неметаллами: C + O2 = CO2, P4 + 5O2 = P4O10,
и сложными веществами: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O, 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2.
Чаще всего в результате таких реакций получаются различные оксиды (см. гл. II § 5), но активные щелочные металлы, например натрий, сгорая, превращаются в пероксиды:
2Na + O2 = Na2O2.
Структурная формула получившегося пероксида натрия (Na
Тлеющая лучинка, помещенная в кислород, вспыхивает. Это удобный и простой способ обнаружения чистого кислорода.
В промышленности кислород получают из воздуха путем ректификации (сложной разгонки), а в лаборатории – подвергая термическому разложению некоторые кислородсодержащие соединения, например:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 = 2KCl + 3O2
2KNO3 = 2KNO2 + 3O2
и, кроме того, путем каталитического разложения пероксида водорода при комнатной температуре: 2H2O2 = 2H2O + O2 (MnO2–катализатор).
Чистый кислород используют в промышленности для интенсификации тех процессов, в которых происходит окисление, и для создания высокотемпературного пламени. В ракетной технике в качестве окислителя используется жидкий кислород.
Огромное значение имеет кислород для поддержания жизнедеятельности растений, животных и человека. В обычных условиях человеку достаточно для дыхания кислорода воздуха. Но в условиях, когда воздуха не хватает, или он вообще отсутствует (в самолетах, при водолазных работах, в космических кораблях и т. п.), для дыхания готовят специальные газовые смеси, содержащие кислород. Применяют кислород и в медицине при заболеваниях, вызывающих затруднение дыхания.
д) Озон и его молекулы
Озон O3 – вторая аллотропная модификация кислорода.
Трехатомная молекула озона имеет уголковую структуру, среднюю между двумя структурами, отображаемыми следующими формулами:
Озон – темно-синий газ с резким запахом. Из-за своей сильной окислительной активности он ядовит. Озон в полтора раза "тяжелее" кислорода и несколько больше, чем кислород, растворим в воде.
Озон образуется в атмосфере из кислорода при грозовых электрических разрядах:
3О2 = 2О3 (
При обычной температуре озон медленно превращается в кислород, а при нагревании этот процесс протекает со взрывом.
Озон содержится в так называемом "озоновом слое" земной атмосферы, предохраняя все живое на Земле от вредного воздействия солнечного излучения.
В некоторых городах озон используется вместо хлора для дезинфекции (обеззараживания) питьевой воды.
Определите валентность и степень окисления каждого из атомов кислорода.
2.Составьте уравнения реакций сгорания в кислороде лития, магния, алюминия, кремния, красного фосфора и селена (атомы селена окисляются до степени окисления +IV, атомы остальных элементов – до высшей степени окисления). К каким классам оксидов относятся продукты этих реакций?
3.Сколько литров озона можно получить (при нормальных условиях) а) из 9 л кислорода, б) из 8 г кислорода?
10.3. Вода
Вода – самое распространенное в земной коре вещество. Масса земной воды оценивается в 1018 тонн. Вода – основа гидросферы нашей планеты, кроме того, она содержится в атмосфере, в виде льда образует полярные шапки Земли и высокогорные ледники, а также входит в состав различных горных пород. Массовая доля воды в человеческом организме составляет около 70 %.
Вода – единственное вещество, у которого во всех трех агрегатных состояниях есть свои особые названия.
Электронное строение молекулы воды (рис. 10.4
Из-за полярности связей О–Н и уголковой формы молекула воды представляет собой
Электрический диполь – частица (или тело), несущая равные по модулю положительный и отрицательный заряды, не совпадающие в пространстве. |
Для характеристики полярности электрического диполя используется физическая величина, называемая "
Электрический момент электрического диполя (дипольный момент) – произведение положительного заряда диполя на вектор расстояния между заряженными концами диполя. |
[ |
В химии дипольный момент измеряют в дебаях: 1 Д = 3,34.10–30 Кл.м
Полярная молекула – молекула, являющаяся электрическим диполем. |
