Как называется аллотропная модификация кислорода
КИСЛОРОД (лат. Oxygenium), O (читается «о»), химический элемент с атомным номером 8, атомная масса 15,9994. В периодической системе элементов Менделеева кислород расположен во втором периоде в группе VIA.
Природный кислород состоит из смеси трех стабильных нуклидов с массовыми числами 16 (доминирует в смеси, его в ней 99,759 % по массе), 17 (0,037%) и 18 (0,204%). Радиус нейтрального атома кислорода 0,066 нм. Конфигурация внешнего электронного слоя нейтрального невозбужденного атома кислорода 2s2р4. Энергии последовательной ионизации атома кислорода 13,61819 и 35,118 эВ, сродство к электрону 1,467 эВ. Радиус иона О2– при разных координационных числах от 0,121 нм (координационное число 2) до 0,128 нм (координационное число 8). В соединениях проявляет степень окисления –2 (валентность II) и, реже, –1 (валентность I). По шкале Полинга электроотрицательность кислорода 3,5 (второе место среди неметаллов после фтора).
В свободном виде кислород — газ без цвета, запаха и вкуса.
Особенности строения молекулы О2: атмосферный кислород состоит из двухатомных молекул. Межатомное расстояние в молекуле О2 0,12074 нм. Молекулярный кислород (газообразный и жидкий) — парамагнитное вещество, в каждой молекуле О2 имеется по 2 неспаренных электрона. Этот факт можно объяснить тем, что в молекуле на каждой из двух разрыхляющих орбиталей находится по одному неспаренному электрону.
Энергия диссоциации молекулы О2 на атомы довольно высока и составляет 493,57 кДж/моль.
При 20°C растворимость газа О2: 3,1 мл на 100 мл воды, 22 мл на 100 мл этанола, 23,1 мл на 100 мл ацетона. Существуют органические фторсодержащие жидкости (например, перфторбутилтетрагидрофуран), в которых растворимость кислорода значительно более высокая.
Высокая прочность химической связи между атомами в молекуле О2 приводит к тому, что при комнатной температуре газообразный кислород химически довольно малоактивен. В природе он медленно вступает в превращения при процессах гниения. Кроме того, кислород при комнатной температуре способен реагировать с гемоглобином крови (точнее с железом II гема), что обеспечивает перенос кислорода от органов дыхания к другим органам.
Со многими веществами кислород вступает во взаимодействие без нагревания, например, со щелочными и щелочноземельными металлами (образуются соответствующие оксиды типа Li2O, CaO и др., пероксиды типа Na2O2, BaO2 и др. и супероксиды типа КО2, RbO2 и др.), вызывает образование ржавчины на поверхности стальных изделий. Без нагревания кислород реагирует с белым фосфором, с некоторыми альдегидами и другими органическими веществами.
При нагревании, даже небольшом, химическая активность кислорода резко возрастает. При поджигании он реагирует с взрывом с водородом, метаном, другими горючими газами, с большим числом простых и сложных веществ. Известно, что при нагревании в атмосфере кислорода или на воздухе многие простые и сложные вещества сгорают, причем образуются различные оксиды, например:
S+O2 = SO2; С + O2 = СО2
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3; 2Cu + O2 = 2CuO
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O; 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
Если смесь кислорода и водорода хранить в стеклянном сосуде при комнатной температуре, то экзотермическая реакция образования воды
2Н2 + О2 = 2Н2О + 571 кДж
протекает крайне медленно; по расчету, первые капельки воды должны появиться в сосуде примерно через миллион лет. Но при внесении в сосуд со смесью этих газов платины или палладия (играющих роль катализатора), а также при поджигании реакция протекает с взрывом.
С азотом N2 кислород реагирует или при высокой температуре (около 1500-2000°C), или при пропускании через смесь азота и кислорода электрического разряда. При этих условиях обратимо образуется оксид азота (II):
Возникший NO затем реагирует с кислородом с образованием бурого газа (диоксида азота):
Из неметаллов кислород напрямую ни при каких условиях не взаимодействует с галогенами, из металлов — с благородными металлами серебром, золотом, платиной и др.
Получение: в настоящее время кислород в промышленности получают за счет разделения воздуха при низких температурах. Сначала воздух сжимают компрессором, при этом воздух разогревается. Сжатому газу дают охладиться до комнатной температуры, а затем обеспечивают его свободное расширение. При расширении температура газа резко понижается. Охлажденный воздух, температура которого на несколько десятков градусов ниже температуры окружающей среды, вновь подвергают сжатию до 10-15 МПа. Затем снова отбирают выделившуюся теплоту. Через несколько циклов «сжатие—расширение» температура падает ниже температуры кипения и кислорода, и азота. Образуется жидкий воздух, который затем подвергают перегонке (дистилляции). Температура кипения кислорода (–182,9°C) более чем на 10 градусов выше, чем температура кипения азота (–195,8°C). Поэтому из жидкости азот испаряется первым, а в остатке накапливается кислород. За счет медленной (фракционной) дистилляции удается получить чистый кислород, в котором содержание примеси азота составляет менее 0,1 объемного процента.
Еще более чистый кислород можно получить при электролизе водных растворов щелочей (NaOH или KOH) или солей кислородсодержащих кислот (обычно используют раствор сульфата натрия Na2SO4). В лаборатории небольшие количества не очень чистого кислорода можно получить при нагревании перманганата калия KMnO4:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2.
Более чистый кислород получают разложением пероксида водорода Н2О2 в присутствии каталитических количеств твердого диоксида марганца MnO2:
Кислород образуется при сильном (выше 600°C) прокаливании нитрата натрия NaNO3:
2NaNO3 =2NaNO2 + О2, при нагревании некоторых высших оксидов:
4CrO3 = 2Cr2O3 + 3О2;
Ранее кислород получали разложением бертолетовой соли KClO3 в присутствии каталитических количеств диоксида марганца MnO2: 2KClO3 = 2KCl + 3О2.
Однако бертолетова соль образует взрывчатые смеси, поэтому ее для получения кислорода в лабораториях теперь не используют. Разумеется, сейчас никому в голову не придет использовать для получения кислорода прокаливание оксида ртути HgO, так как образующийся в этой реакции кислород загрязнен ядовитыми парами ртути.
Источником кислорода в космических кораблях, подводных лодках и т. п. замкнутых помещениях служит смесь пероксида натрия Na2O2 и супероксида калия KO2. При взаимодействии этих соединений с углекислым газом освобождается кислород:
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2,
4КО2 + 2СО2 = 2К2СО3 + 3О2.
Если использовать смесь Na2O2 и КО2, взятых в молярном отношении 1:1, то на каждый моль поглощенного из воздуха углекислого газа будет выделяться 1 моль кислорода, так что состав воздуха не будет изменяться за счет поглощения при дыхании кислорода и выделения СО2.
Применение: применение кислорода очень разнообразно. Основные количества получаемого из воздуха кислорода используются в металлургии. Кислородное (а не воздушное) дутье в домнах позволяет существенно повышать скорость доменного процесса, экономить кокс и получать чугун лучшего качества. Кислородное дутье применяют в кислородных конвертерах при переделе чугуна в сталь (см. ст. Железо). Чистый кислород или воздух, обогащенный кислородом, используется при получении и многих других металлов (меди, никеля, свинца и др.). Кислород используют при резке и сварке металлов. При этом применяют «баллонный» кислород. В баллоне кислород может находиться под давлением до 15 МПа. Баллоны с кислородом окрашены в голубой цвет.
Жидкий кислород — мощный окислитель, его используют как компонент ракетного топлива. Пропитанные жидким кислородом такие легко окисляющиеся материалы, как древесные опилки, вата, угольный порошок и др. (эти смеси называют оксиликвитами), используют как взрывчатые вещества, применяемые, например, при прокладке дорог в горах.
Озо́н (от др.-греч. ὄζω — пахну) — состоящая из трёхатомных молекул O3 аллотропная модификация кислорода. При нормальных условиях — голубой газ. При сжижении превращается в жидкость цвета индиго. В твёрдом виде представляет собой тёмно-синие, практически чёрные кристаллы.
Аллотропия кислорода
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Ахрамович Наталья Михайловна
учитель химии ГБОУ СОШ № 450
Курортного района
Санкт – Петербурга
Аллотропия кислорода.
2013 год
Описание слайда:
Аллотропия.
Аллотропные модификации кислорода.
История открытия кислорода и озона.
Нахождение в природе.
Строение молекулы.
Физические свойства.
Химические свойства.
Получение в природе.
Значение кислорода и озона в природе.
Проверь себя.
Литература.
Описание слайда:
Аллотропия
(от греческих слов allos – другой и tropos – образ, способ)
Способность атомов одного элемента
образовывать несколько простых веществ.
Описание слайда:
Аллотропные модификации кислорода.
О2
кислород
(простое вещество)
К. В. Шееле 1772 г.
Дж. Пристли 1774 г.
А. Лавуазье 1777г.
«рождающий кислоты»
О3
озон
(простое вещество)
Х. Ф. Шёнбейн 1839 г.
Описание слайда:
1772 год. Карл Вильгельм Шееле (шведский учёный) хотел раскрыть загадку огня и при этом неожиданно обнаружил, что воздух — не элемент, а смесь двух газов, которые он называл воздухом «огненным».
Однако приоритет открытия кислорода принадлежит Джозефу Пристли, который описал его в 1774 г. независимо от Шееле.
(1742–1786)
В 1777 г. был опубликован труд Шееле «Химический трактат о воздухе и огне».
Описание слайда:
1774 год. Джозеф Пристли, изучая состав воздуха, пытался выяснить, какие его составляющие могут выделиться из химических веществ при их нагревании. Нагревая оксид ртути (II), он получил газ и назвал его «дефлогистированным воздухом». Исследуя свойства полученного газа, Пристли обнаружил, что зажженная свеча горела в нем ослепительно ярко и что он поддерживает дыхание.
(1733-1804)
Прибор для получения кислорода ( Д.Пристли )
Позднее А.Лавуазье назвал этот газ кислородом.
Описание слайда:
Впервые количественный состав воздуха установил французский ученый Антуан Лоран Лавуазье ( 1775 г. ) По результатам своего известного 12-дневного опыта он сделал вывод, что весь воздух в целом состоит из кислорода, пригодного для дыхания и горения, и азота, неживого газа, в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Ученый предложил «жизненный воздух» переименовать в «кислород», поскольку при сгорании в кислороде большинство веществ превращается в кислоты, а «удушливый воздух» – в «азот», т.к. он не поддерживает жизнь, вредит жизни.
( 1743-1794 )
Опыт Лавуазье
Описание слайда:
Впервые озон обнаружил в 1785 голландский физик М. ван Марум по характерному запаху (свежести) и окислительным свойствам, которые приобретает воздух после пропускания через него электрических искр. Однако как новое вещество он описан не был, ван Марум считал, что образуется особая «электрическая материя».
Описание слайда:
( 1799 – 1868 )
Кристиан Фридрих Шёнбей
Термин озон предложен немецким химиком X.Ф. Шёнбейном в 1840 г., вошёл в словари в конце 19-ого века. Многие источники именно ему отдают приоритет открытия озона в 1839 г.
Описание слайда:
Нахождение в природе.
О2
Воздух – 21% по объёму
23% по массе.
О3
Атмосфера (верхний слой) – озоновый экран Земли.
Описание слайда:
Строение молекулы.
О2 О3
Mr = 32 Mr = 48
устойчив неустойчив
Описание слайда:
Описание слайда:
Химические свойства
О2
Сильный окислитель, но не окисляет Au и Pt, окисляет многие металлы, образуя оксиды.
2Cu + O2 = 2CuO
Взаимодействует со всеми неметаллами, кроме галогенов, за исключением F
S+ O2 = SO2
Горение сложных веществ:
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
О3
Очень сильный окислитель, более реакционноспособнее, чем двухатомный кислород.
Окисляет почти все металлы (за исключением золота, платины и иридия).
2Ag + O3 = Ag2O + O2
(комнатная температура)
Окисляет многие неметаллы.
C + 2O3 = CO2+ 2O2
Окисление сложных веществ
2KI + O3 + H2O = 2KOH + I2 +O2
Описание слайда:
Получение в природе.
О2
6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2
Процесс фотосинтеза.
3О2 ⇄ 2О3
Грозовые разряды.
Описание слайда:
Значение кислорода и озона
в природе.
О2
дыхание
(животные)
О2
гемоглобин
Н2О + СО2
Равновесие всего живого в
природе.
О3
Озоновый слой поглощает солнечные излучения, губительные для всего
живого на ЗЕМЛЕ.
Описание слайда:
Проверь себя!
1. Что такое аллотропия?
2. Назовите фамилии трех ученых, открывших кислород.
3. В результате какого процесса в природе образуется кислород?
4. Какая химическая реакция происходит при грозовых разрядах?
5. Газ, образующий защитную оболочку Земли.
6. В чём одна из причин многообразия веществ?
Описание слайда:
Литература, интернет-ресурсы.
О.С.Габриелян « Химия. 9 кл.» М. Дрофа, 2010 г..
Ю.М.Малиновская «Химия. 6 кл.» (пропедевтический курс) С-Пб ТОО фирма Икар, 1999г.
Н.Г.Назина «Введение в химию» С-Пб, изд-во НИИХ С-ПбГУ, 2006г.
http://www.newsland.ru/
http//www.alhimik.ru/
http://www.xumuk.ru/spravochnik/
Описание слайда:
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
Окислительно-восстановительные реакции
Детские шаблоны для powerpoint
Основной органический синтез
Особенности строения, реакционной способности
Углерод
Шаблон PowerPoint для литературы
День свадьбы
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5412185 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Чем заняться с детьми в новогодние праздники в Москве
Время чтения: 4 минуты
При засыпании человеческий мозг может решать сложные задачи
Время чтения: 1 минута
В МГУ заработала университетская квантовая сеть
Время чтения: 1 минута
В российских школах могут появиться «службы примирения»
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
о з о н
аллотропная модификация кислорода
• бесцветный газ с резким запахом, используемый для обеззараживания воды и воздуха
• газ с резким запахом, соединение трех атомов кислорода
• газ, рождаемый грозой
• газ, состоящий из молекул кислорода с измененной структурой
• газ, употребляемый для очистки воздуха, воды
• символ свежести, воздуха после грозы
• ядовитый газ с резким запахом, образующийся при электрических разрядах из кислорода (молекулы О3)
• режиссер фильма «8 женщин»
• французский композитор, постановщик фильма «8 женщин»
• по мнению людей, присутствовавших при ядерных испытаниях, этот запах сопровождает все атомные взрывы, а чем же пахнет после взрыва, если этот запах вам тоже знаком?
• какое название получил газ, открытый в 1839 году немецким химиком Кристианом Шенбейном, за характерный запах, несколько похожий на запах брома?
• газ, в котором человечество наделало много дыр
• кислород синего цвета
• газ, который в переводе с греческого означает «пахнущий»
• «дырявый» атмосферный газ
• газ, соединение трех атомов кислорода
• снял фильм «Восемь женщин»
• газ после молнии в небе
• газ с резким запахом
• газ и румынское трио
• газ, которым чистят воду
• особая форма кислорода
• газ в слое атмосферы
• газ, пахнущий свежестью
• газ, очищающий воду
• воздух после грозы
• кислород из трех атомов
• кислород после грозового разряда
• «дырявый» газ атмосферы
• газ со своими дырами в атмосфере
• трехвалентный грозовой кислород
• каким газом пахнет в грозу?
• газ, рожденный грозою
• газ, рожденный молнией
• снял фильм «Бассейн»
• три молекулы кислорода
• неполноценный грозовой кислород
• газ, дырявящий нашу атмосферу
• его слой дырявится в атмосфере
• газ, дырявящий атмосферу
• три кислорода сразу
• придает запах воздуху
• три атома кислорода
• Газ, соединение трех атомов кислорода
• Газ, состоящий из молекул кислорода с измененной структурой
• Аллотропная модификация кислорода, газ с резким запахом
• Французский кинорежиссёр (»Капли дождя на раскаленных камнях», »Под песком»)
Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемПосохина Екатерина
Похожие презентации
Презентация 11 класса по предмету «Химия» на тему: «Презентация по химии «Аллотропные модификации кислорода»». Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:
1 Выполнила ученица 11 «А» класса Посохина Екатерина
2 Это существование двух и более простых веществ одного и того же химического элемента, различных по строению и свойствам так называемых аллотропных модификаций или форм. Явление аллотропии обусловлено либо различным составом молекул простого вещества (аллотропия состава), либо способом размещения атомов или молекул в кристаллической решётке (аллотропия формы).
3 Кислород элемент 16-й 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. Простое вещество кислород при нормальных условиях газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого 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. Существуют и другие аллотропные формы кислорода, например, озон при нормальных условиях газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода (формула O3).
6 Химические свойства: Озон является одним из сильнейших природных окислителей. Окислительный потенциал озона составляет 2,07 В (для сравнения у фтора 2,4 В, а у хлора 1,7 В). Озон окисляет все металлы за исключением золота и группы платины, доокисляет оксиды серы и азота, окисляет аммиак с образованием нитрита аммония. Озон активно вступает в реакцию с ароматическими соединениями с разрушением ароматического ядра. В частности озон реагирует с фенолом с разрушением ядра. Озон активно взаимодействует с насыщенными углеводородами с разрушением двойных углеродных связей. Взаимодействие озона с органическими соединениями находит широкое применение в химической промышленности и в смежных отраслях. Реакции озона с ароматическими соединениями легли в основу технологий дезодорации различных сред, помещений и сточных вод.
7 Это часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 2530 км, в умеренных 2025, в полярных 1520), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Благодаря нагреванию воздуха вследствие поглощения озоном солнечных лучей возникает температурная инверсия, то есть повышение температуры с высотой. Таким образом тропосфера и стратосфера разделяются тропопаузой и смешивание воздуха между этими слоями атмосферы затруднено. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 2025 км, наибольшая часть в общем объёме на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км.
9 Кислород используют при сжигании топлива, в металлургии при выплавке чугуна и стали, при сварке металлов, для получения высоких температур. Температура кислородно- ацетиленового пламени 3500°С, кислородно-водородного – 2800 °С. Кислород необходим для дыхания живых организмов, для окисления углеводов, жиров и белков. Применяется в медицине для облегчения дыхания. Озон – очень сильный окислитель. Поэтому его используют для обеззараживания питьевой воды и отбеливания тканей. В природе происходит круговорот кислорода: растения в процессе фотосинтеза на свету превращают воду и углекислый газ в органические соединения, этот процесс сопровождается выделением кислорода. В темное время суток растения, подобно животным и человеку, потребляют атмосферный кислород. Таким образом, животные и человек являются потребителями кислорода, а растения его производят в светлое время суток и расходуют в темное.