1.Строение атома кислорода исходя из положения в Периодической таблице Д.И. Менделеева. 2.Простые вещества – физические свойства кислорода. 3.Химические свойства кислорода…

1. Строение атома кислорода исходя из положения в Периодической таблице Д.И. Менделеева

Кислород (O) находится в группе 16 (VI А) и периоде 2 Периодической таблицы элементов. Атом кислорода имеет атомный номер 8, что означает, что он содержит 8 протонов в ядре и, в нейтральном состоянии, также 8 электронов. Его электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁴, что указывает на 6 валентных электронов (в 2s и 2p подуровнях). Это делает кислород высокоэлектрonegативным элементом, который активно принимает электроны для достижения стабильной конфигурации (изменяет число валентных электронов до 8, что соответствует правилу октета).

2. Простые вещества – физические свойства кислорода

Кислород в стандартных условиях (при нормальных температурах и давлении) представляет собой бледно-голубой газ без вкуса и запаха. Его физические свойства:

• Температура кипения: -182,96 °C
• Температура плавления: -218,79 °C
• Плотность (газ): 1,429 г/л (при 0 °C и 1 атм.)
• Растворимость в воде: хорошо растворим (в 1 л воды растворяется около 30 см³ кислорода при 20 °C).

3. Химические свойства кислорода

a. Реакции с простыми веществами:

1. С водородом: \[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \quad (сгорение водорода) \]
2. С галогенами: \[ Cl_2 + O_2 \rightarrow 2ClO \quad (реакция хлора с кислородом) \]
3. С металлами:
   • Например, с железом: \[ 4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 \quad (окисление железа до оксида железа(III)) \]

b. Реакции со сложными веществами:

1. С водой: \[ H_2O + O_2 \rightarrow 2H_2O_2 \quad (реакция перекиси водорода) \]

2. С кислотами:

   • Например, с серной кислотой: \[ 2H_2SO_4 + O_2 \rightarrow 2H_2O + 2SO_2 + O_3 \quad (оксидирование серной кислоты) \]

3. С щелочами:

   • Например, с натриевой щелочью: \[ 2NaOH + O_2 \rightarrow 2NaO + H_2O \quad (реакция окисления) **c. Краткое описание важнейших соединений:** - **Оксиды:** - Оксид углерода (CO и CO₂) - Оксид железа (FeO, Fe₂O₃) - **Соли:** - Сульфат натрия (Na₂SO₄) - Нитрат кальция (Ca(NO₃)₂) - **Гидроксиды:** - Гидроксид натрия (NaOH) - Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) ### 4. Значение кислорода в природе и для человека Кислород является жизненно важным элементом для большинства живых организмов, так как используется в клеточном дыхании для получения энергии. В экосистемах кислород вырабатывается посредством фотосинтеза растениями. Он также играет ключевую роль в горении и является необходимым для многих промышленных процессов. В медицине кислород применяют для лечения респираторных заболеваний. ### 5. Как был открыт кислород; способы его получения Кислород был открыт в 1774 году английским ученым Джозефом Пристли, который выделил его в результате термического разложения ртути (II) оксида. **Способы получения кислорода:** 1. **Термическое разложение оксидов:** \[ 2HgO \xrightarrow{\Delta} 2Hg + O_2 \quad (ртути (II) оксид) \]

4. Электролиз воды: \[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \quad (электролиз воды) \]

5. Химическая реакция: Расщепление пероксида водорода с использованием катализаторов: \[ 2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \quad (катализатор - диоксид марганца) \]

Эти способы используются как в лабораторных условиях, так и на промышленных предприятиях.