Презентация по теме: « Кислород. Озон» 11 класс
Кислород в природе Строение и аллотропия Физические свойства История открытия Получение Химические свойства Применение Озон Кислород – составная часть воздуха
В периодической системе кислород расположен в VI группе второго периода. Атом кислорода содержит 8 электронов: 2 электрона на 1 s 2 -орбитали и 6 на внешнем слое (электронная конфигурация 1 s 2 2 s 2 2р 4 ). Только фтор может окислить кислород, образуя дифторид кислорода OF 2. Во всех остальных соединениях степень окисления кислорода –2. Важная особенность строения молекулы O 2 – наличие двух неспаренных электронов, что приводит к эффекту парамагнетизма, то есть свойству молекул ориентироваться в направлении магнитного поля. Атомы кислорода образуют двухатомную молекулу с двойной связью. В обычных условиях молекулы кислорода устойчивы и на атомы не распадаются, поэтому молекулярный кислород высокой активностью не отличается. О = О
Кислород О 2 в нормальных условиях – газ без цвета и запаха, аллотропная модификация – озон О 3 –это газ с характерным резким запахом. Молекула кислорода Молекула озона
Кислород мало растворим в воде (примерно 1 объем на 20 объемов воды). При температуре –183 C кислород образует синеватую жидкость, а при –219 C превращается в темно-синие кристаллы.
Получение кислорода В лаборатории: Разложением перманганата калия при нагревании: 2 KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 Также в аналогичных реакциях разложения используют сурик Pb 3 O 4, оксид ртути HgO, бертолетову соль КС lO 3. 2. Разложением пероксида водорода: 2 H 2 O 2 = 2 H 2 O + O 2
Получение кислорода В природе кислород образуется в результате процесса фотосинтеза: 6 CO 2 + 6 H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 В промышленности: 1. Сжижают воздух с помощью холодильных машин, далее, используя различие температур кипения кислорода (–183 C ) и азота (–196 C ), выделяют кислород. 2. Чистый кислород получают электролизом воды. Это очень дорогой метод и поэтому мало распространен. 2 H 2 O = 2 H 2 + O 2
Промышленная установка для получения кислорода из воздуха
Химические свойства кислорода
1. С неметаллами. При нагревании кислород взаимодействует с водородом, серой, углеродом, фосфором, образуя воду и оксиды: 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О С + O 2 = С O 2 S + O 2 = SO 2 4Р + 5О 2 = 2Р 2 О 5 С галогенами кислород в реакцию не вступает.
2. С металлами. Очень активно взаимодействуют с кислородом щелочные и щелочноземельные металлы с образованием оксидов и пероксидов: 4К + О 2 = 2К 2 О ( KO 2 ) Ba + O 2 = BaO 2 С остальными металлами кислород реагирует при нагревании, выделяя большое количество теплоты и света: 2 Mg + O 2 = 2 MgO Например, в нормальных условиях железо окисляется довольно медленно, а при температуре красного каления (≈ 400 C ) железные стружки сгорают в кислороде: 3 Fe + 2 O 2 = Fe 3 O 4 3. В кислороде горят также сложные вещества с образованием соответствующих оксидов: CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
3. В кислороде горят также сложные вещества с образованием соответствующих оксидов: CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
Кислород очень широко используется в технике, металлургии (при выплавке чугуна и стали, в производстве цветных металлов), для получения высоких температур при сварке металлов. Кислород применяется в медицине и в дыхательных приборах. Жидкий кислород используется как окислитель топлива в реактивных двигателях. Вместе с азотом и некоторыми другими газами кислород образует атмосферу Земли. Кислород играет важнейшую роль в жизни человека и животных.
Озон образуется из кислорода при грозовых разрядах 3О 2 = 2О 3
Озон еще более сильный окислитель, чем кислород, так как достаточно неустойчив и может разлагаться с отщеплением атомарного кислорода, который проявляет высокую окислительную активность. Он окисляет практически все металлы, включая золото и платину, причем в мягких условиях. Он вступает в реакцию со многими неметаллами, сложными неорганическими веществами, окисляя их до высших степеней окисления, разрушает многие органические вещества.
Применение кислорода и озона
Кислород - составная часть воздуха
Состав воздуха
Опустим горящую свечу в кристаллизатор с подкрашенной водой. При горении свечи один из компонентов воздуха –кислород, составляющий около 1/5 объема воздуха, – связывается. Когда кислород заканчивается, свеча тухнет. Около 4/5 объема воздуха составляет азот, который не поддерживает горение.
