Получение кислорода

Получение кислорода

В лаборатории

1. В результате разложения некоторых солей:
   2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ (при нагревании до 400 – 500 °С, в присутствии MnO₂);
   2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ (при 210 – 240 °С).
2. В результате каталитического разложения пероксида водорода (катализатор MnO₂):
   2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂.
3. Электролизом водного раствора гидроксида натрия (электроды никелевые):
   2H₂O = 2H₂ + O₂.

В промышленности

1. В промышленности для получения чистого кислорода используют перегонку жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200 °С и затем медленно нагревают. При достижении температуры -183 °С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии.
2. Электролизом воды:
   2H₂O = 2H₂ + O₂.

В атмосфере

Кислород атмосферы имеет биологическое происхождение и образуется в зеленых растениях из воды при фотосинтезе с участием хлорофилла и энзимов:

12Н₂О + 6СО₂ = 6О₂ + С₆Н₁₂О₆ + 6Н₂О.

Обнаружение кислорода

Кислород – газ, поддерживающий горение. Поэтому, чтобы доказать, что в склянке действительно находится кислород, а не какой-то другой газ, надо в склянку опустить тлеющую лучинку (тлеет уголёк!). В кислороде тлеющая лучинка (фактически тлеющий уголёк) вспыхивает, так как кислород – газ, поддерживающий горение. Так химическим путём доказывают наличие кислорода.
** История открытия кислорода интересно переплетается с историей появления подводных лодок. Есть сведения, что кислород был открыт еще в XVII веке голландским ученым К. Дреббелем. Он использовал этот газ для дыхания в подводной лодке собственной конструкции. Но это открытие относилось к военной технике и держалось в секрете, поэтому не оказало никакого влияния на дальнейшие исследования.






До официального открытия кислорода химики, вероятно, уже получали этот газ разными способами, но не знали, что держат в руках новый элемент.


Первооткрывателями кислорода считаются шведский химик Карл Шееле и английский естествоиспытатель Джозеф Пристли. Шееле получил кислород несколько раньше, но опубликовал свои исследования позднее, чем Пристли.
Карл Шееле по профессии был аптекарем, а по призванию – химиком-экспериментатором. В течение многих лет он изучал разложение нагреванием множества веществ (среди которых была и селитра KNO₃) и получил газ, который поддерживал дыхание и горение. Свои исследования он опубликовал в 1777 году в книге "Химический трактат о воздухе и огне".
Джозеф Пристли был священником, а в естественных науках его интересовала прежде всего "пневмохимия", т.е. изучение свойств различных газов. Он был первым, кто специально растворил газ в воде и обнаружил, что вода стала удивительно вкусной. Так была изобретена газированная вода.
Затем Пристли, как и Шееле, стал изучать газы, выделяемые различными веществами при нагревании. Получаемый газ он выводил через трубку в сосуд, заполненный не водой, а ртутью. Пристли уже убедился в том, что вода слишком хорошо растворяет газы.
Среди веществ, разложение которых изучил Пристли, оказалось одно, известное еще алхимикам под названием "меркуриус кальцинатус пер се" или жженая ртуть. Это вещество на современном химическом языке называется оксидом ртути, а уравнение его разложения при нагревании выглядит следующим образом:
2 HgO	=	2 Hg	+	O2
оксид ртути	нагревание	ртуть		кислород
Вы можете теперь представить, как трудно было изучать химию во времена, когда химические формулы еще не были изобретены. То, что мы только что записали коротким химическим уравнением, Пристли описал в 1774 году следующим образом: "Я поместил под перевернутой банкой, погруженной в ртуть, немного порошка "меркуриус кальцинатус пер се". Затем я взял небольшое зажигательное стекло и направил лучи Солнца прямо внутрь банки на порошок. Из порошка стал выделяться воздух, который вытеснил ртуть из банки. Я принялся изучать этот воздух. И меня удивило, даже взволновало до глубины моей души, что в этом воздухе свеча горит лучше и светлее, чем в обычной атмосфере".
Разумеется, такое описание реакции выглядит весьма поэтично по сравнению с обычным химическим уравнением. Зато уравнение точнее и короче отражает суть произошедшей химической реакции, его легче понять и запомнить.

Задачи:
KMnO4 t= K2MnO4 + MnO2+ …
Н2O = Н2 + …;
KCLO3 t,MnO2 = KCL + …
CuS + O2 = CuO + …
  Аl + 02 = Аl2O3 ;
NaNO3 = NaNO2 + …;
.
https://chemicty.blogspot.com/2020/04/blog-post_2.html