Об элементе
Кислород — элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI 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, молекулакоторого 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).
Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).
Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В. Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген» (фр. oxygène), предложенного А. Лавуазье (от др.-греч. ὀξύς — «кислый» и γεννάω — «рождаю»), который переводится как «порождающий кислоту», что связано с первоначальным значением его — «кислота», ранее подразумевавшим вещества, именуемые по современной международной номенклатуре оксидами.
Физические свойства
В мировом океане содержание растворённого O2 больше в холодной воде, а меньше — в тёплой.
При нормальных условиях кислород — это газ без цвета, вкуса и запаха.
1 л его имеет массу 1,429 г. Немного тяжелее воздуха. Слабо растворяется в воде (4,9 мл/100 г при 0 °C, 2,09 мл/100 г при +50 °C) и спирте (2,78 мл/100 г при +25 °C). Хорошо растворяется в расплавленном серебре (22 объёма O2 в 1 объёме Ag при +961 °C).
Межатомное расстояние — 0,12074 нм. Является парамагнетиком.
При нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы: при +2000 °C — 0,03 %, при +2600 °C — 1 %, +4000 °C — 59 %, +6000 °C — 99,5 %.
Жидкий кислород (температура кипения −182,98 °C) — это бледно-голубая жидкость.
Твёрдый кислород (температура плавления −218,35 °C) — синие кристаллы.
Химические свойства
Сильный окислитель, взаимодействует со всеми элементами, кроме гелия, неона, аргона и фтора, образуя оксиды. Степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры.
Окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления.
Окисляет большинство органических соединений.
При определённых условиях можно провести мягкое окисление органического соединения.
Кислород реагирует непосредственно (при нормальных условиях, при нагревании и/или в присутствии катализаторов) со всеми простыми веществами, кроме Au и инертных газов (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); реакции с галогенами происходят под воздействием электрического разряда или ультрафиолета. Косвенным путём получены оксиды золота и тяжёлых инертных газов (Xe, Rn). Во всех двухэлементных соединениях кислорода с другими элементами кислород играет роль окислителя, кроме соединений со фтором.
Кислород образует пероксиды со степенью окисления атома кислорода, формально равной −1.
Применение
Широкое промышленное применение кислорода началось в середине XX века, после изобретения турбодетандеров — устройств для сжижения и разделения жидкого воздуха.
Конвертерный способ производства стали или переработки штейнов связан с применением кислорода. Во многих металлургических агрегатах для более эффективного сжигания топлива вместо воздуха в горелках используют кислородно-воздушную смесь.
Кислород в баллонах голубого цвета широко используется для газопламенной резки и сварки металлов.
В качестве окислителя для ракетного топлива применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения. Смесь жидкого кислорода и жидкого озона — один из самых мощных окислителей ракетного топлива (удельный импульс смеси водород — озон превышает удельный импульс для пары водород-фтор и водород-фторид кислорода).
Медицинский кислород хранится в металлических газовых баллонах высокого давления голубого цвета различной ёмкости от 1,2 до 10,0 литров под давлением до 15 МПа (150 атм) и используется для обогащения дыхательных газовых смесей в наркозной аппаратуре, при нарушении дыхания, для купирования приступа бронхиальной астмы, устранения гипоксии любого генеза, при декомпрессионной болезни, для лечения патологии желудочно-кишечного тракта в виде кислородных коктейлей.
В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E948, как пропеллент и упаковочный газ.
В химической промышленности кислород используют как реактив-окислитель в многочисленных синтезах, например, — окисления углеводородов в кислородсодержащие соединения (спирты, альдегиды, кислоты), аммиака в оксиды азота в производстве азотной кислоты. Вследствие высоких температур, развивающихся при окислении, последние часто проводят в режиме горения.
В тепличном хозяйстве, для изготовления кислородных коктейлей, для прибавки в весе у животных, для обогащения кислородом водной среды в рыбоводстве.
Большинство живых существ (аэробы) дышат кислородом. Широко используется кислород в медицине. При сердечно-сосудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене и других серьёзных заболеваниях. Для обеззараживания и дезодорации воздуха и очистки питьевой воды применяют искусственное обогащение озоном. Радиоактивный изотоп кислорода 15O применяется для исследований скорости кровотока, лёгочной вентиляции.
Стихи про кислород
Кислород – О2 –
Окисляет вещества:
Железо, серу, углерод –
Вот такой он Кислород!
О кислороде знают все,
Даже дети,
Потому что дышат им
Все на свете.
Аляпкина А.
*****
Номер 8 элемента,
Период которого второй.
Необходим для аэроба,
И для живности любой.
Молекула сим веществе
Двухатомна сама.
Но есть молекула одна:
Озон, 3 атома в молекуле.
Мы вдыхаем кислород,
А выдыхаем оксид углерода.
Даже растения в полной тьме
Поглощают кислород.
Он везде, даже в земле.
Даже в воде, даже в тебе.
Он в спиртах, он в альдегиде,
Он находится в любом оксиде.
Но если вдохнуть
Кислород чистейший,
То тогда скажи “прощай”,
Твои легкие сгорят.
Более рассказывать
Я о нем не стану.
Пропаганда, жизнь и школа
Скажут больше Вам.
*****
Это знают все на свете:
Кислород нужен планете.
Это знают даже дети:
Без него не жить на свете.
И животные, и люди –
Все вдыхают кислород.
Без него и у растений
Фотосинтез не идет.
И в больнице дядя доктор,
Чтоб микробы одолеть,
Кислород дает больному,
Чтоб болезнь преодолеть.
А электрогазосварщик,
Чтобы трубы заварить,
Кислород дает в горелку,
Чтобы дырку победить.
Тайны есть у кислорода,
Чтобы их узнать, дружок,
Ты бери скорей учебник,
И в припрыжку на урок!
Березина М.
*****
От нужды, порой от скуки, были созданы науки.
Век за веком пролетали – люди многое познали,
Тем не менее, народ знать не знал про кислород.
Да и как о том узнать, что не можешь в руки взять?!
Газ без запаха, без вкуса, не заметен на просвет,
На весах его не взвесить, и нужды в нем вроде нет.
Были, правда, рассужденья – для дыханья нужен он,
При горении, в металлах “обнаружен” ФЛОГИСТОН…
Англичанин ДЖОЗЕФ ПРИСТЛИ свойства газов изучал.
Взявши линзу, жаром солнца все что видел, нагревал.
Над окалиною ртути ставил опыт в этот раз
Получилась капля ртути, и еще какой-то газ.
В нем свеча горела ярче, дольше мышь могла дышать,
При нагреве в этом газе ртуть окислилась опять.
Воздух, взятый для сравненья, меньше пользы принесет
Так, попутно, в атмосфере обнаружили азот!
Шведский химик КАРЛ ШЕЕЛЕ раньше кислород открыл
Но об опытах в журнале чуть позднее сообщил.
Но и Пристли и Шееле оплошали в этот раз,
Не сумев ни дать оценку, ни пристроить к делу газ.
АНТУАН ЛАВУАЗЬЕ эти опыты проверил,
Все старательно измерил и научно доказал:
ФЛОГИСТОНА нет в природе, а все дело в кислороде!
И дыханье, и горенье – это просто ОКИСЛЕНЬЕ!
Производство кислорода возрастает каждый год.
К металлургам, в газорезку, в медицину газ идет,
К водолазам, космонавтам, в производство кислоты,
Окислителем в ракете, словом, всюду встретишь ты.
Как сильнейший окислитель часто может навредить
Рядом с ним самоубийца не решится закурить!
При искре, нагреве малом с ним органика горит,
Кислород с обычным углем заменяет динамит.
По запасам в целом Мире нет богаче никого –
Газ, оксиды, руды, соли – всюду мы найдем его.
Можно только удивляться, как смогла Природа – Мать
Из космических просторов кислорода столько взять.
В общей массе, половина оболочки кислород,
А в ГАЛАКТИКЕ процента никогда не наберет.
Можно нагревать селитру, марганцовку прокалить,
Сунув в банку электроды воду током разложить,
При реакциях обменных удается отделить,
Но гораздо проще воздух охладить и разделить.
Так тогда и поступали. Сдавят воздух в сотни раз,
И холодною водою охладят горячий газ.
Поднимая поршень, сильно СЖАТЫЙ ВОЗДУХ охладят
И, по физики законам, в ЖИДКИЙ ВОЗДУХ превратят.
Оставалось по составу жидкий воздух разделить –
Кислород, кипящий позже, от азота отделить.
Внешне метод прост, НО сложным получался агрегат,
Здесь на литр кислорода тратим много киловатт!
Академик ПЕТР КАПИЦА этот способ изменил –
Сжатым воздухом ТУРБИНУ у ДЕТАНДЕРА крутил!
Расширяясь, сжатый воздух ей напор свой отдавал,
Охлаждался и по трубам в виде жидкости стекал.
Для турбины можно воздух сжать в десятки раз слабей,
Меньше станет установка и мороки меньше с ней.
КПД гораздо выше, ниже уровень затрат,
Золотой звездой Капицу за работу наградят.
Это “море” кислорода в дело сразу же идет
Тратя меньше денег, газа больше стали, льет завод.
Сварка стали, резка стали, лучше обжиг руд идет…
С пользой в деле применяют и полученный азот.
Кислород в разрядах тока превращается в ОЗОН
Так за свой особый запах получил названье он.
В малых дозах и приятен, и полезен нам озон,
Доза больше – все живое беспощадно травит он.
Это свойство эффективно удается применить
ОЗОНИРУЯ квартиру можно вирусы убить.
На работе, дома ставят неприметнейший прибор,
Дым табачный, вирус вредный исчезают с этих пор.
Если врезать озонатор в городской водопровод
ХЛОР становится излишним – всех врагов озон убьет.
Слой озона в стратосфере поглощает вредный свет,
А разрушим слои озона то и жизнь сойдет на нет!
Кислород – восьмой по счету, если вес за меру брать,
Если ж мера место в жизни – номер надо б поменять!
Прасолов Ю.
*****
Без молекул кислорода
Не возникла бы природа!
Всех веществ круговорот
Обусловил кислород:
Синтез и распад едины,
Окисленье – их причина!
*****
Гордый важный Кислород
Говорит: “Живой народ –
Птицы, ящерки и звери –
Дышат мною, кислородом.
Открывайте окна, двери,
Дайте воздуху свободу!
И растениям зелёным,
Кактусам, цветам и клёнам
Тоже очень нужен я
Для дыхания, друзья!
А ещё не загорятся
Без меня костёр и газ!
Всем теперь понятно, братцы,
Как стараюсь я для вас?”
*****
В чем горят дрова и газ,
Фосфор, водород, алмаз?
Дышит чем любой из нас
Каждый миг и каждый час?
Без чего мертва природа?
Правильно, без…
(Кислорода)
*****
Множество людей
По свету ходит,
Но только с меня,
Взгляд никто не сводит.
Я невидим никому,
Только богу одному.
Без меня и жизни нет
И мне жутко много лет.
Кислород! О Кислород!
При вдохе в лёгкие идёт.
Пролетая через нос,
Он здоровье нам донёс.
Вроде бы обычный газ,
Но убеждаюсь каждый раз,
Самый важный он для нас!
Нас пробудив, нам сил придаст!
Отблагодарить,
Увы не можем.
Поваленных лесов,
Лишь числа множим.
Если вырубим леса
И повалим все деревья,
Кислород диван не даст,
Убьёт нас – Углекислый газ!!!
Кислород! О Кислород!
При вдохе в лёгкие идёт.
Пролетая через нос,
Он здоровье нам донёс.
Вроде бы обычный газ,
Но убеждаюсь каждый раз,
Самый важный он для нас!
Нас пробудив, нам сил придаст!
Кусов А.
Артем Пивоваров – Кислород текст песни
Так скованны мы в чувствах,
Так тяжело проснуться нам.
Засыпаю, засыпаю, засыпаю…
Ты кусаешь свои губы,
Ты любишь, когда грубый я.
Закипаю, закипаю, закипаю…
Кругом голова, задыхаюсь я,
Не хватает мне.
Кругом голова, задыхаюсь я,
Не хватает мне тебя, тебя!
Ты меня найди, я здесь один,
И ты мой кислород, я твой кислород.
Тысячи причин, я ведь здесь один,
И ты мой кислород, я твой кислород.
Как? Как ты так танцуешь?
Ты движениями рисуешь.
Я залипаю, залипаю, залипаю…
Кусаешь мои губы,
Ты любишь, когда плавно я.
Закипаю, закипаю, закипаю…
Кругом голова, задыхаюсь я,
Не хватает мне.
Кругом голова, задыхаюсь я,
Не хватает мне тебя, тебя!
Ты меня найди, я здесь один,
И ты мой кислород, я твой кислород.
Тысячи причин, я ведь здесь один,
И ты мой кислород, я твой кислород.
Найди, найди, меня найди.
Ты мой кислород и всё наоборот.
Найди, найди, меня найди.
Ты мой кислород, весь Мир наоборот.
Ты меня найди, ты меня найди,
Ты меня найди, ты меня найди.
Ты меня найди, я здесь один,
И ты мой кислород, я твой кислород.
Тысячи причин, я ведь здесь один,
И ты мой кислород, я твой кислород.
Найди, найди, меня найди.
Ты мой кислород и всё наоборот.
Найди, найди, меня найди.
Ты мой кислород, весь Мир наоборот.