Hangi kimyasal özellikler oksijenin karakteristiğidir? Oksijen: elementin kimyasal özellikleri

Kimyanın ortaya çıkışından bu yana, etrafımızdaki her şeyin kimyasal elementler içeren bir maddeden oluştuğu insanlığa açık hale geldi. Maddelerin çeşitliliği, basit elementlerin çeşitli bileşikleri tarafından sağlanır. Bugün 118 kimyasal element keşfedilmiş ve D. Mendeleev'in periyodik tablosuna dahil edilmiştir. Bunların arasında, varlığı Dünya'da organik yaşamın ortaya çıkışını belirleyen bir takım önde gelenleri vurgulamakta fayda var. Bu liste şunları içerir: nitrojen, karbon, oksijen, hidrojen, kükürt ve fosfor.

Oksijen: keşfin hikayesi

Tüm bu unsurlar ve diğer bazı unsurlar, gezegenimizdeki yaşamın evriminin şu anda gözlemlediğimiz biçimde gelişmesine katkıda bulundu. Tüm bileşenler arasında doğada diğer elementlerden daha fazla bulunan oksijendir.

Ayrı bir element olarak oksijen 1 Ağustos 1774'te keşfedildi. Sıradan bir mercek kullanarak ısıtarak cıva tortusundan hava elde etmeye yönelik bir deney sırasında, bir mumun alışılmadık derecede parlak bir alevle yandığını keşfetti.

Priestley uzun süre buna makul bir açıklama bulmaya çalıştı. O zamanlar bu olguya “ikinci hava” adı veriliyordu. Biraz daha önce, denizaltının mucidi K. Drebbel, 17. yüzyılın başında, icadında oksijeni izole etmiş ve nefes almak için kullanmıştır. Ancak deneylerinin, canlı organizmalarda enerji alışverişinin doğasında oksijenin oynadığı rolün anlaşılması üzerinde bir etkisi olmadı. Ancak oksijeni resmi olarak keşfeden bilim adamı Fransız kimyager Antoine Laurent Lavoisier'dir. Priestley'in deneyini tekrarladı ve ortaya çıkan gazın ayrı bir element olduğunu fark etti.

Oksijen, inert gazlar ve soy metaller hariç, hemen hemen tüm basit maddelerle etkileşime girer.

Doğada oksijen bulmak

Gezegenimizdeki tüm elementler arasında oksijen en büyük payı alır. Oksijenin doğadaki dağılımı çok çeşitlidir. Hem bağlı hem de serbest formda bulunur. Kural olarak güçlü bir oksitleyici ajan olduğundan bağlı durumda kalır. Doğada oksijenin ayrı bir bağlanmamış element olarak bulunması yalnızca gezegenin atmosferinde kaydedilir.

Gaz halinde bulunur ve iki oksijen atomunun birleşimidir. Atmosferin toplam hacminin yaklaşık %21'ini oluşturur.

Havadaki oksijen, olağan formunun yanı sıra ozon formunda izotropik bir forma da sahiptir. üç oksijen atomundan oluşur. Gökyüzünün mavi rengi bu bileşiğin atmosferin üst kısmındaki varlığıyla doğrudan ilgilidir. Ozon sayesinde Güneşimizden gelen sert kısa dalga radyasyonu emilir ve yüzeye ulaşmaz.

Ozon tabakasının yokluğunda, mikrodalga fırında kızartılan yiyecekler gibi organik yaşam da yok olur.

Gezegenimizin hidrosferinde bu element iki elementle birleşerek suyu oluşturur. Okyanuslar, denizler, nehirler ve yeraltı sularındaki oksijen oranının, çözünmüş tuzlar dikkate alındığında yaklaşık %86-89 olduğu tahmin edilmektedir.

Oksijen yerkabuğunda bağlı halde bulunur ve en yaygın elementtir. Onun payı yaklaşık %47'dir. Doğada oksijenin varlığı gezegenin kabuklarıyla sınırlı değildir; bu element tüm organik varlıkların bir parçasıdır. Ortalama olarak payı, tüm elementlerin toplam kütlesinin% 67'sine ulaşıyor.

Oksijen yaşamın temelidir

Yüksek oksidatif aktivitesi nedeniyle oksijen çoğu element ve maddeyle oldukça kolay birleşerek oksitler oluşturur. Elementin yüksek oksitleme kapasitesi, iyi bilinen yanma sürecini sağlar. Oksijen aynı zamanda yavaş oksidasyon süreçlerinde de rol oynar.

Oksijenin doğadaki güçlü bir oksitleyici ajan olarak rolü, canlı organizmaların yaşam süreçlerinde yeri doldurulamaz. Bu kimyasal işlem sayesinde maddeler oksitlenir ve enerji açığa çıkar. Canlı organizmalar bunu geçimleri için kullanırlar.

Bitkiler atmosferdeki oksijen kaynağıdır

Gezegenimizdeki atmosferin oluşumunun ilk aşamasında mevcut oksijen, karbondioksit (karbon dioksit) formunda bağlı durumdaydı. Zamanla karbondioksiti emebilen bitkiler ortaya çıktı.

Bu süreç fotosentezin ortaya çıkması sayesinde mümkün oldu. Zamanla, bitkilerin yaşamı boyunca, milyonlarca yıl boyunca, Dünya atmosferinde büyük miktarda serbest oksijen birikmiştir.

Bilim adamlarına göre geçmişte kütle oranı yaklaşık %30'a ulaşmıştı; bu da şimdikinden bir buçuk kat daha fazlaydı. Bitkiler hem geçmişte hem de günümüzde doğadaki oksijen döngüsünü önemli ölçüde etkilemiş, böylece gezegenimizin flora ve faunasının çeşitliliğini sağlamıştır.

Oksijenin doğadaki önemi sadece çok büyük değil, aynı zamanda çok önemlidir. Hayvan dünyasının metabolik sistemi açıkça atmosferdeki oksijenin varlığına dayanır. Onun yokluğunda bildiğimiz hayat imkansız hale gelir. Gezegenin sakinleri arasında yalnızca anaerobik (oksijensiz yaşayabilen) organizmalar kalacak.

Doğada yoğunluk, diğer elementlerle kombinasyon halinde üç toplanma halinde olmasıyla sağlanır. Güçlü bir oksitleyici ajan olduğundan, serbest formdan bağlı forma çok kolay geçer. Ve ancak fotosentez yoluyla karbondioksiti parçalayan bitkiler sayesinde serbest halde bulunur.

Hayvanların ve böceklerin solunum süreci, redoks reaksiyonları için bağlanmamış oksijenin üretilmesi ve ardından vücudun yaşamsal fonksiyonlarını sağlayacak enerjinin üretilmesine dayanmaktadır. Doğada bağlı ve serbest oksijenin varlığı, gezegendeki tüm yaşamın tam olarak işlemesini sağlar.

Gezegenin evrimi ve “kimyası”

Gezegendeki yaşamın evrimi, Dünya atmosferinin bileşimine, minerallerin bileşimine ve sıvı suyun varlığına dayanıyordu.

Kabuğun kimyasal bileşimi, atmosfer ve suyun varlığı, gezegendeki yaşamın kökeninin temelini oluşturdu ve canlı organizmaların evriminin yönünü belirledi.

Gezegenin mevcut "kimyasına" dayanarak evrim, kimyasallar için çözücü olarak suya ve enerji üretmek için oksitleyici bir madde olarak oksijenin kullanımına dayanan karbon bazlı organik yaşama geldi.

Farklı bir evrim

Bu aşamada modern bilim, organik bir molekülün yapımı için silisyum veya arseniğin temel alınabileceği, karasal koşullar dışındaki ortamlarda da yaşam olasılığını yalanlamamaktadır. Ve sıvı ortam, bir çözücü gibi, sıvı amonyak ve helyumun bir karışımı olabilir. Atmosfere gelince, helyum ve diğer gazlarla karıştırılmış hidrojen gazı şeklinde sunulabilir.

Modern bilim, bu koşullar altında hangi metabolik süreçlerin meydana gelebileceğini henüz modelleyememektedir. Ancak yaşamın evriminin bu yönü oldukça kabul edilebilir. Zamanın kanıtladığı gibi, insanlık sürekli olarak etrafımızdaki dünyaya ve onun içindeki hayata dair anlayışımızın sınırlarını genişletmekle karşı karşıyadır.

TANIM

Oksijen– Periyodik Kimyasal Elementler Tablosunun VIA grubunun ikinci periyodunun elemanı D.I. Mendeleev, atom numarası 8 ile. Sembol - O.

Atom kütlesi – 16 amu. Oksijen molekülü iki atomludur ve şu formüle sahiptir: O2

Oksijen p elementleri ailesine aittir. Oksijen atomunun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 4'tür. Bileşiklerinde oksijen çeşitli oksidasyon durumları sergileyebilir: “-2”, “-1” (peroksitlerde), “+2” (F2O). Oksijen, allotropi olgusunun tezahürü - birkaç basit madde biçiminde varoluş - allotropik modifikasyonlar ile karakterize edilir. Oksijenin allotropik modifikasyonları oksijen O2 ve ozon O3'tür.

Oksijenin kimyasal özellikleri

Oksijen güçlü bir oksitleyici ajandır çünkü Dış elektron seviyesini tamamlamak için sadece 2 elektrona ihtiyacı vardır ve bunları kolaylıkla ekler. Kimyasal aktivite açısından oksijen flordan sonra ikinci sıradadır. Oksijen, helyum, neon ve argon dışındaki tüm elementlerle bileşikler oluşturur. Oksijen halojenler, gümüş, altın ve platin ile doğrudan reaksiyona girer (bileşikleri dolaylı olarak elde edilir). Oksijen içeren reaksiyonların neredeyse tamamı ekzotermiktir. Bir bileşiğin oksijenle olan birçok reaksiyonunun karakteristik özelliği, büyük miktarda ısı ve ışığın açığa çıkmasıdır. Bu tür işlemlere yanma denir.

Oksijenin metallerle etkileşimi. Alkali metallerle (lityum hariç), oksijen, geri kalanıyla birlikte peroksitler veya süperoksitler oluşturur - oksitler. Örneğin:

4Li + O2 = 2Li20;

2Na + O2 = Na202;

K + O2 = KO2;

2Ca + O2 = 2CaO;

4Al + 3O2 = 2Al203;

2Cu + O2 = 2CuO;

3Fe + 2O2 = Fe304.

Oksijenin ametallerle etkileşimi. Oksijenin metal olmayanlarla etkileşimi ısıtıldığında meydana gelir; nitrojen ile etkileşim dışında tüm reaksiyonlar ekzotermiktir (reaksiyon endotermiktir, doğada bir elektrik arkında 3000C'de meydana gelir - yıldırım deşarjı sırasında). Örneğin:

4P + 5O2 = 2P205;

C + O2 = C02;

2H2 + O2 = 2H20;

N 2 + O 2 ↔ 2NO – Q.

Karmaşık inorganik maddelerle etkileşim. Karmaşık maddeler aşırı oksijenle yandığında, karşılık gelen elementlerin oksitleri oluşur:

2H2S + 3O2 = 2S02 + 2H20(t);

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H20 (t);

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H20 (t, kat);

2PH3 + 4O2 = 2H3P04(t);

SiH4 + 2O2 = Si02 + 2H20;

4FeS2 +11O2 = 2Fe203 +8 SO2 (t).

Oksijen, oksitleri ve hidroksitleri daha yüksek oksidasyon durumuna sahip bileşiklere oksitleyebilir:

2CO + O2 = 2CO2(t);

2S02 + O2 = 2S03 (t, V205);

2NO + O2 = 2NO2;

4FeO + O2 = 2Fe203 (t).

Karmaşık organik maddelerle etkileşim. Hemen hemen tüm organik maddeler yanar, atmosferik oksijen tarafından karbondioksit ve suya oksitlenir:

CH4 + 2O2 = C02 +H20.

Yanma reaksiyonlarına (tam oksidasyon) ek olarak, eksik veya katalitik oksidasyon reaksiyonları da mümkündür; bu durumda reaksiyon ürünleri alkoller, aldehitler, ketonlar, karboksilik asitler ve diğer maddeler olabilir:

Karbonhidratların, proteinlerin ve yağların oksidasyonu, canlı bir organizmada enerji kaynağı görevi görür.

Oksijenin fiziksel özellikleri

Oksijen yeryüzünde en çok bulunan elementtir (kütlece %47). Havadaki oksijen içeriği hacimce %21'dir. Oksijen suyun, minerallerin ve organik maddelerin bir bileşenidir. Bitki ve hayvan dokuları çeşitli bileşikler halinde %50-85 oranında oksijen içerir.

Serbest halde oksijen, renksiz, tatsız ve kokusuz bir gazdır, suda çok az çözünür (3 litre oksijen, 20°C'de 100 litre suda çözünür. Sıvı oksijen mavi renklidir ve paramanyetik özelliklere sahiptir (bir yüzeye çekilir) manyetik alan).

Oksijen elde etmek

Oksijen üretmek için endüstriyel ve laboratuvar yöntemleri vardır. Bu nedenle endüstride oksijen, sıvı havanın damıtılmasıyla elde edilir ve oksijen üretimine yönelik ana laboratuvar yöntemleri, karmaşık maddelerin termal ayrışmasının reaksiyonlarını içerir:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

4K 2 Cr2 Ö 7 = 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 Ö 3 +3 Ö 2

2KNO3 = 2KNO2 + Ö2

2KClO3 = 2KCl +3 O2

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Oksijen formlarıperoksitler oksidasyon durumu −1 ile.
— Örneğin peroksitler, alkali metallerin oksijende yanmasıyla üretilir:
2Na + Ö2 → Na2Ö2

— Bazı oksitler oksijeni emer:
2BaO + Ö2 → 2BaO2

— A. N. Bach ve K. O. Engler tarafından geliştirilen yanma prensiplerine göre oksidasyon, bir ara peroksit bileşiğinin oluşmasıyla iki aşamada meydana gelir. Bu ara bileşik izole edilebilir, örneğin, yanan bir hidrojen alevi buzla soğutulduğunda, su ile birlikte hidrojen peroksit oluşur:
H2 + Ö2 → H2Ö2

Süperoksitler−1/2 oksidasyon durumuna sahiptir, yani iki oksijen atomu başına bir elektron (O2 - iyon). Peroksitlerin yüksek basınç ve sıcaklıklarda oksijenle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir:
Na 2 Ö 2 + Ö 2 → 2NaO 2

Ozonitler-1/3 oksidasyon durumuna sahip O 3 - iyonunu içerir. Ozonun alkali metal hidroksitler üzerindeki etkisiyle elde edilir:
KOH(tv) + Ç 3 → KO 3 + KOH + Ç 2

İyon dioksijenil O 2 + +1/2 oksidasyon durumuna sahiptir. Reaksiyonla elde edilen:
PtF 6 + Ö 2 → Ö 2 PtF 6

Oksijen florürler
Oksijen diflorür OF 2 oksidasyon durumu +2, florun bir alkali çözeltiden geçirilmesiyle elde edilir:
2F 2 + 2NaOH → OF 2 + 2NaF + H20

Oksijen monoflorür (dioksidiflorür), O 2 F 2, kararsız, oksidasyon durumu +1. -196 °C sıcaklıkta akkor deşarjda flor ve oksijen karışımından elde edilir.

Belirli bir basınç ve sıcaklıkta bir flor ve oksijen karışımından bir akkor deşarjının geçirilmesiyle, daha yüksek oksijen florürleri O3F2, O4F2, O5F2 ve O6F2 karışımları elde edilir.
Oksijen solunum, yanma ve çürüme süreçlerini destekler. Serbest formunda elementin iki allotropik modifikasyonu vardır: O2 ve O3 (ozon).

Oksijen uygulaması

Oksijenin yaygın endüstriyel kullanımı, sıvı havayı sıvılaştırmak ve ayırmak için kullanılan turbo genişleticilerin icat edilmesinden sonra 20. yüzyılın ortalarında başladı.

Metalurjide

Çelik üretiminin dönüştürücü yöntemi oksijen kullanımını içerir.

Metallerin kaynaklanması ve kesilmesi

Silindirlerdeki oksijen, metallerin alevle kesilmesi ve kaynaklanması için yaygın olarak kullanılır.

İtici gaz

Roket yakıtı için oksitleyici olarak sıvı oksijen, hidrojen peroksit, nitrik asit ve diğer oksijen açısından zengin bileşikler kullanılır. Sıvı oksijen ve sıvı ozon karışımı, roket yakıtının en güçlü oksitleyicilerinden biridir (hidrojen-ozon karışımının spesifik dürtüsü, hidrojen-flor ve hidrojen-oksijen florür çiftlerinin spesifik dürtüsünü aşar).

Tıpta

Oksijen, solunum problemleri için, astım tedavisinde, oksijen kokteylleri, oksijen yastıkları vb. şeklinde solunum gazı karışımlarını zenginleştirmek için kullanılır.

Gıda endüstrisinde

Gıda endüstrisinde oksijen, gıda katkı maddesi olarak kayıtlıdır E948 itici gaz ve paketleme gazı olarak.

Oksijenin biyolojik rolü

Canlılar havadan oksijen alır. Oksijen tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Kardiyovasküler hastalıklarda metabolik süreçleri iyileştirmek için mideye oksijen köpüğü (“oksijen kokteyli”) enjekte edilir. Trofik ülserler, fil hastalığı, kangren ve diğer ciddi hastalıklarda deri altı oksijen uygulaması kullanılır. Yapay ozon zenginleştirmesi, havayı dezenfekte etmek ve kokuyu gidermek ve içme suyunu arıtmak için kullanılır. Oksijen 15 O'nun radyoaktif izotopu, kan akış hızını ve pulmoner ventilasyonu incelemek için kullanılır.

Zehirli oksijen türevleri

Singlet oksijen, hidrojen peroksit, süperoksit, ozon ve hidroksil radikali gibi bazı oksijen türevleri (reaktif oksijen türleri olarak adlandırılır) oldukça toksiktir. Oksijenin aktivasyonu veya kısmi indirgenmesi işlemi sırasında oluşurlar. Süperoksit (süperoksit radikali), hidrojen peroksit ve hidroksil radikali insan ve hayvanların hücre ve dokularında oluşarak oksidatif strese neden olabilir.

Oksijen izotopları

Oksijenin üç kararlı izotopu vardır: 16 O, 17 O ve 18 O; ortalama içeriği Dünya'daki toplam oksijen atomu sayısının sırasıyla %99,759'u, %0,037'si ve %0,204'üdür. Bunların en hafifi olan 16 O'nun izotop karışımındaki keskin üstünlüğü, 16 O atomunun çekirdeğinin 8 proton ve 8 nötrondan oluşmasından kaynaklanmaktadır. Ve atom çekirdeğinin yapısı teorisinden de anlaşılacağı gibi bu tür çekirdekler özellikle kararlıdır.

Radyoaktif izotoplar 11 O, 13 O, 14 O (yarılanma ömrü 74 sn), 15 O (T 1/2 = 2,1 dk), 19 O (T 1/2 = 29,4 sn), 20 O (çelişkili yarılanma) vardır. 10 dakikadan 150 yıla kadar yaşam verileri).

Ek Bilgiler

Oksijen bileşikleri
Sıvı oksijen
Ozon

Oksijen, Oksijenyum, O (8)
Oksijenin keşfi (Oksijen, Fransız Oksijen, Alman Sauerstoff) kimyanın gelişiminde modern dönemin başlangıcını işaret ediyordu. Yanmanın hava gerektirdiği eski çağlardan beri biliniyordu, ancak yüzyıllar boyunca yanma süreci belirsizliğini korudu. Sadece 17. yüzyılda. Mayow ve Boyle, havanın yanmayı destekleyen bazı maddeler içerdiği fikrini bağımsız olarak ifade ettiler, ancak bu tamamen rasyonel hipotez o zamanlar geliştirilmedi, çünkü yanma fikri, yanan bir cismin belirli bir bileşenle birleştirilmesi süreci olarak görülüyor. O zamanlar hava, yanma sırasında yanan cismin temel bileşenlere ayrışmasının meydana geldiği gerçeği gibi bariz bir eylemle çelişiyor gibi görünüyordu. 17. yüzyılın başında bu temeldeydi. Becher ve Stahl tarafından yaratılan flojiston teorisi ortaya çıktı. Kimyanın gelişmesinde kimyasal-analitik dönemin ortaya çıkmasıyla (18. yüzyılın ikinci yarısı) ve kimyasal-analitik yönün ana dallarından biri olan yanma ve solunumun yanı sıra “pnömatik kimyanın” ortaya çıkışıyla birlikte , yine araştırmacıların dikkatini çekti. Çeşitli gazların keşfi ve bunların kimyasal süreçlerdeki önemli rollerinin belirlenmesi, Lavoisier'in yanma süreçlerine ilişkin sistematik çalışmaları için ana teşviklerden biriydi. Oksijen, 18. yüzyılın 70'li yıllarının başında keşfedildi.

Bu keşifle ilgili ilk rapor, 1775 yılında İngiltere Kraliyet Cemiyeti'nin bir toplantısında Priestley tarafından yapıldı. Priestley, kırmızı cıva oksidi büyük bir yanan camla ısıtarak, mumun normal havaya göre daha parlak yandığı bir gaz elde etti; ve için için yanan kıymık alevlendi. Priestley, yeni gazın bazı özelliklerini belirledi ve ona daflojistik hava adını verdi. Bununla birlikte, Priestley'den (1772) iki yıl önce Scheele, cıva oksidin ayrıştırılması ve diğer yöntemlerle de oksijen elde etti. Scheele bu gaza ateş havası (Feuerluft) adını verdi. Scheele keşfini ancak 1777'de rapor edebildi.

1775 yılında Lavoisier, Paris Bilimler Akademisi önünde "çevremizi saran havanın en saf kısmını" elde etmeyi başardığı mesajıyla konuştu ve havanın bu kısmının özelliklerini anlattı. İlk başta, Lavoisier bu "hava"yı hayati (Air imparatorlukal, Air vital) hayati havanın temeli (Base de l'air vital) olarak adlandırdı. Oksijenin farklı ülkelerdeki birkaç bilim adamı tarafından neredeyse aynı anda keşfedilmesi, bu konuda tartışmalara yol açtı. Priestley, bir kaşif olarak tanınma konusunda özellikle ısrarcıydı. Aslında bu tartışmalar henüz sona ermedi. Oksijenin özellikleri ve oksijenin yanma süreçleri ve oksit oluşumundaki rolü üzerine yapılan ayrıntılı bir çalışma, Lavoisier'in şu yanlış sonuca varmasına neden oldu: bu gaz asit oluşturan bir prensiptir. 1779'da Lavoisier, bu sonuca uygun olarak oksijen için yeni bir isim ortaya koydu: asit oluşturma prensibi (principe acidifiant veya principe oxygine). Yunancadan - asit ve “üretiyorum”.

TANIM

Oksijen- Periyodik Tablonun sekizinci elementi. Metal olmayanları ifade eder. VI grup A alt grubunun ikinci periyodunda yer alır.

Seri numarası 8'dir. Nükleer yükü +8'dir. Atom ağırlığı - 15.999 amu. Doğada oksijenin üç izotopu bulunur: 16 O, 17 O ve 18 O, bunların en yaygın olanı 16 O'dur (%99,762).

Oksijen atomunun elektronik yapısı

Oksijen atomunun, ikinci periyotta yer alan tüm elementler gibi iki kabuğu vardır. Grup numarası -VI (kalkojenler) - nitrojen atomunun dış elektronik seviyesinin 6 değerlik elektronu içerdiğini gösterir. Yüksek oksitleme kabiliyetine sahiptir (yalnızca flor için daha yüksek).

Pirinç. 1. Oksijen atomunun yapısının şematik gösterimi.

Temel durumun elektronik konfigürasyonu şu şekilde yazılır:

1s 2 2s 2 2p 4 .

Oksijen p-ailesinin bir elementidir. Uyarılmamış durumdaki değerlik elektronlarının enerji diyagramı aşağıdaki gibidir:

Oksijenin 2 çift eşleştirilmiş elektronu ve iki eşlenmemiş elektronu vardır. Tüm bileşiklerinde oksijen II değerlik sergiler.

Pirinç. 2. Oksijen atomunun yapısının uzaysal gösterimi.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Kimya dersi 8. sınıf

Ders: Oksijen, genel özellikleri. Doğada olmak. Oksijen üretimi ve fiziksel özellikleri.

Dersin amacı:“kimyasal element”, “basit madde”, “kimyasal reaksiyon” kavramlarının oluşumunu sürdürür. Laboratuvarda oksijen üretme yöntemleri hakkında fikir geliştirin. Katalizör kavramını tanıtın, fiziksel özellikleri, elementi D.I. tablosuna göre karakterize edin. Mendeleev. İnteraktif beyaz tahta becerilerinizi geliştirin.

Temel Kavramlar. Katalizörler.

Planlanan öğrenme çıktıları

Ders. Oksijeni örnek alarak “kimyasal element” ve “basit madde” kavramlarını ayırt edebilme. Oksijen toplamanın fiziksel özelliklerini ve yöntemlerini karakterize edebilme.

Meta konu. Öğretmen ve akranlarıyla bir plana göre çalışma, formüle etme, tartışma, eğitimsel işbirliği ve ortak faaliyetler düzenleme yeteneğini geliştirmek.

Kişisel.Öğrenmeye karşı sorumlu bir tutum oluşturmak, kendi kendine eğitime hazır olmak.

Başlıca öğrenci etkinlikleri türleri.Önerilen plana göre bir kimyasal elementi tanımlayın. Gösteri deneyinde gözlemlenen kimyasal reaksiyonları açıklayın. Sonuçların ortak tartışmasına katılın. Deney sonuçlarından sonuçlar çıkarın.

Gösteriler. Hidrojen peroksitten oksijen elde edilmesi.

Ders ilerlemesi

Yeni materyal öğrenme.

1. Ön konuşma:

Hangi gaz solunumu ve yanmayı destekler?

Doğa tarihi ve botanik derslerinden oksijen hakkında hangi bilgileri zaten biliyorsunuz?

Hangi maddeler oksijen içerir? (su, kum, kayalar, mineraller, proteinler, yağlar, karbonhidratlar).

Oksijen kimyasal elementinin genel özellikleri:

Kimyasal işaret (O).

Bağıl atom kütlesi (16).

Değerlik (II).

Basit bir maddenin kimyasal formülü (O2).

Basit bir maddenin bağıl molekül ağırlığı (32).

8 numaralı elementi, D.I. kimyasal elementlerin periyodik tablosundaki konumuna göre karakterize edin. Mendeleev. (seri numarası – 8, atom kütlesi – 16, IV – grup numarası, periyot numarası – 2).

Doğada olmak.

Oksijen yerkabuğunda en çok bulunan kimyasal elementtir (%49). Havada %21 oranında oksijen gazı bulunur. Oksijen, canlı organizmalar için büyük önem taşıyan organik bileşiklerin önemli bir parçasıdır.

Fiziksel özellikler: oksijen renksiz, tatsız ve kokusuz, suda az çözünen bir gazdır (100 hacim suda – 3,1 hacim oksijen). Oksijen havadan biraz daha ağırdır (Bay (O2) = 2x16 = 32, p hava = 29).

2. Oksijen üretimi üzerine deneyler.

Laboratuvarda elde edilen.

Oksijen gazı ilk kez 1774 yılında elde edildi. bilim adamı Joseph Priestley. Cıva(II) oksit kalsine edildiğinde Priestley “hava” elde etti:

Bilim adamı, ortaya çıkan gazın mum alevi üzerindeki etkisini incelemeye karar verdi: Bu gazın etkisi altında mum alevi göz kamaştırıcı derecede parlak hale geldi ve ortaya çıkan gaz akışında demir tel yandı. Bu gazın bulunduğu bir kaba yerleştirilen fareler kolayca nefes aldı; bilim adamının kendisi de bu gazı solumaya çalıştı ve nefes almanın kolay olduğunu kaydetti.

Okul laboratuvarında bu gazı hidrojen peroksitten elde edeceğiz. Oksijenin fiziksel özelliklerini gözlemlemek için kuralları tekrarlıyoruz güvenlik önlemleri.

Hidrojen peroksit çözeltisi içeren bir test tüpüne biraz manganez (IV) oksit MnO2 yerleştiriyoruz, oksijenin salınmasıyla şiddetli bir reaksiyon başlıyor. Oksijen salınımını için yanan bir kıymıkla doğrularız (parlar ve yanar). Reaksiyon sonunda manganez (IV) oksit dibe çöker ve tekrar kullanılabilir. Sonuç olarak manganez (IV) oksit, hidrojen peroksitin ayrışma reaksiyonunu hızlandırır ancak tüketilmez.

Tanım:

Kimyasal reaksiyonları hızlandıran ancak tüketilmeyen ve reaksiyon ürünlerinin bir parçası olmayan maddelere katalizör denir.

2H2O2 MnO2 2H2O+O2

Okul laboratuvarında oksijen başka bir yolla elde edilir:

Potasyum permanganatın ısıtılmasıyla

2КМnO4=К2MnO4+MnO2+О2

Manganez (IV) oksit başka bir oksijen üretim reaksiyonunu hızlandırır - potasyum klorat KClO3 (Berthollet tuzu) ısıtıldığında ayrışma reaksiyonu: 2КlO3 MnO2 2Кl+3О2

3. Ders kitabıyla çalışmak:

Biz. 75 katalizörlerin endüstride kullanımı hakkında bilgi aldım.

Şek. 25 ve Şek. Şekil 26, oksijen toplama yöntemlerini göstermektedir. Havanın yer değiştirmesi yoluyla oksijen toplama yöntemlerine dayanarak hangi fiziksel özellikleri biliyorsunuz? (oksijen havadan ağırdır: 32 29), su değiştirme yöntemiyle? (oksijen suda az çözünür). Hava yer değiştirme yöntemini kullanarak oksijen toplamak için bir cihaz nasıl düzgün şekilde monte edilir? (Şekil 25) Cevap: Oksijen toplama borusu alttan aşağıya yerleştirilmelidir. Bir kaptaki oksijenin varlığını nasıl tespit edebilir veya kanıtlayabilirsiniz? (için için yanan bir kıymığın parıltısıyla).

İle. 75'i ders kitabındaki "endüstriye girmek" makalesini okudu. Bu üretim yöntemi oksijenin hangi fiziksel özelliğine dayanmaktadır? (sıvı oksijenin kaynama noktası sıvı nitrojenden daha yüksektir, dolayısıyla nitrojen buharlaşacak ve oksijen kalacaktır).

II.Bilgi ve becerilerin pekiştirilmesi.

Hangi maddelere katalizör denir?

İle. 76 test görevi.

Çiftler halinde çalışın. İki doğru cevabı seçin:

Kimyasal element oksijen:

1. renksiz gaz

2. seri numarası 8 (+) olan

3. havanın bir kısmı

4. suyun bir parçasıdır (+)

5. Havadan biraz daha ağırdır.

4. Basit madde oksijeni:

1. atom kütlesi 16'dır

2. suyun bir kısmı

3. Nefes almayı ve yanmayı destekler (+)

4. Hidrojen peroksitin (+) ayrışması sırasında oluşur.

5. Tabloyu doldurun:

Sülfür oksit (VI) içindeki oksijen kimyasal elementinin kütle fraksiyonunu hesaplayın. SO3

W= (nxAr):Bay x %100

W(O)= (3x16): 80x100%=60%

Hangi şişenin karbondioksit ve oksijen içerdiği nasıl anlaşılır? (için için yanan bir kıymık yardımıyla: oksijende parlak bir şekilde yanıp söner, karbondioksitte söner).