Кислород, его положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение его атома. Аллотропные видоизменения. Физические и химические свойства кислорода, получение, применение.

ПЛАН ОТВЕТА:

1. Элемент кислород
   1. положение в п. с.
   2. строение атома
   3. распространение в природе
   4. Аллотропия
   5. Физические свойства
   6. Химические свойства
      1. взаимодействие с простыми веществами
      2. взаимодействие со сложными веществами
      3. обнаружение кислорода
      4. Получение кислорода
         1. в промышленности
         2. в лаборатории
         3. Применение

Элемент кислород находится во втором периоде шестой группе главной подгруппе. Заряд ядра атома кислорода + 8, в атоме два электронных слоя. На первом находится два электрона, на втором – 6. из шести электронов последнего слоя 2 электрона находятся на –подуровне и 4 – на р-подуровне. В атоме кислорода 2 неспаренных электрона, следовательно, кислород может проявлять валентность , равную 2. кислород второй по электроотрицательности элемент после фтора, поэтому он может проявлять степени окисления «– 2» – во всех соединениях, кроме соединения со фтором; «- 1» – в перекисях, «0» – в простом веществе, «+ 2» – в соединении со фтором.

О  )    )

+8   2    6

Элемент кислород – самый распространённый элемент в земной коре, он входит в состав большинства минералов и горных пород. В воздухе находится 21% простого вещества кислорода.

Элемент кислород образует две аллотропные модификации: кислород О₂ и озон О₃. (аллотропия – это способность атома одного элемента образовывать несколько простых веществ.). озон более сильный окислитель, чем кислород. Применяется для дезинфекции питьевой воды, при отбеливании тканей и минеральных масел. В атмосфере Земли озоновый слой (на высоте  25 – 30 км) защищает живой мир от космического УФ-излучения. Слой разрушается под воздействием оксидов азота.

Кислород – газ, без цвета, без запаха, малорастворим в воде. В жидком состоянии голубой, в твёрдом – синий, t_кип. = - 183⁰С, t_пл. = - 218,7⁰С.

Кислород – сильный окислитель, при нагревании реагирует с большинством металлов и неметаллов, образуя оксиды. В кислороде горят водород, сера, фосфор, графит, магний, железо. Азот взаимодействует с кислородом при электрическом разряде: N₂ + O₂ = 2NO. Железо ржавеет в присутствии воды: 4Fe +3O₂ + 6H₂O = 4Fe(OH)₃

Кислород поддерживает горение. При горении сложных веществ в кислороде образуются оксиды элементов, входящих в состав сложного вещества: CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O;
2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

Кислород обнаруживают по загоранию тлеющей лучинки.

В промышленности кислород получают из жидкого воздуха при фракционной дистилляции.

В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия:
2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂
или разложением воды под действием электрического тока:   2H₂O = 2H₂ + O₂

Кислород применяют при обжиге сульфидных руд, производстве чугуна и стали, сварке и резке металлов. Жидкий кислород – как окислитель топлива в ракетной технике. Кислород также используют в медицине и в подводном плавании.

Убыль кислорода в атмосфере в результате процессов горения, гниения, дыхания возмещается растениями в результате фотосинтеза.