Глава 5. Понятие о газах. Воздух. Кислород. Горение

Химические свойства и применение кислорода

Названия оксидов составляют следующим образом.

Названия оксидов

Например:

SO₂ — оксид серы (IV); SO₃ — оксид серы (VI);

Hg₂O — оксид ртути (I); HgO — оксид ртути (II);

Н₂O — оксид водорода.

Во всех случаях мы наблюдали, что процесс горения либо возникает, либо резко усиливается при внесении нагретого вещества в атмосферу кислорода.

Как вы полагаете, существуют ли реакции окисления, которые протекают без предварительного нагревания, при обычных условиях?

В реакции окисления вступают как простые, так и сложные вещества. Рассмотрим пример окисления сложного вещества — метана СН4, входящего в состав природного газа:

С точки зрения химии — это экзотермическая реакция окисления, продуктами которой являются углекислый газ и вода.

Незаменимость кислорода для поддержания жизнедеятельности животных, растений и человека очевидна. Однако применение кислорода не ограничивается использованием его в медицине, в авиации и подводных лодках. Более 60 % производимого в нашей стране кислорода потребляет чёрная металлургия (отрасль промышленности, производящая сплавы на основе железа: чугун, сталь, ферросплавы). Дело в том, что при выплавке из руд чугуна и стали (сплавы железа) применяют кислородное дутьё: продувание воздуха, обогащённого кислородом, через расплавленную массу руды, кокса и других используемых в производстве чугуна и стали материалов. Это значительно увеличивает производительность сталеплавильных агрегатов.

Широко применяют кислородную резку металлов. При сжигании смеси кислорода с ацетиленом или водородом в специальных горелках температура пламени достигает 3000 °С. Такое пламя используют для сварки и резки металлов. Для их осуществления металл нагревают до 1200-1300 °С и направляют на него струю кислорода, прожигающую и разрезающую металл. Обычно таким способом режут стальные изделия толщиной до 300 мм, но можно разрезать и более толстые листы металла (до 2 м толщиной).

Жидкий кислород применяется в лабораториях в качестве хладагента — средства, обеспечивающего сильное охлаждение и замораживание.

Выводы

1. Химические свойства кислорода складываются из совокупности химических реакций, в которые он способен вступать.

2. Кислород реагирует с простыми и сложными веществами с образованием оксидов.

3. Реакции взаимодействия веществ с кислородом называются реакциями окисления, их протекание сопровождается выделением энергии, т. е. они являются экзотермическими.

4. Помимо обеспечения процессов дыхания и горения, кислород широко применяется в промышленности, медицине, авиации и других областях деятельности человека. Области применения кислорода обусловлены присущими ему свойствами.

Основные понятия

Химические свойства • Окисление • Оксиды

Вопросы и задания

1. Формулы только оксидов приведены в ряду

1) НСl, FeO, CuCl₂
2) Na₂SO₄, SO₃, BaO

3) Р₂O₅, CaO, N₂O₄
4) NaOH, Na₂O, H₂SO₄

2. Соедините стрелками формулы оксидов с их названиями.

1) Na₂O
2) SO₃
3) Fe₂O₃
4) МnО₂

А. Оксид железа (III)
Б. Оксид натрия
В. Оксид марганца (IV)
Г. Оксид серы (VI)

3. Составьте уравнения реакций окисления этилена С₂Н₄, этана С₂Н₆.

4. Используя компьютер, составьте схему применения кислорода. Постарайтесь отразить в ней обусловленность применения свойствами вещества. Обсудите её с товарищем.

<<< К началу параграфа