Оксиген. Кисень. Фізичні властивості кисню. Добування в лабораторії

Переглянути відео

Записати в зошит

Оксиген — хімічний елемент. З Періодичної системи можна отримати наступні відомості про нього:

• символ елемента — O;

• розміщений у другому малому періоді, у головній підгрупі VI групи;

• порядковий номер елемента — 8;

• відносна атомна маса — 16 (точне значення 15,999 а. о. м);

Атом Оксигену містить 8 електронів, отже і заряд ядра атома є +8.

З історії відкриття

1. VIII ст. китайський учений Мао встановив наявність у повітрі газу, який підтримує дихання і горіння.

2. Видатний шведський хімік Карл Вільгельм Шеєле у 1771 р. відкрив кисень.

3. У 1774 р. англійський вчений Джозеф Прістлі здобув кисень розкладом меркурій(II)оксиду.

4. Антуан Лоран Лавуазьє у 1775 р. експериментально довів, що кисень є складовою частиною повітря.

Фізичні властивості

• Агрегатний стан: за звичайних умов — безбарвний газ.

• Смак, запах, колір: не має ні смаку, ні запаху, ні кольору.

• Густина: важчий за повітря

• Розчинність у воді: обмежена, але достатня для дихання водних організмів

• Зрідження та твердіння: за температури -183 кисень перетворюється на рухливу рідину блакитного кольору, а за -219 замерзає у вигляді синіх кристалів. Рідкий та твердий кисень виявляють парамагнітні властивості (притягуються магнітом).

1.Вкажи речовини, що зазвичай входить до складу повітря:

2.Допиши речення.

 Кисень — .......речовина, утворена ..

атомами.......... Молекулярна маса  кисню дорівнює ....... Кисень ...... за повітря. У воді .... розчиняється.

При стандартних умовах є. ..... речовиною.

3.Обери характеристику озону:

• використовується у медицині для полегшення дихання

• найлегший з відомих газів

• утворюється при окисненні смоли хвойних рослин

• добрий розчинник

🧪 Добування та збирання кисню в лабораторії

У лабораторії кисень зазвичай добувають із його оксигеновмісних сполук шляхом їх розкладу за допомогою нагрівання або дії каталізаторів.

1. Основні лабораторні способи добування

А. Каталітичний розклад гідроген пероксиду (перекису водню)

Це найбезпечніший, найзручніший і найшвидший лабораторний метод, який часто демонструють на уроках без нагрівання.

• Реагенти: водний розчин гідроген пероксиду ($\text{H}2\text{O}2$) та каталізатор — манган(IV) оксид ($\text{MnO}_2$).

• Що таке каталізатор? Це речовина, яка прискорює хімічну реакцію, але сама при цьому не витрачається і не входить до складу утворених продуктів.

Б. Термічний розклад калій перманганату (марганцівки)

Класичний шкільний дослід, що вимагає нагрівання.

• Реагент: кристалічний калій перманганат ($\text{KMnO}_4$).

• Особливості: під час нагрівання кристалічної марганцівки у пробірці виділяється кисень. Щоб порошок не залітав у вивідну трубки, отвір пробірки закривають шматочком вати.

• Рівняння реакції:\

В. Термічний розклад калію хлорату (бертолетової солі)

• Реагент: $\text{KClO}3$ (у присутності каталізатора $\text{MnO}2$ і при нагріванні).

• Рівняння реакції:

2. Способи збирання кисню

Оскільки кисень має певні фізичні властивості (нерозчинний або малорозчинний у воді, важчий за повітря), його збирають двома основними методами:

1. Витіснення повітря:

   • Оскільки кисень важчий за повітря , його збирають у посудину, розташовану вертикально дном донизу (або просто опустивши трубку від генератора кисню до самого дна сухої пробірки/колби). Кисень витісняє повітря вгору.

2. Витіснення води:

   • Метод ґрунтується на тому, що кисень дуже мало розчинý у воді.

   • Пробірку або газовідвідну посудину попередньо повністю заповнюють водою і перевертають дном догори в посудині з водою. Кисень, що надходить через трубку, витісняє воду з посудини вниз. Цей метод дозволяє отримати чистіший кисень (без домішок повітря).

3. Виявлення (якісна реакція) кисню

• Як довести, що в пробірці зібрано саме кисень, а не повітря чи інший газ?

• Метод: У пробірку вводять тліючу скіпку (дерев'яну луччину з ледве тліючим кінчиком).

• Спостереження: Завдяки високій концентрації кисню скіпка миттєво спалахує яскравим полум'ям.