Яка речовина кисень?

Кисень - це елемент, що знаходиться в 16 групі другого періоду періодичної таблиці Менделєєва. Він має атомний номер 8. Настільки величезне значення, як кисень, має мало яка речовина. Кисень - основа життя на Землі, без нього неможливо дихання більшості живих організмів.

Відкриття і походження назви

Слово «кисень», що є калькою з терміна «оксиген», ввів у вживання М.В. Ломоносов. У перекладі і «оксиген», і «кисень» означають «породжує кислоту».

Лаври відкривача цієї речовини ділять між собою три хіміка. Англійський хімік Джозеф Прістлі отримав кисень 1 серпня 1774 в реакції розкладання оксиду ртуті. Француз Антуан Лавуазьє встановив в 1775 році, що кисень входить до складу повітря. А шведський хімік Карл Шеєле, що вважається першовідкривачем кисню, синтезував його ще в 1771 році з оксиду азоту, отриманого прокаливанием селітри з сірчаною кислотою.

Роль кисню

Кисень - це речовина, яка входить до складу земної кори, води і повітря. 47,4% маси земної кори, 88,8% - води і 23,12% - повітря припадають на частку кисню. Також він міститься в усіх живих клітинах. Живі організми, звані аеробами, дихають киснем. До них відносяться всі рослини, більшість тварин і безліч мікроорганізмів. Білки, вуглеводи, ліпіди і нуклеїнові кислоти, що відносяться до класу органічних речовин, містять в собі кисень. Органічна речовина, як відомо, - основа всього живого на Землі.

Отримання кисню

У сучасній промисловості кисень в основному отримують з повітря шляхом його кріогенної ректифікації. Також для синтезу цієї речовини застосовують кисневі установки, діючі за рахунок мембранної технології.

У лабораторії кисень отримують шляхом:

• нагрівання перманганату калію,
• розкладання пероксиду водню з використанням оксиду марганцю (IV) в якості каталізатора,
• каталітичного розкладання бертолетової солі
• електролізу водних розчинів різних лугів
• розкладання оксиду ртуті

Ще одним способом одержання кисню є реакція пероксиду натрію з вуглекислим газом. Цей спосіб застосовується на підводних човнах.

Кисень в хімії

Розглянемо хімічні властивості кисню. Ця речовина є сильним окислювачем, у взаємодії з іншими елементами утворює оксиди. Кисень має ступінь окислення - 2. Реакція окислення зазвичай супроводжується виділенням тепла і йде швидше при підвищенні температури.

Кисень окисляє більшість органічних і неорганічних сполук. Він вступає в реакцію при нормальних умовах, нагріванні і в присутності каталізаторів практично з усіма простими речовинами, виключаючи золото і інертні гази. У двоелементний з'єднаннях, виключаючи фториди, кисень є окислювачем. У вільному вигляді даний елемент існує у двох модифікаціях: кисень і озон. Формула речовини кисню - О2.

Кисень має реактивні форми, наприклад, перекис водню, синглетний кисень, супероксид, гідроксильний радикал і озон, які є продуктами з високим ступенем токсичності. Вони виходить в процесі часткового відновлення або активування кисню. Деякі з них, наприклад, супероксидний і гідроксильний радикали, а також перекис водню утворюються в тканинах живих організмів, викликаючи оксидативний стрес.

Фізика кисню

Розглянемо основні фізичні властивості кисню. Кисень при нормальних умовах являє собою газ без смаку, кольору і запаху, трохи важчий за повітря. 1 літр кисню має масу в 1,429 р Даний газ погано розчиняється у воді і спирті, але добре - в розплаві срібла. Кисень - це парамагнетик. При нагріванні речовина оборотно дисоціює на атоми. Кисень в рідкому агрегатному стані являє собою блідо-блакитну рідину, а в твердому - кристали синього кольору. Існує 6 кристалічних фаз кисню, що утворюються при різному тиску.

Застосування кисню

Кисень широко застосовується в промисловості, починаючи з середини 20 століття, коли був винайдений турбодетандер, призначений для скраплення повітря і його подальшого поділу.

• У металургії хімічна речовина кисень застосовується в конвертерному способі виробництва сталі і переробки штейнов. Також кисень включається в суміш, що вводиться в пальники, для організації більш ефективного спалювання палива.
• Кисень в балонах застосовують для газополум'яної зварювання та різання металів.
• Рідкий кисень застосовується в ракетному паливі в якості окислювача.
• У медицині кисень застосовують, як складову частину сумішей для наркозу, для лікування бронхіальної астми та захворювань ШКТ, усунення гіпоксії та порушень дихання.
• Кисень - це харчова добавка E948, застосовувана в харчовій промисловості, як пакувальний газ і пропеллент.
• Кисень використовується в хімічній промисловості, як реактив-окислювач для синтезу спиртів, кислот, альдегідів, а також азотної кислоти.
• Кисневі коктейлі застосовують у сільському господарстві для збільшення у вазі у тварин.