Kemijske in fizikalne lastnosti, uporaba in proizvodnja kisika

Štiri elemente "halkogena" (tj. "Nosilci bakra") vodijo glavno podskupino skupine VI (po novi klasifikaciji - 16. skupini) periodičnega sistema. Poleg žvepla, telurja in selena jim pripada tudi kisik. Poglejmo si podrobneje o lastnostih tega najpogostejšega elementa na Zemlji, pa tudi o uporabi in proizvodnji kisika.

Razširjenost elementa

Vsebnost kisika v zemeljski skorji je skoraj 50%. Najdemo ga v različnih mineralih v obliki oksidov in soli.

V vezani obliki vstopi kisik v kemično sestavo vode - njegovo odstotno razmerje je približno 89%, kot tudi sestavo celic vseh živih bitij - rastlin in živali.

V zraku je kisik v prostem stanju v obliki O2, ki zaseda petino svoje sestave in v obliki ozona - O3.

Fizične lastnosti

Oxygen O2 je plin, ki nima barve, okusa in vonja. Slabo se raztopi v vodi. Vrelišče je 183 stopinj pod ničelnim. V tekoči obliki ima kisik modro barvo in v trdni obliki tvori modre kristale. Tališče kisikovih kristalov je 218,7 stopinj pod ničelnim Celzijem.

Kemijske lastnosti

Pri segrevanju ta element reagira s številnimi preprostimi snovmi, tako kovinskimi kot nekovinskimi, tako da tvorijo tako imenovane okside - spojine elementov s kisikom. Kemijska reakcija, v kateri elementi vstopajo s kisikom, se imenuje oksidacija.

Na primer,

4Na + O2 = 2Na2O

S + O2 = SO2

Nekatere kompleksne snovi tudi reagirajo s kisikom, prav tako pa tvorijo okside:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

2CO + O2 = 2CO2

Če snov počasi reagira s kisikom, se ta oksidacija imenuje počasna. Na primer, to so postopki razgradnje živilskih proizvodov, razpad.

Pridobivanje kisika

To kemični element je mogoče dobiti v laboratoriju in v industrijskem podjetju.

Proizvodnja kisika v laboratoriju poteka na več načinov:

1. S reakcijo razgradnje kalijevega bromidne soli (kalijev klorat).

2. S razkrajanjem vodikovega peroksida z segrevanjem v prisotnosti manganovega oksida, ki deluje kot katalizator.

3. S razgradnjo kalijevega permanganata.

Proizvodnja kisika v industriji poteka na tak način:

1. Za tehnične namene se kisik pridobiva iz zraka, pri katerem je njegova običajna vsebnost približno 20%, tj. peti del. V ta namen se zrak najprej zgoreli, da nastane mešanica z vsebnostjo tekočega kisika okoli 54%, tekočim dušikom 44% in tekočim argonom 2%. Te pline nato ločimo s postopkom destilacije z relativno majhnim intervalom med vreliščem tekočega kisika in tekočim dušikom - minus 183 in minus 198,5 stopinjami. Izkazalo se je, da dušik izhlapi prej kot kisik.

Sodobna oprema zagotavlja kisik katere koli stopnje čistosti. Dušik, ki se pridobiva z ločevanjem tekočega zraka, se uporablja kot surovina pri sintezi svojih derivatov.

2. Elektroliza vode daje tudi kisik zelo čisto stopnjo. Ta metoda se je razširila v državah z bogatimi viri in poceni električno energijo.

Uporaba kisika

Kisik je glavni element vitalne dejavnosti našega celotnega planeta. Ta plin, ki ga vsebuje v ozračju, se porabi v procesu dihalne naprave, živali in ljudi.

Pridobivanje kisika je zelo pomembno za takšna področja človeške dejavnosti kot medicina, varjenje in rezanje kovin, peskanje, letalstvo (za dihanje ljudi in delovne motorje), metalurgija.

V procesu človeške gospodarske dejavnosti se kisik porabi v velikih količinah - na primer s sevanjem različnih vrst goriva: zemeljskega plina, metana, premoga, lesa. V vseh teh procesih, a ogljikov monoksid. Hkrati je narava predvidela postopek naravnega vezanja te spojine s fotosintezo, ki poteka v zelenih rastlinah pod vplivom sončne svetlobe. Kot posledica tega procesa se oblikuje glukoza, ki jo rastlina nato uporabi za izdelavo svojih tkiv.