Proprietà chimiche e fisiche, applicazione e produzione di ossigeno
Quattro elementi - "calcogeno" (es. "Dare alla luce il rame") dirigono il sottogruppo principale del gruppo VI (secondo la nuova classificazione - il 16 ° gruppo) del sistema periodico. Oltre allo zolfo, al tellurio e al selenio, anche l'ossigeno appartiene a loro. Diamo uno sguardo più da vicino alle proprietà di questo elemento più comune sulla Terra, così come l'uso e la produzione di ossigeno.
Prevalenza di un elemento
Il contenuto di ossigeno nella crosta terrestre è quasi del 50%. Si trova in vari minerali sotto forma di ossidi e sali.
In forma legata, l'ossigeno entra nella composizione chimica dell'acqua - il suo rapporto percentuale è di circa l'89%, così come la composizione delle cellule di tutti gli esseri viventi - piante e animali.
Nell'aria, l'ossigeno è in uno stato libero sotto forma di O2, occupando un quinto della sua composizione e sotto forma di ozono - O3.
Proprietà fisiche
L'ossigeno O2 è un gas che non lo èha un colore, un sapore e un odore. Si dissolve debolmente nell'acqua. Il punto di ebollizione è 183 gradi sotto zero Celsius. In forma liquida, l'ossigeno ha un colore blu, e nella forma solida forma cristalli blu. Il punto di fusione dei cristalli di ossigeno è 218.7 gradi sotto zero Celsius.
Proprietà chimiche
Quando riscaldato, questo elemento reagisce con moltisostanze semplici, sia metalli che non metalli, formando così i cosiddetti ossidi - composti di elementi con ossigeno. La reazione chimica in cui gli elementi entrano con l'ossigeno è chiamata ossidazione.
Ad esempio,
4Na + O2 = 2Na2O
S + O2 = SO2
Alcune delle sostanze complesse reagiscono anche con l'ossigeno, formando anche ossidi:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
2CO + O2 = 2CO2
Se una sostanza reagisce lentamente con l'ossigeno, questa ossidazione viene definita lenta. Ad esempio, questi sono processi di decomposizione di prodotti alimentari, decadimento.
Ottenere ossigeno
Questo elemento chimico può essere ottenuto sia in laboratorio che nell'impresa industriale.
La produzione di ossigeno in laboratorio viene effettuata in diversi modi:
1. Dalla reazione di decomposizione del sale di bertoletate (clorato di potassio).
2. Attraverso la decomposizione del perossido di idrogeno riscaldandolo in presenza di ossido di manganese che agisce da catalizzatore.
3. Attraverso la decomposizione del permanganato di potassio.
La produzione di ossigeno nell'industria si svolge in questi modi:
1. Per scopi tecnici, l'ossigeno viene prodotto dall'aria, in cui il suo contenuto abituale è di circa il 20%, vale a dire la quinta parte. A tal fine, l'aria viene prima bruciata per produrre una miscela con un contenuto di ossigeno liquido di circa il 54%, azoto liquido - 44% e argon liquido - 2%. Questi gas vengono quindi separati mediante un processo di distillazione utilizzando un intervallo relativamente piccolo tra i punti di ebollizione dell'ossigeno liquido e dell'azoto liquido-meno 183 e meno 198,5 gradi, rispettivamente. Si scopre che l'azoto evapora prima dell'ossigeno.
Le moderne attrezzature forniscono ossigeno di qualsiasi grado di purezza. L'azoto, che si ottiene separando l'aria liquida, viene utilizzato come materia prima nella sintesi dei suoi derivati.
2. L'elettrolisi dell'acqua fornisce anche un grado molto pulito di ossigeno. Questo metodo è diventato diffuso in paesi con abbondanti risorse ed elettricità a basso costo.
Applicazione di ossigeno
L'ossigeno è l'elemento principale nell'attività vitale del nostro intero pianeta. Questo gas, che è contenuto nell'atmosfera, viene consumato nel processo di respirazione da parte di piante, animali e umani.
Ottenere ossigeno è molto importante per tali sfere di attività umana come medicina, saldatura e taglio dei metalli, sabbiatura, aviazione (per respirare persone e per motori funzionanti), metallurgia.
Nel processo dell'attività economica umanal'ossigeno viene consumato in grandi quantità, ad esempio bruciando vari tipi di combustibile: gas naturale, metano, carbone, legno. In tutti questi processi si forma il monossido di carbonio. Allo stesso tempo, la natura ha fornito il processo di legame naturale di questo composto mediante la fotosintesi, che si svolge nelle piante verdi sotto l'influenza della luce solare. Come risultato di questo processo, si forma il glucosio, che la pianta quindi utilizza per costruire i suoi tessuti.
