Параметр для сравнения Кислород Водород Распространенность в природе химического элемента Физические свойства простого вещества Способы получения простого вещества (не менее 3 примеров, название способа + уравнение) Способы собирания простого вещества* Отношение к горению и дыханию** Роль в химических реакциях (не менее 3 примеров уравнений) О2 – Н2 – Н2 – Применение*** * укажите используемые способы собирания газа (вытеснение воды, вытеснение воздуха) и свяжите их с физическими свойствами вещества, где необходимо, укажите, как расположить сосуд (пробирку) для сбора газа (дном вниз, дном вверх) ** поддерживает/не поддерживает горение и дыхание; горючий/не горючий *** укажите конкретные области применения, назначение/роль вещества. Например: в медицине – материал для изготовления протезов суставов.

### Сравнение кислорода и водорода #### Распространенность в природе - **Кислород (O₂)**: Один из самых распространённых элементов на Земле, составляет около 21% объема атмосферы. В диссоциированном виде (O₂) он встречается в виде свободного газа, а также в составе многих соединений (например, воды, оксидов). - **Водород (H₂)**: Самый легкий и распространенный элемент во Вселенной, но на Земле встречается в основном в соединениях (например, вода). Свободного водорода в атмосфере практически нет. #### Физические свойства простого вещества - **Кислород**: - Безцветный, без запаха и вкуса газ. - Плотность: 1.429 г/л (при нормальных условиях). - Хороший растворитель, растворимость в воде около 0.045 г/100 мл при 0 °C. - **Водород**: - Также безцветный, без запаха и вкуса газ. - Плотность: 0.089 г/л (при нормальных условиях). - Высокая подвижность и низкая растворимость в воде. #### Способы получения простого вещества - **Кислород (O₂)**: 1. Разложение перманганата калия (KMnO₄): \[ 2 KMnO₄ \rightarrow K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ + H₂O \] 2. Электролиз воды: \[ 2 H₂O \rightarrow 2 H₂ + O₂ \] 3. Нагревление оксида ртути (HgO): \[ 2 HgO \rightarrow 2 Hg + O₂ \] - **Водород (H₂)**: 1. Реакция цинка с соляной кислотой (HCl): \[ Zn + 2 HCl \rightarrow ZnCl₂ + H₂ \] 2. Электролиз воды: \[ 2 H₂O \rightarrow 2 H₂ + O₂ \] 3. Реакция пара с углеродом (газа) \[ CH₄ + H₂O \rightarrow CO + 3 H₂ \] #### Способы собирания простого вещества - **Кислород**: - Собирается методом вытеснения воды, сосуд располагается дном вверх. - **Водород**: - Собирается методом вытеснения воздуха, сосуд располагается дном вверх. #### Отношение к горению и дыханию - **Кислород**: Поддерживает горение и дыхание. Без кислорода невозможно существование большинства живых организмов. - **Водород**: Не поддерживает горение (сам по себе не способен гореть, но фантомным образом является горючим; с кислородом образует взрывоопасную смесь). #### Роль в химических реакциях - **Кислород (O₂)**: 1. Реакция с углеродом: \[ C + O₂ \rightarrow CO₂ \] 2. Окисление метана: \[ CH₄ + 2 O₂ \rightarrow CO₂ + 2 H₂O \] 3. Окисление спиртов: \[ C_2H_5OH + O₂ \rightarrow CH₃COOH + H₂O \] - **Водород (H₂)**: 1. Восстановление ионов меди (II): \[ CuO + H₂ \rightarrow Cu + H₂O \] 2. Реакция с кислородом: \[ 2 H₂ + O₂ \rightarrow 2 H₂O \] 3. Реакция с кислотами (например, с HCl): \[ H₂ + 2 HCl \rightarrow 2 H₂ + Cl₂ \] #### Применение - **Кислород**: - В медицине: Используется в кислородных коктейлях и кислородной поддержке для пациентов. - В металлургии: Используется для плавки и рафинирования металлов. - В химической промышленности: Основной компонент для синтеза многих химических веществ. - **Водород**: - В топливной энергетике: Используется в качестве топлива в водородных топливных элементах. - В химической промышленности: Применяется для синтеза аммиака (по процессу Хабера). - В пищевой промышленности: Используется для гидрогенизации жиров и масел.