Proprietățile chimice și fizice, aplicarea și producerea oxigenului

Cele patru elemente ale "chalcogenului" (adică "purtătorii de cupru") conduc subgrupul principal al grupului VI (conform noii clasificări - al 16-lea grup) al sistemului periodic. În plus față de sulf, telur și seleniu, oxigenul le aparține, de asemenea. Să analizăm mai atent proprietățile acestui element cel mai comun pe Pământ, precum și utilizarea și producerea oxigenului.

Prevalența unui element

Conținutul de oxigen din scoarța pământului este de aproape 50%. Se găsește în diferite minerale sub formă de oxizi și săruri.

În formă legată, oxigenul intră în compoziția chimică a apei - raportul său procentual este de aproximativ 89%, precum și compoziția celulelor tuturor lucrurilor vii - plante și animale.

În aer, oxigenul este în stare liberă sub formă de O2, ocupând o cincime din compoziția sa și sub formă de ozon - O3.

Proprietăți fizice

Oxigenul O2 este un gaz care nu are culoare, gust și miros. Se dizolvă slab în apă. Punctul de fierbere este de 183 grade sub zero grade Celsius. Sub formă lichidă, oxigenul are o culoare albastră, iar în formă solidă formează cristale albastre. Punctul de topire al cristalelor de oxigen este de 218,7 grade sub zero grade Celsius.

Proprietăți chimice

Când este încălzit, acest element reacționează cu multe substanțe simple, atât metale, cât și nemetale, formând astfel așa-numitele oxizi - compuși ai elementelor cu oxigen. Reacția chimică, în care elementele intră cu oxigen, se numește oxidare.

De exemplu,

4Na + O2 = 2Na2O

S + O2 = S02

Unele dintre substanțele complexe reacționează de asemenea cu oxigenul, formând de asemenea oxizi:

CH4 + 202 = CO2 + 2H20

2CO + 02 = 2CO2

Dacă o substanță reacționează încet cu oxigenul, atunci această oxidare este numită lentă. De exemplu, acestea sunt procese de descompunere a produselor alimentare, putrezire.

Obținerea oxigenului

acest element chimic pot fi obținute atât în ​​laborator, cât și în întreprinderile industriale.

Producția de oxigen în laborator este efectuată în mai multe moduri:

1. Prin reacția de descompunere de sare de bromură de potasiu (clorat de potasiu).

2. Prin descompunerea peroxidului de hidrogen prin încălzirea acestuia în prezența oxidului de mangan care acționează ca un catalizator.

3. Prin descompunerea permanganatului de potasiu.

Producția de oxigen în industrie se desfășoară în următoarele moduri:

1. în scopuri tehnice, oxigenul este obținut din aer, în care conținutul său obișnuit este de aproximativ 20%, adică a cincea parte. În acest scop, aerul este ars mai întâi pentru a produce un amestec cu un conținut de oxigen lichid de aproximativ 54%, azot lichid - 44% și argon lichid - 2%. Aceste gaze sunt apoi separate printr-un proces de distilare utilizând un interval relativ mic între punctele de fierbere ale oxigenului lichid și azotului lichid minus 183 și, respectiv, minus 198,5 grade. Se pare că azotul se evaporă mai devreme decât oxigenul.

Echipamentul modern oferă oxigen de orice grad de puritate. Azotul, obținut prin separarea aerului lichid, este utilizat ca materie primă în sinteza derivaților săi.

2. Electroliza apei de asemenea, oferă oxigenului un grad foarte curat. Această metodă a devenit răspândită în țările cu resurse abundente și electricitate ieftină.

Aplicarea oxigenului

Oxigenul este elementul principal al activității vitale a întregii noastre planete. Acest gaz, care este conținut în atmosferă, este consumat în acest proces plante de respirație, animale și oameni.

Obținerea oxigenului este foarte importantă pentru astfel de sfere de activitate umană, cum ar fi medicina, sudarea și tăierea metalelor, explozii, aviație (pentru respirația oamenilor și pentru motoare de lucru), metalurgie.

În procesul activității economice umane, oxigenul este consumat în cantități mari - de exemplu prin arderea diferitelor tipuri de combustibil: gaz natural, metan, cărbune, lemn. În toate aceste procese, a monoxid de carbon. În același timp, natura a asigurat procesul de legare naturală a acestui compus prin fotosinteză, care are loc în plante verzi sub influența soarelui. Ca urmare a acestui proces, se formează glucoză, pe care planta o folosește apoi pentru a-și construi țesuturile.