Химични и физични свойства, приложение и производство на кислород

Четирите елемента на "халкоген" (т.е. "носители на мед") водят до основната подгрупа от група VI (според новата класификация - 16-та група) на периодичната система. В допълнение към сярата, телура и селен, към тях принадлежи кислородът. Нека разгледаме по-отблизо свойствата на този най-често срещан елемент на Земята, както и използването и производството на кислород.

Разпространение на елемент

Съдържанието на кислород в земната кора е почти 50%. Той се среща в различни минерали под формата на оксиди и соли.

В обвързана форма кислородът влиза в химическия състав на водата - процентното му съотношение е около 89%, както и състава на клетките от всички живи същества - растения и животни.

Във въздуха кислородът е в свободно състояние под формата на О2, заемащ една пета от неговия състав, и под формата на озон - О3.

Физични свойства

Кислородът O2 е газ, който няма цвят, вкус и мирис. Разтваря се слабо във водата. Точката на кипене е 183 градуса под нулата. В течна форма, кислородът има син цвят, а в твърдата форма образува сини кристали. Точката на топене на кислородните кристали е 218,7 градуса под нулата.

Химични свойства

Когато се нагрява, този елемент реагира с много прости вещества, метали и неметали, като по този начин образува така наречените оксиди - съединения на елементите с кислород. Химическата реакция, в който елементите влизат с кислород, се нарича окисление.

Например,

4Na + 02 = 2Na2O

S + 02 = S02

Някои от сложните вещества също реагират с кислорода и образуват оксиди:

CH4 + 202 = С02 + 2Н20

2CO + 02 = 2С02

Ако дадено вещество реагира бавно с кислород, това окисление се нарича бавно. Например, това са процеси на разлагане на хранителни продукти, гниене.

Получаване на кислород

това химически елемент могат да бъдат получени както в лабораторията, така и в промишленото предприятие.

Производството на кислород в лабораторията се извършва по няколко начина:

1. Чрез реакцията на разлагане от калиева бромидна сол (калиев хлорат).

2. Чрез разграждането на водороден прекис чрез загряване в присъствието на манганов оксид, действащ като катализатор.

3. Чрез разграждането на калиев перманганат.

Производството на кислород в промишлеността се извършва по следните начини:

1. За технически цели се получава кислород от въздух, в който обичайното му съдържание е около 20%, т.е. петата част. За тази цел въздухът първо се изгаря, за да се получи смес с течно кислородно съдържание около 54%, течен азот - 44% и течен аргон - 2%. Тези газове след това се разделят чрез дестилационен процес, като се използва относително малък интервал между точките на кипене на течен кислород и течен азот минус 183 и минус 198.5 градуса. Оказва се, че азотът се изпарява по-рано от кислорода.

Съвременното оборудване осигурява кислород с всякаква степен на чистота. Азотът, който се получава чрез отделяне на течен въздух, се използва като суровина при синтеза на неговите производни.

2. Електролиза на водата също дава на кислород много чиста степен. Този метод е широко разпространен в страните с богати ресурси и евтина електроенергия.

Приложение на кислород

Кислородът е основният елемент в жизненоважната дейност на цялата ни планета. Този газ, който се съдържа в атмосферата, се консумира в процеса дишащи растения, животни и хора.

Получаването на кислород е много важно за сферите на човешката дейност като медицина, заваряване и рязане на метали, взривяване, авиация (за дишане на хора и за работещи двигатели), металургия.

В процеса на човешка икономическа дейност кислородът се консумира в големи количества - например чрез изгаряне на различни видове гориво: природен газ, метан, въглища, дървесина. Във всички тези процеси, а въглероден моноксид. В същото време природата е осигурила процеса на естествено свързване на това съединение чрез фотосинтеза, която се осъществява в зелени растения под влиянието на слънчева светлина. В резултат на този процес се образува глюкоза, която растението използва, за да изгради тъканите си.