Хімічні властивості кисню – конспект

Кисень – найпоширеніший хімічний елемент на планеті. Його масова частка в земній корі становить 47,3%, об’ємна частка в атмосфері – 20,95%, а масова частка в живих організмах – близько 65%. Що являє собою цей газ, і якими фізичними і хімічними властивостями кисень має?

Кисень: загальна інформація

Кисень – неметалл, в нормальних умовах не має кольору, смаку і запаху.

Практично у всіх з’єднаннях, крім сполук з фтором і пероксидів, він проявляє постійну валентність II і ступінь окислення -2. Атом кисню не має збуджених станів, так як на другому зовнішньому рівні немає вільних орбіталей. Як проста речовина кисень існує у вигляді двох аллотропних видозмін – газів кисню O2 і озону O3.

При певних умовах кисень може знаходиться в рідкому або твердому стані. вони на відміну від газу мають колір: рідкий – світло-блакитного кольору, а твердий кисень має світло-синій відтінок.

Кисень в промисловості отримують з допомогою скраплення повітря з подальшим відділенням азоту за рахунок його випаровування (мається різниця в температурах кипіння: -183 градуси для рідкого кисню і -196 градусів для рідкого азоту).

Хімічні властивості взаємодії кисню

Кисень є активним неметаллом. Кисень здатний вступати в реакцію з усіма елементами крім неону, гелію і аргону. зазвичай реакції цього газу з іншими речовинами екзотермічни. Процес окислення, що йде при одночасному виділенні енергії у вигляді тепла і світла, називається горінням. Дуже важливо використання органічних сполук, зокрема, алканів, як паливо, так як при вільно-радикальної реакції горіння виділяється велика кількість тепла:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O +880 кДж.

З неметалами кисень зазвичай вступає в реакцію при нагріванні, утворюючи при цьому оксид. Так, реакція з азотом починається лише при температурі вище 1200 градусів або в електричному розряді:

N2 + O2 = 2NO.

Кисень також реагує з металами:

3Fe + 2O2 = Fe3O4 (в результаті реакції утворюється з’єднання – оксид заліза)

в природі існує ще більш сильний окислювач, ніж кисень, це – озон. Він здатний окислювати золото і платину. У природних умовах озон утворюється з кисню повітря під час грозових розрядів, а в лабораторії – пропусканням електричного розряду через кисень: 3О2 = 2О3 – 285 кДж (ендотермічна реакція)

Найзначніше з’єднання кисню – вода. Близько 71% земної поверхні займає водна оболонка. Кутові молекули води полярні, кожна з них утворює чотири водневі зв’язки: дві – як донор протонів і дві – як акцептор протонів. Утворюються асоціати (H2O) x, де x змінюється від 2 до 5. У водяній парі присутні димери (H2O) 2, а в конденсованих фазах молекула води може знаходитися в тетраедричних оточенні чотирьох інших молекул. якби молекули води не були асоційовані, то її температура кипіння становила б не 100 градусів, а близько 80 градусів.

Що ми дізналися?

Кисень – сильний окислювач і активний неметал, тому його вивчення починається вже в 8 класі. Він є безбарвним газом без запаху, але також за певних умов може знаходиться в рідкому і твердому станах. Він взаємодіє з металами і неметалами, утворюючи оксиди, а також реагує з більшістю простих речовин.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Дієнові вуглеводні