Кислород 2

Кислород — элемент главной подгруппы шестой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 8. Обозначается символом O (лат. Oxygenium). Кислород — химически активный неметалл, является самым лёгким элементом из группы халькогенов.

Кислород – важнейший элемент. Его химия тесно связана практически со всеми элементами Периодической системы, поскольку с каждым из них кислород образует те или иные соединения. Исключение составляют только легкие инертные газы – гелий, неон, аргон.

Есть и еще одна важная причина. Кислород играет исключительную роль в существовании на Земле жизни и всей человеческой цивилизации. На поверхности планеты – в земной коре – связанный кислород является самым распространенным элементом. В составе минералов, в виде соединений с другими элементами он составляет 47 % от массы земной коры!

В атмосфере Земли кислород находится в свободном (не связанном) состоянии: здесь его 21 % по объему или 23 % по массе. Количество свободного кислорода в атмосфере земного шара оценивается в 1 000 000 000 000 000 с лишним тонн.

Толщина земной атмосферы составляет несколько сотен километров. Разумеется, уже в 100 км от поверхности Земли атмосфера очень разрежена, тем не менее, ее состав определяется с помощью спутников. Если взять глобус диаметром 35 см и представить вокруг него двухсантиметровый слой, то мы получим некоторое понятие о масштабах земной атмосферы. Ее объем составляет более чем 4·1018 м3. Огромное количество кислорода (86 - 89 % по массе с учетом растворенных в воде солей) содержит гидросфера Земли – моря и океаны.

Кислород обязателен для существования жизни. Если на какой-либо планете будет обнаружен кислород, вода и благоприятный интервал температур, можно утверждать, что там есть условия для жизни.

Кислород – основной биогенный элемент, входящий в состав молекул всех важнейших веществ, обеспечивающих структуру и функции клеток. В каждом растении или животном кислорода гораздо больше, чем любого другого элемента (в среднем около 70 %). Мышечная ткань человека содержит 16 % кислорода, костная ткань – 28,5 %; всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 43 кг кислорода.

Проблема с кислородообеспечением становится всё более актуальной практически для всех жителей нашей планеты. Особенно остро эта проблема ощущается людьми, живущими в мегаполисе и работающими в офисах, где нехватка кислорода наиболее ощутима и сказывается на общем состоянии организма и эффективности работы. Ведь, постоянное и бесперебойное снабжение организма кислородом – залог здоровья. Кислород необходим, прежде всего, для выработки энергии в клетках, без которой невозможно нормальное функционирование всех без исключения систем организма. Без энергии не работает ни одна клетка, без кислорода невозможна сама жизнь.







8-й элемент Периодической таблицы;

заряд ядра 8;

химический символ – O;

относительная атомная масса (атомный вес) 16. 

валентность кислорода в соединениях равна двум; 

наиболее распространенная степень окисления -2, есть и −1, 0 ,+1, +2, -½

Молекула кислорода О2 ;  

молекулярная масса (молекулярный вес) 32 а.е.м.;

Молярная масса 32 г/моль. 

Модификации

Кислород

при нормальных условиях — газ без цвета, вкуса и запаха;

 молекула состоит из двух атомов кислорода (формула O2), в связи с чем его также называют дикислород;

 жидкий кислород имеет светло-голубой цвет, а твёрдый представляет собой кристаллы светло-синего цвета. 

Озон

газ, состоящий из трёхатомных молекул O3 ;

при нормальных условиях — газ голубого цвета. 

при сжижении превращается в жидкость цвета индиго;

 в твёрдом виде представляет собой тёмно-синие, практически чёрные кристаллы. 

Физические свойства

Кислород

немного тяжелее воздуха;

слабо растворяется в воде и спирте;

хорошо растворяется в расплавленном серебре;

при нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы;

не имеет запаха.



Озон

температура кипения — −111,9 °C;

температура плавления — −251,4 °C;

растворимость в воде в 10 раз выше по сравнению с кислородом;

в газообразном состоянии озон диамагнитен, в жидком — слабопарамагнитен;

специфический «металлический» запах.







Химические свойства

Кислород

сильный окислитель, взаимодействует практически со всеми элементами, образуя оксиды;

реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры;

окисляет большинство органических соединений;

окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления;

кислород поддерживает процессы дыхания, горения, гниения

Озон

образование озона проходит по обратимой реакции: 

    3O2 + 68 ккал (285 кДж) ←→ 2O3  ;

молекула О3 неустойчива;

при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно за несколько десятков минут превращается в O2 с выделением тепла;

мощный окислитель;

окисляет почти все металлы до их высших степени окисления;

окисляет многие неметаллы, продуктом реакции в основном является кислород.