Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 31
Химические свойства Кислород - второй по электроотрицательности элемент после фтора, поэтому он проявляет сильные окислительные свойства. С большинством металлов он реагирует уже при комнатной температуре, образуя основные оксиды. С неметаллами (за исключением гелия, неона, аргона) кислород реагирует, как правило, при нагревании. Так, с фосфором он реагирует при температуре ~ 60 °С, образуя Р2
О5
, с серой - при температуре около 250 °С: S + О2
= SO2
. С графитом кислород реагирует при 700 °С С + О2
= СО2
. Взаимодействие кислорода с азотом начинается лишь при 1200°С или в электрическом разряде N2
+ О2
Кислород реагирует и со многими сложными соединениями, например с оксидом азота (II) он реагирует уже при комнатной температуре: 2NО + О2
= 2NО2
. Сероводород, реагируя с кислородом при нагревании, дает серу 2Н2
S + О2
= 2S + 2Н2
О или оксид серы (IV) 2Н2
S + ЗО2
= 2SО2
+ 2Н2
О в зависимости от соотношения между кислородом и сероводорододом. В приведенных реакциях кислород является окислителем. В большинстве реакций окисления с участием кислорода выделяется тепло и свет - такие процессы называются горением. Еще более сильным окислителем, чем кислород О2
, является озон О3
. Он образуется в атмосфере при грозовых разрядах, объясняется специфический запах свежести после грозы. Обычно озон получают пропусканием разряда через кислород (реакция эндотермическая и сильно обратимая; выход озона около 5%): ЗО2
При взаимодействии озона с раствором иодида калия выделяется йод, тогда как с кислородом эта реакция не идет: 2КI + О3
+ Н2
О = I2
+ 2КОН + О2
. Реакция часто используется как качественная для обнаружения ионов I-
или озона. Для этого в раствор добавляют крахмал, который дает характерный синий комплекс с выделившимся иодом. Реакция качественная еще и потому, что озон не окисляет ионы Сl-
и Br-
. При пропускании газообразного озона через раствор какого-либо алкена в тетрахлорметане при температуре ниже 20°С образуется озонид соответствующего алкена: O / \ H2
C = CH2
+ O3
→ H2
C CH2
\ / O O озонид этилена Озониды - неустойчивые соединения. Они подвергаются гидролизу с образованием альдегидов или кетонов, например: O / \ H 2
C CH2
+ H2
O → CH2
= O+H2
O2
\ / O O В этом случае часть метаналя (формальдегида) реагирует с пероксидом водорода, образуя метановую (муравьиную) кислоту: НСНО + Н2
О2
→ НСООН + Н2
О. Получение и применение В промышленности кислород получают: 1) фракционной перегонкой жидкого воздуха (азот, обладающий более низкой температурой кипения, испаряется, а жидкий кислород остается); 2) электролизом воды. Ежегодно во всем мире получают свыше 80 млн. т кислорода. В лабораторных условиях кислород получают разложением ряда солей, оксидов и пероксидов: 2КМnО4
4К2
Сr2
О7
2КNО3
2Pb3
О4
2НgО 2ВаО2
2Н2
O2
Особенно легко кислород выделяется в результате последней реакции, поскольку в пероксиде водорода Н2
О2
не двойная, а одинарная связь между атомами кислорода -О-О-. В частности, пероксиды щелочных металлов используют на космических станциях для обеспечения космонавтов кислородом за счет его регенерации из выдыхаемого СО2
: 2К2
О2
+ 2СО2
= 2К2
СО3
+ О2
. Кислород и его соединения (в первую очередь Н2
О, СО2
|