisik je u 2. periodi 6. skupine glavne podskupine na broju 8. Njegova atomska masa je 16 amu, on je nemetal.
U anorganskoj kemiji njegovi binarni spojevi s drugim elementima spojeni su u zasebnu - okside. može nastati kisik kemijski spojevi i metali i nemetali.
Razgovarajmo o nabavi u laboratorijima.
Kemijski se kisik može dobiti razgradnjom kalijevog permanganata, vodikovog peroksida, bartoletove soli, nitrata aktivni metali i oksidi teških metala. Razmotrimo jednadžbe reakcija za svaku od ovih metoda.
1. Elektroliza vode:
H 2 O 2 \u003d H 2 O + O 2
5. Razgradnja oksida teških metala (npr. živin oksid):
2HgO \u003d 2Hg + O 2
6. Razgradnja nitrata aktivnih metala (na primjer, natrijev nitrat):
2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2
Primjena kisika
Završili smo s kemijskim svojstvima. Sada je vrijeme da razgovaramo o upotrebi kisika u ljudskom životu. Potreban je za izgaranje goriva u električnim i termoelektranama. Koristi se za proizvodnju čelika od lijevanog željeza i metalnog otpada, za zavarivanje i rezanje metala. Kisik je potreban za vatrogasne maske, boce za ronioce, koristi se u crnoj i obojenoj metalurgiji, pa čak iu proizvodnji eksploziva. Također u prehrambenoj industriji, kisik je poznat kao dodatak hrani E948. Čini se da nema industrije u kojoj se ne koristi, ali u medicini ima najvažniju ulogu. Tamo ga zovu "medicinski kisik". Da bi kisik bio iskoristiv, on se prethodno komprimira. Fizička svojstva kisika doprinose činjenici da se može komprimirati. U tom se obliku pohranjuje unutar cilindara sličnih ovima.
Koristi se u reanimaciji i operacijama u opremi za održavanje životnih procesa u tijelu bolesnog pacijenta, kao iu liječenju određenih bolesti: dekompresija, patologije gastrointestinalnog trakta. Uz njegovu pomoć liječnici svakodnevno spašavaju mnoge živote. Kemijska i fizikalna svojstva kisika doprinose njegovoj širokoj upotrebi.
Lekcija 1.
Predmet. Kisik Kisik, sastav njegove molekule, fizikalna svojstva.
Dobivanje kisika u laboratoriju Reakcija razgradnje.
Pojam katalizatora.
Ciljevi lekcije: tijekom sata učvrstiti znanje učenika o kemiji
element i jednostavna tvar na primjeru Kisika i
kisik;
razmotriti kako dobiti kisik u laboratoriju i
industrija;
upoznati učenike s poviješću otkrića kisika i
rasprostranjenost elementa kisika u prirodi;
uopćavati znanja učenika o zraku i njegovu sastavu;
stvoriti predodžbu o reakciji razgradnje,
katalizator.
nastaviti razvijati sposobnost rada s dodatnim
književnost, generalizirati, istaknuti glavno.
Tijekom nastave.
1. Org. trenutak.
2. Aktualizacija temeljnih znanja učenika.
Što proučava kemija?
Definirajte tvar.
Što nazivamo jednostavnom materijom? Navedite primjere.
Na koje se dvije skupine dijele jednostavne tvari?
Navedite primjere metala i nemetala.
Po čemu se metali razlikuju od nemetala?
Što je "kemijski element"?
Koja je razlika između "kemijskog elementa" i "jednostavne tvari"?
3. Učenje novog gradiva.
Od ove lekcije počinjemo se upoznavati s tvarima koje igraju važnu ulogu u ljudskom životu - jedna od tih tvari je kisik.
Što već znate o kisiku?
Što biste još željeli znati?
Prema religioznim ljudima, samo Bog može biti sveprisutan, svemoguć i istovremeno nevidljiv. Zapravo, sva ova tri epiteta sasvim su moguća za kemijski element s atomskim brojem 8 - kisik, koji tvori jednostavnu tvar kisik.
Razmislite i ispunite tablice – karakteristike kemijskog elementa i jednostavne tvari.
Kemijski znak Jednostavna tvar
Naziv elementa Formula spoja kisikaO 2
Simbol g. 32
Ar 16 Fizička svojstva
Valencija 11 Kemijska svojstva
Priznanica
Biti u prirodi
Primjena
Što mislite gdje se nalazi element kisik?
47% mase zaštitne kore
(SiO2, Fe2 O3, Al2 O3 i T . P .)
65% tjelesne težine
OKO 2
ljudski
80% hidrosfere ( H 2 O)
Kemijski element Kisik zaslužuje takve poetske retke.
grebem po tebi,
Bo Oxygen - im "Ja sam svoj.
Na drveću sam, uz travu
U tvojim venama, u tvojoj krvi.
Što znamo o fizikalnim svojstvima jednostavne tvari kisika?
Na U normalnim uvjetima to je plin bez boje, okusa i mirisa. Teži je od zraka i skuplja se istiskivanjem zraka. Malo je topiv u vodi, ali to je dovoljno za život živih bića (ribe, kukci i sl.) u vodi. Može se prikupljati i metodom istiskivanja vode. Za čovjeka su najvažnija svojstva kisika sposobnost podržavanja disanja i izgaranja.
Kako možete dobiti kisik?
U laboratoriju se kisik proizvodi zagrijavanjem koji sadrži kisik
tvari kao što su kalijev permanganat, vodikov peroksid, kalijev klorat. Razgrađuju se uz oslobađanje kisika. Obratite pažnju na sljedeće jednadžbe
o
t
2KM n OKO 4 → DO 2 M n OKO 4 +M n OKO 2 + O 2
o
t,MnO2
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2
o
t
2KCLO 3 → 2KCL + 3O 2
Što je zajedničko ovim jednadžbama?
Da, u pravu si. I takve reakcije su tzvreakcije razgradnje. To su reakcije u kojima se iz jedne složene tvari dobiva više jednostavnih ili složenih tvari.
Imajte na umu da u reakciji razgradnje vodikovog peroksida u
uvjeti za tijek reakcija, osim temperature, postoji i formula mangana (IV) oksid. Ova tvarnaziva katalizator.
Pronađite u §17 na stranici 137 definiciju onoga što se zove katalizator. Zapiši ovu definiciju u svoju bilježnicu.
U industriji se za proizvodnju kisika koriste one tvari koje su široko rasprostranjene u prirodi.
To je voda i zrak.
Kroz vodu prolazi istosmjerna struja, a ona se razgrađuje uz oslobađanje kisika.
brzo. Trenutno
2 H 2 O → 2 H 2 + O 2
- Koja je to vrsta reakcije?
Da bi se oslobodio kisik iz zraka, zrak se hladi na tº = -196ºS. Tada se temperatura podiže i tekući kisik ostaje u otopini. Skladišti se u posebnim posudama - spremnicima za kisik i koristi za potrebe industrije.
Kemijska svojstva kisika razmotrit ćemo u sljedećim lekcijama.
4. Priopćavanje znanja učenika.
- Što ste novo naučili u lekciji?
- Opišite kemijski element kisik.
- Opišite fizikalna svojstva kisika.
- Objasnite kako se kisik proizvodi u laboratoriju i industriji.
- Poredajte koeficijente u jednadžbama reakcija i pronađite reakcije ekspanzije.
Fe + HCL → FeCL 2 + H 2 CaCO 3 → CaO + CO 2
tº
N 2 O 5 → No 2 + O 2 KBr + Cl 2 → Kcl + Br 2
tº
Pb + O 2 → PbO KNO 3 → KNO 2 + O 2
5. Rezultati lekcije.
Ocjenjivanje.
Zadatak kreativnom timu će pripremiti izvješće o povijesti otkrića kisika.
6. Domaća zadaća.
2) Napravite dijagram – sažetak
"Obilježja elementa kisika"
"Proizvodnja kisika laboratorij i industrija"
"Fizička svojstva kisika"
3) pokušajte sastaviti senkan koji opisuje svojstva kisika ili njegovu upotrebu (vidi str. 12).
Lekcija 2
PREDMET.Kemijska svojstva kisika: interakcija s ugljenom, sumporom, fosforom. reakcija veze. Pojam oksida, oksidacije, gorenja.
Ciljevi lekcije: tijekom lekcije nastavite stvarati ideju o
razlika između pojmova "kemijski element" i "jednostavni".
tvar";
smatrati Kemijska svojstva jednostavna tvar
kisik;
nastaviti razvijati sposobnost pisanja jednadžbi
kemijske reakcije;
uvesti pojmove: reakcija gorenja, oksidi, oksidacija, izgaranje;
nastaviti formirati sposobnost isticanja glavne stvari, generalizirati.
Tijekom nastave.
Org. trenutak.
Provjera domaće zadaće.
a) raditi ex. 9 (str. 141).
b) razmotriti izrađene sheme – sažetke.
c) slušanje poezije.
d) poruka kreativnog tima.
3. Aktualizacija temeljnih znanja učenika.
- Koje jednostavne tvari tvori kemijski element kisik?
- Kako se može prikupiti kisik? Zašto?
- Kako možete dokazati da staklo sadrži kisik?
- Navedite fizikalna svojstva kisika.
- Koji od njih imaju važnu ulogu u ljudskom životu? Zašto?
Koja se svojstva tvari nazivaju kemijskim ?
4. Proučavanje novog materijala.
Kisik je jedna od najaktivnijih tvari, reagira s jednostavnim tvarima: metalima i nemetalima, sa složenim tvarima. Većina reakcija odvija se pri zagrijavanju.
Pogledajmo neke od tih reakcija.
- Demonstracija izgaranja sumpora, ugljika, alkohola u kisiku.
Zapišimo jednadžbe tih transformacija.
S + O 2 → TAKO 2
IVII
C + O 2 → CO 2
- Pronađite u §19 opis iskustva sagorijevanja crvenog fosfora.
- Napisujemo jednadžbu reakcije gorenja fosfora.
IVII
4 P + 5 O 2 → 2 P 2 O 5
Što je zajedničko u jednadžbama napisanih reakcija.
Reakcije u kojima se iz više spojeva dobiva samo jedna složena tvar nazivaju se reakcije povezivanja.
Reakcije u kojima sudjeluje kisik nazivaju se reakcije oksidacija. Ako je proces oksidacije popraćen oslobađanjem svjetlosti i topline, tada se zove gori.
Pogledajmo spojeve koji su nastali izgaranjem sumpora, ugljika, fosfora.
- Što je zajedničko ovim spojevima?
- Koje razlike vidite u napisanim formulama:
Ti se spojevi nazivaju oksidi. Oksidi - To su složene tvari koje se sastoje od dva elementa, od kojih je jedan kisik.
Sve novo što smo naučili u ovoj lekciji možemo napisati u obliku kratkog dijagrama.
Mioksidacija
O2 + NeMiE 2 OKOx
sl. in-vaizgaranje oksidi.
5. Učvršćivanje znanja učenika.
- Što smo novo naučili u lekciji?
Što vam se svidjelo na lekciji?
Što ti se nije svidjelo?
Što mislite koji je učenik bio najaktivniji?
- Iz popisa tvari ispiši formule oksida
HNO 3 , K 2 O, NaCl, HJ, CaO, H 2 So 4 , So 2 , CuSo 4 , O 2 .
- Rasporedite koeficijente u jednadžbama sljedećih reakcija.
Fe+O2 → Fe3 O4 Ca+O2 → CaO
SO 2 + O 2 → SO 3 Li + O 2 → Li 2 O
H 2 + O 2 → H 2 O PH 3 + O 2
KMnO 4 O 2
BaO
Kemijski element kisik može postojati u obliku dviju alotropskih modifikacija, tj. tvori dvije jednostavne tvari. Obje ove tvari imaju molekularnu strukturu. Jedan od njih ima formulu O 2 i zove se kisik, tj. isto kao i naziv kemijskog elementa s kojim se tvori.
Još jedna jednostavna tvar koju stvara kisik naziva se ozon. Ozon se, za razliku od kisika, sastoji od troatomnih molekula, tj. ima formulu O 3 .
Budući da je glavni i najčešći oblik kisika molekularni kisik O 2, prvo ćemo razmotriti njegova kemijska svojstva.
Kemijski element kisik je na drugom mjestu po elektronegativnosti među svim elementima i drugi je samo nakon fluora. S tim u vezi, logično je pretpostaviti visoku aktivnost kisika i prisutnost gotovo isključivo oksidacijskih svojstava u njemu. Doista, popis jednostavnih i složenih tvari s kojima kisik može reagirati je ogroman. Međutim, treba napomenuti da budući da postoji jaka dvostruka veza u molekuli kisika, većina reakcija s kisikom zahtijeva korištenje topline. Najčešće je potrebno jako zagrijavanje na samom početku reakcije (paljenja), nakon čega mnoge reakcije teku samostalno bez dovoda topline izvana.
Među jednostavnim tvarima ne oksidira samo kisik dragocjeni metali(Ag, Pt, Au), halogeni i inertni plinovi.
Sumpor izgara u kisiku i nastaje sumporov dioksid:
Fosfor, ovisno o suvišku ili nedostatku kisika, može tvoriti i fosfor (V) oksid i fosfor (III) oksid:
Interakcija kisika s dušikom odvija se u izuzetno teškim uvjetima, jer su energije vezanja u molekulama kisika, a posebno dušika, vrlo visoke. Visoka elektronegativnost oba elementa također doprinosi složenosti reakcije. Reakcija počinje tek na temperaturama iznad 2000 o C i reverzibilna je:
Ne reagiraju sve jednostavne tvari s kisikom u okside. Tako, na primjer, natrij, izgarajući u kisiku, stvara peroksid:
a kalij je superoksid:
Najčešće, kada se složene tvari izgaraju u kisiku, nastaje smjesa oksida elemenata koji su formirali izvornu tvar. Na primjer:
Međutim, tijekom izgaranja u kisiku, koji sadrži dušik organska tvar umjesto dušikovog oksida nastaje molekularni dušik N2. Na primjer:
Kada se derivati klora spaljuju u kisiku, umjesto klorovih oksida nastaje klorovodik:
Kemijska svojstva ozona:
Ozon je jače oksidacijsko sredstvo od kisika. To je zbog činjenice da se jedna od veza kisik-kisik u molekuli ozona lako prekida i kao rezultat nastaje iznimno aktivan atomski kisik. Ozon, za razliku od kisika, ne zahtijeva zagrijavanje da bi pokazao svoja visoka oksidacijska svojstva. Svoju aktivnost pokazuje na običnim, pa čak i niskim temperaturama:
PbS + 4O 3 \u003d PbSO 4 + 4O 2
Kao što je gore spomenuto, srebro ne reagira s kisikom, ali reagira s ozonom:
2Ag + O 3 \u003d Ag 2 O + O 2
Kvalitativna reakcija na prisutnost ozona je da kada ispitni plin prolazi kroz otopinu kalijevog jodida, opaža se stvaranje joda:
2KI + O 3 + H 2 O = I 2 ↓ + O 2 + 2KOH
Kemijska svojstva sumpora
Sumpor kao kemijski element može postojati u nekoliko alotropskih modifikacija. Razlikovati rombični, monoklinski i plastični sumpor. Monoklinski sumpor može se dobiti polaganim hlađenjem rombične taline sumpora, dok se plastika, naprotiv, dobiva oštrim hlađenjem taline sumpora koja je prethodno dovedena do vrenja. Plastični sumpor ima rijetko svojstvo elastičnosti za anorganske tvari - sposoban je reverzibilno rastezati pod djelovanjem vanjske sile, vraćajući se u svoj izvorni oblik kada taj učinak prestane. Rombični sumpor je najstabilniji u normalnim uvjetima, a sve druge alotropske modifikacije prelaze u njega tijekom vremena.
Rombične molekule sumpora sastoje se od osam atoma, tj. njegova se formula može napisati kao S 8 . Međutim, budući da su kemijska svojstva svih modifikacija vrlo slična, kako ne bi bilo teško napisati reakcijske jednadžbe, svaki se sumpor jednostavno označava simbolom S.
Sumpor može komunicirati s jednostavnim i složenim tvarima. U kemijskim reakcijama pokazuje i oksidacijska i redukcijska svojstva.
Oksidirajuća svojstva sumpora očituju se u interakciji s metalima, kao i nemetalima formiranim od atoma manje elektronegativnog elementa (vodik, ugljik, fosfor):
Kao redukcijsko sredstvo, sumpor djeluje u interakciji s nemetalima formiranim od više elektronegativnih elemenata (kisika, halogena), kao i složenih tvari s izraženom oksidacijskom funkcijom, na primjer, koncentrirane sumporne i dušične kiseline:
Sumpor također stupa u interakciju tijekom vrenja s koncentriranim vodene otopine lužine. Interakcija se odvija prema vrsti disproporcionalnosti, tj. sumpor i snižava i povećava njegovo oksidacijsko stanje.
