Получение кислорода: Часть 1

Видео

Конспект

Получение кислорода.

В промышленности:

a) Разделение жидкого воздуха (перегонкой при -193^{\circ} C )

б) Электролиз воды: 2 H_{2} O \rightarrow 2 H_{2} \uparrow+O_{2} \uparrow

В лаборатории:

a) Разложение перманганата калия:

2 KMnO_{4} \rightarrow ~K_{2} MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2} \uparrow б) Разложение пероксида водорода:

2 H_{2} O_{2} \rightarrow 2 H_{2} O+O_{2} \uparrow(\text { с катализатором }) в) Разложение оксида ртути(II):

2 HgO \rightarrow 2 Hg+O_{2} \uparrow г) Разложение бертолетовой соли (хлората калия):

2 KClO_{3} \rightarrow 2 KCl+3 O_{2} \uparrow\left(\text { Катализатор: } MnO_{2}\right) Кислород, получаемый в ходе химических реакций (например, при разложении пероксида водорода или перманганата калия), можно собрать двумя основными способами:

Вытеснение воды (для чистого кислорода):

Кислород малорастворим в воде, поэтому его пузырьки поднимаются вверх и вытесняют воду из сосуда.

2

Нужно понимать, что такой метод подходит только для газов, плохо растворимых в воде.

Вытеснение воздуха (для быстрого сбора).

Кислород тяжелее воздуха (его плотность \sim 1,43 г/л), поэтому он накапливается в нижней части сосуда:

3

Применение кислорода.

Кислород широко используется в разных областях благодаря своей способности поддерживать горение и окислительные процессы.

В медицине его применяют для дыхания при заболеваниях лёгких, отравлениях и операциях. В промышленности кислород необходим для выплавки стали, резки и сварки металлов, а также в химическом производстве (например, при получении серной кислоты). В космонавтике он служит окислителем в ракетном топливе и используется в системах жизнеобеспечения.

Кроме того, кислород применяют для очистки воды, обогащения кормов в сельском хозяйстве и даже в пищевой промышленности - например, для упаковки продуктов. Без кислорода невозможны многие природные и технологические процессы, что делает его одним из самых важных элементов в жизни человека.

Круговорот в природе:

Выделение:

Фотосинтез растений \left(6 CO_{2}+6 H_{2} O \rightarrow C_{6} H_{12} O_{6}+6 O_{2}\right)

Потребление:

Дыхание организмов

Гниение органики

Горение топлива

Кислород - основа жизни на Земле. Его уникальные химические свойства позволяют поддерживать процессы горения, дыхания и многие промышленные производства. Понимание химии кислорода помогает использовать его потенциал безопасно и эффективно.