Творческая работа по химии: кислород (стр. 1 из 3)
МОУСОШ № 112
Творческая работа
по химии:
на тему: Кислород
Выполнил: ученик 97класса
Соложенцев Андрей
Проверила: учительница химии
Кудрявцева Наталья Михайловна
Челябинск, 2003 г.
Содержание
1. Открытие элемента кислород........................................................ 3
2. Нахождение кислорода в природе............................................... 6
а) в составе простых веществ........................................................ 6
в) в составе сложных веществ....................................................... 7
3. Положение в таблице Д.И. Менделеева, строение.................... 9
4. Сравнение окисление, восстановление и размер атома кислорода с элементами стоящими с ним в этойже группе и подгруппе, в томже периоде..................................................................................... 10
5.Физические свойства алотропных видоизменений в кислороде................................................................................................................ 11
6. Получение кислорода..................................................................... 12
а) в лаборатории............................................................................. 12
в) в промышленности.................................................................... 12
7. Химические свойства кислорода с позиции О.В. реакции, особенности реакции горения простых и сложных...................... 16
8. Биологическое значение кислорода............................................. 18
9. Применение кислорода.................................................................. 19
10. Творческое задание....................................................................... 20
11. Список использованной литературы......................................... 21
Открытие элемента кислорода
1 августа 1774 года я попытался извлечь воздух из ртутной окалины и нашел, что воздух легко может быть изгнан из нее посредством линзы. Этот воздух не поглощался водой. Каково же было мое изумление, когда я обнаружил, что свеча горит в этом воздухе необычайно ярким пламенем. Тщетно пытался я найти объяснение этому явлению.
Джозеф Пристли
То, что кислород невидим, безвкусен, лишен запаха, газообразен при обычных условиях, надолго задержало его открытие.
Многие ученые прошлого догадывались, что существует вещество со свойствами, которые, как мы теперь знаем, присущи кислороду.
Изобретатель подводной лодки К. Дреббель еще в начале XVII в. выделил кислород, выяснил роль этого газа для дыхания и использовал его в своей подводной лодке. Но работы Дреббеля практически не повлияли на развитие химии. Его изобретение носило военный характер, и все, что было так или иначе связано с ним, постарались своевременно засекретить.
Кислород открыли почти одновременно два выдающихся химика второй половины XVIII в. швед Карл Вильгельм Шееле и англичанин Джозеф Пристли. Шееле получил кислород раньше, но его трактат «О воздухе и огне», содержавший информацию о кислороде, был опубликован позже, чем сообщение об открытии Пристли.
И все-таки главная фигура в истории открытия кислорода не Шееле и не Пристли. Они открыли новый газ и только. Открыли кислород и до конца дней своих остались ревностными защитниками теории флогистона! Теории некогда полезной, но к концу XVIII в. ставшей уже «кандалами на ногах науки».
Позже Фридрих Энгельс напишет об этом: «Оба они так и не узнали, что оказалось у них в руках. Элемент, которому суждено было революционизировать химию, пропадал в их руках бесследно... Собственно открывшим кислород, поэтому остается Лавуазье, а не те двое, которые только описали кислород, даже не догадываясь, что они описывают».
Великий французский химик Антуан Лоран Лавуазье (тогда еще очень молодой) узнал о кислороде от самого Пристли. Спустя два месяца после открытия «дефлогистонированного воздуха» Пристли приехал в Париж и подробно рассказал о том, как было сделано это открытие и из каких веществ (ртутная и свинцовая окалины) новый «воздух» выделяется.
До встречи с Пристли Лавуазье не знал, что в горении и дыхании принимает участие только часть воздуха. Теперь он по-новому поставил начатые двумя годами раньше исследования горения. Для них характерен скрупулезный количественный подход: все, что можно, взвешивалось или как-либо иначе измерялось.
Лавуазье наблюдал образование красных чешуек «ртутной окалины» и уменьшение объема воздуха при нагревании ртути в запаянной реторте. В другой реторте, применив высокотемпературный нагрев, он разложил полученные в предыдущем опыте 2,7 С «ртутной окалины» и получил 2,5 С ртути и 8 кубических дюймов того самого газа, о котором рассказывал Пристли. В первом опыте, в котором часть ртути была превращена в окалину, было «потеряно» как раз 8 кубических дюймов воздуха, а остаток его стал «азотом» – не жизненным, не поддерживающим ни дыхания, ни горения. Газ, выделенный при разложении окалины, проявлял противоположные свойства, и потому Лавуазье вначале назвал его «жизненным газом». Лавуазье выяснил сущность горения. И надобность в флогистоне – «огненной материи», якобы выделяющейся при сгорании любых горючих, отпала.
Кислородная теория горения пришла на смену теории флогистона. За два века, прошедших со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась.
Это не значит, конечно, что об элементе №8 современной науке известно абсолютно все.
Нахождение кислорода в природе
.
Кислород самый распространенный элемент на нашей планете. Он входит в состав воды (88,9%), а ведь она покрывает 2/з поверхности земного шара, образуя его водную оболочку гидросферу. Кислород вторая по количеству и первая по значению для жизни составная часть воздушной оболочки Земли атмосферы, где на его долю приходится 21% (по объему) и 23,15% (по массе). Кислород входит в состав многочисленных минералов твердой оболочки земной коры литосферы: из каждых 100 атомов земной коры на долю кислорода приходится 58 атомов.
Как вы уже знаете, обычный кислород существует в форме О2. Это газ без цвета, запаха и вкуса. В жидком состоянии имеет светло-голубую окраску, в твердом синюю. В воде газообразный кислород растворим лучше, чем азот и водород.
а) В составе простых веществ.
Кислород взаимодействует почти со всеми простыми веществами, кроме галогенов, благородных газов, золота и платиновых металлов. Например, энергично реагирует с металлами: щелочными, образуя оксиды М2О и пер оксиды М2О2; с железом, образуя железную окалину Ге3О4; с алюминием, образуя оксид А12О3.
Реакции неметаллов с кислородом протекают очень часто с выделением большого количества тепла и сопровождаются воспламенением реакции горения. Вспомните горение серы с образованием SО2, фосфора с образованием Р2О5 или угля с образованием СО2.
Почти все реакции с участием кислорода экзотермические. Исключение составляет взаимодействие азота с кислородом: это эндотермическая реакция, которая протекает при температуре выше 1200 °С или при электрическом разряде:
N2 + O2 2NO –Qв) в составе сложных веществ
Кислород энергично окисляет не только простые, но и сложные вещества, при этом образуется оксиды элементов, из которых они построены.
СН4 + 2О2 = 2Н2О + СО2
Метан
2Н2S + ЗО2= 2SО2 + 2Н2О
Высокая окислительная способность кислорода лежит в основе горения всех видов топлива.
Кислород участвует и в процессах медленного окисления различных веществ при обычной температуре. Эти процессы не менее важны, чем реакции горения. Так, медленное окисление пищи в нашем организме является источником энергии, за счет которой живет организм. Кислород для этой цели доставляется гемоглобином крови, который способен образовывать с ним непрочное соединение уже при комнатной температуре. Окисленный гемоглобин оксигемоглобин доставляет во все ткани и клетки организма кислород, который окисляет белки, жиры и углеводы (составные части пищи), образуя при этом углекислый газ и воду и освобождая энергию, необходимую для деятельности организма.
Исключительно важна роль кислорода в процессе дыхания человека и животных.
Растения также поглощают атмосферный кислород. Но если в темноте идет только процесс поглощения растениями кислорода, то на свету протекает еще один противоположный ему процесс — фотосинтез, в результате которого растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Так как процесс фотосинтеза идет более интенсивно, то в итоге на свету растения выделяют гораздо больше кислорода, чем поглощают его при дыхании. Таким образом, содержание свободного кислорода Земли сохраняется благодаря жизнедеятельности зеленых растений.
Положение в таблице Д.И. Менделеева, строение.
В центре атома кислорода находится ядро с зарядом +8, ядро состоит из 8 протонов и (16-8)= 8 нейтронов вокруг ядра вращается 12 электронов.
О-О;
О О
1)
1 S22)
2 S2 P4