Что не может окислить кислород

Кислород

Газ без цвета, без запаха, составляет 21% воздуха.

Общая характеристика элементов VIa группы

От O к Po (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизации, сродство к электрону.

Основное состояние атома кислорода

У атома кислорода (как и атомы азота, фтора, неона) нет возбужденного состояния, так как отсутствует свободная орбиталь с более высоким энергетическим уровнем, куда могли бы перемещаться валентные электроны.

Атом кислорода имеется два неспаренных электрона, максимальная валентность II.

Природные соединения

Получение

В промышленности кислород получают из сжиженного воздуха. Также активно применяются кислородные установки, мембрана которых устроена как фильтр, отсеивающие кислород (мембранная технология).

В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия (марганцовки) или бертолетовой соли при нагревании. Применяется реакция каталитического разложения пероксида водорода.

На подводных лодках для получения кислорода применяют следующую реакцию:

Химические свойства

Является самым активным неметаллом после фтора, образует бинарные соединения со всеми элементами кроме гелия, неона, аргона. Чаще всего реакции с кислородом экзотермичны (горение), ускоряются при повышении температуры.

Во всех реакциях, кроме взаимодействия со фтором, кислород проявляет себя в качестве окислителя.

F + O₂ → OF₂ (фторид кислорода, O +2 )

В реакциях кислорода с металлами образуются оксиды, пероксиды и супероксиды. Реакции с активными металлами идут без нагревания.

Известна реакция горения воды во фторе.

Все органические вещества сгорают с образованием углекислого газа и воды.

Процесс можно остановить на любой стадии в зависимости от желаемого результата.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Что не может окислить кислород?

Кислород не может окислить фтор.

Фтор более сильный окислитель. Кислород горит во фторе.

Кислород не реагирует и потому не может окислить очень многие вещества. Из элементов это фтор, гелий, аргон. Из оксидов это, например, диоксид углерода СО2, триоксид серы (серный ангидрид) SO3, многие другие оксиды в высшей степени окисления элементов, например, OsO4, пероксиды типа ВаО2, надоксиды типа КО2, гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, например, КОН и т.д. и т.п.

Для разработки лекарств сейчас строят компьютерные трехмерные модели рецепторов и затем осуществляют компьютерный перебор молекул, которые максимально подходят к этому рецептору пространственно и по гидрофобно-гидрофильным взаимодействиям частей молекулы. После этого синтезируются уже реальные вещества и проверяются на практике. Для некоторых лекарств есть проекты распределенных вычислений, в которых вы можете поучаствовать.

Свойства элементов высчитываются по таблице Менделеева. Раньше это делали прямой экстраполяцией свойств. Теперь для новых элементов вводят релявисткую поправку (из-за высокой скорости внешних электронов).

Число моделей изменений свойств для разных задач очень велико и описать все я просто не смогу.

Все это уже давно сделано. В начале научились делить ядра и из одного большого получать парочку более мелких. На это способны атомы изотопов Урана Тория и Плутония.

Кроме того тяжелые ядра на специальных ускорителях разгоняют до релятивистских скоростей и бросают на мишень.Таким образом получают единицы атомов нового вещества. Когда их удается химически идентифицировать, им дают названия. Многие трансурановые изотопы получены именно таким путем. Умеют ученые и, например, из ртути получать золото. Делают это тоже на ускорителях. Но промышленного значения это не имеет, дорого и используется только в научных целях.

Источник

Химические свойства кислорода

Взаимодействие кислорода с простыми веществами

Кислороду присуща высокая химическая активность. Многие вещества реагируют с кислородом при комнатной температуре. Так, например, свежий срез яблока довольно быстро приобретает бурую окраску, это происходит вследствие химических реакций между органическими веществами, содержащимися в яблоке, и кислородом, содержащимся в воздухе. С простыми веществами кислород, как правило, реагирует при нагревании. В металлическую ложечку для сжигания веществ поместим уголек, нагреем его в пламени спиртовки докрасна и опустим в сосуд с кислородом. Наблюдаем яркое горение уголька в кислороде. Уголь – простое вещество, образованное элементом углеродом. В реакции кислорода с углеродом образуется углекислый газ:

Стоит отметить, что многие химические вещества имеют тривиальные названия. Углекислый газ – это тривиальное название вещества. Тривиальные названия веществ используются в повседневной жизни, многие из них имеют давнее происхождение. Например, пищевая сода, бертолетова соль. Однако у каждого химического вещества есть и систематическое химическое название, составление которого регламентируется международными правилами – систематической химической номенклатурой.

Так, углекислый газ имеет систематическое название оксид углерода (IV).

Углекислый газ является сложным веществом, бинарным соединением, в состав которого входит кислород. Поместим в ложечку для сжигания веществ серу и нагреем. Сера плавится, затем загорается. На воздухе сера горит бледным, почти незаметным, синим пламенем. Внесем серу в сосуд с кислородом – сера горит ярким синим пламенем. В реакции серы с кислородом образуется сернистый газ:

Сернистый газ, как и углекислый газ, относится к группе оксидов. Это оксид серы (IV) – бесцветный газ с резким едким запахом. Теперь внесем в сосуд с кислородом подожженный красный фосфор. Фосфор горит ярким, ослепительным пламенем. Сосуд заполняется белым дымом. Белый дым – это продукт реакции, мелкие твердые частицы оксида фосфора (V):

В кислороде способны гореть не только неметаллы. Металлы также энергично взаимодействуют с кислородом. Например, магний горит в кислороде и на воздухе ослепительным белым пламенем. Продукт реакции – оксид магния:

Попробуем сжечь в кислороде железо. Раскалим в пламени спиртовки стальную проволоку и быстро опустим в сосуд с кислородом. Железо горит в кислороде с образованием множества искр. Вещество, полученное в результате реакции, называют железной окалиной:

Снопы искр, образующихся при горении бенгальского огня, объясняются сгоранием порошка железа, входящего в состав этих пиротехнических изделий. После рассмотренных реакций можно сделать важные выводы: кислород реагирует как с металлами, так и неметаллами; часто эти реакции сопровождаются горением веществ. Продуктами реакций кислорода с простыми веществами являются оксиды. Обратите внимание, что при взаимодействии кислорода с простыми веществами – металлами и неметаллами образуются сложные вещества – оксиды. Такой тип химических реакций называют реакциями соединения.

Реакция соединения – реакция, в результате которой из двух или нескольких менее сложных по строению веществ, образуются более сложные по строению вещества

Взаимодействие кислорода со сложными веществами

Кислород способен вступать в реакции и со сложными веществами. В качестве примера рассмотрим реакцию, которая протекает при горении бытового газа, который состоит из метана CH4. По горению метана в конфорке печи можно сделать выводы, что реакция протекает с выделением энергии в виде тепла и света. Каковы продукты этой реакции?

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.

Продукты реакции оксиды: углекислый газ (оксид углерода (IV)) и вода (оксид водорода). В реакции кислорода с минералом пиритом FeS2 (важный минерал железа и серы) получают оксиды серы и железа. Реакция происходит при нагревании:

4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3

Окисление – горение и медленное окисление

Горение – это первая химическая реакция, с которой познакомился человек. Огонь… Можно ли представить наше существование без огня? Он вошел в нашу жизнь, стал неотделим от нее. Без огня человек не сварит пищу, сталь, без него невозможно движение транспорта. Огонь стал нашим другом и союзником, символом славных дел, добрых свершений, памятью о минувшем.

С химической точки зрения горение – это химическая реакция, сопровождающаяся выделением потока раскаленных газов и энергии в виде тепла и света. Можно сказать, что кислород, вступая в реакцию с простыми веществами, окисляет их:

Простое вещество + Кислород окисление → Продукты окисления (оксиды) + Энергия.

Окисление веществ может и не сопровождаться горением, то есть выделением пламени. Такие процессы называют медленным окислением. Медленное окисление – процесс постепенного взаимодействия веществ с кислородом, с медленным выделением теплоты, не сопровождающийся горением. Так, например, углекислый газ образуется не только при горении углерода в кислороде, но и при медленном окислении органических веществ кислородом воздуха (гниении, разложении).

Итог статьи:

Источник

uCrazy.ru

Навигация

ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ

ОПРОС

СЕЙЧАС НА САЙТЕ

КАЛЕНДАРЬ

Сегодня день рождения

Рекомендуем

Правда ли, что кислород медленно убивает нас?

Кислород – важный химический элемент, необходимый для поддержания жизни большинства организмов на планете. Однако, чистый кислород это токсичный газ. Почему кислород ускоряет старение и как организм с этим борется?

Для чего нам нужен кислород?

Человек, также как подавляющее большинство животных, растений и микроорганизмов, относится к аэробным организмам. Аэробы нуждаются в молекулах кислорода для синтеза энергии.

Все дело в том, что газ O₂ является мощным окислителем. Наверняка вы замечали, что если надкусить яблоко и оставить его на некоторое время на столе, то оно потемнеет. Полифенол, содержащийся во фрукте, вступит в химическую реакцию с атмосферным кислородом и окислится. Подобным образом, газ провоцирует появление ржавчины на металле. За определенное время, кислород способен «разъесть» практически любой материал.

В нашем случае, атмосферный кислород разлагается в легких до молекул и насыщает собой кровь. Благодаря кровообращению, организм доставляет эти молекулы к каждой клетке нашего тела. В клетках расположены митохондрии – «энергетические станции» организма. С помощью кислорода они окисляют питательные вещества и высвобождают энергию, необходимую для жизнедеятельности. Это процесс метаболизма. Условно, кислород позволяет митохондриям сжигать питательные вещества, как дрова в каминной топке.

Существуют и анаэробные организмы, способные получать энергию без окисления кислородом. Однако благодаря O₂ из одной и той же молекулы высвобождается в несколько раз больше энергии, чем без него. Именно поэтому аэробная жизнь доминирует на планете.

В атмосфере содержится почти 21% чистого кислорода. Безопасное для человека содержание составляет до 60%. При длительном вдыхании от 60 до 90% чистого O₂ клетки начинают гибнуть, провоцируя патологические процессы в организме, прежде всего, в легких. В конечном итоге, переизбыток газа приводит к смерти.

Однако даже нормальное содержание газа негативно сказывается на здоровье человека. Почему так происходит?

В процессе метаболизма в митохондриях 98% кислорода восстанавливается до воды. Однако 2% молекул газа превращаются в активные формы кислорода (АФК) – пероксиды и свободные радикалы с исключительной реактивностью. Они повреждают ДНК митохондрии, истощают энергетический запас клетки и провоцируют её преждевременную гибель. По-научному это называют окислительным стрессом. На окислительном стрессе основана теория старения английского ученого Денхама Хармана.

Разумеется, действия АФК организм старается держать под контролем. В частности, свободные радикалы используются для апоптоза – регулируемый процесс гибели инфицированных и поврежденных клеток. Каждый день в нашем теле умирает до 300 миллиардов клеток, а вместо них «рождаются» новые.

Окислительной стресс также является причинами синдрома хронической усталости, повышенного давления, атеросклероза (болезнь артерий), болезни Альцгеймера (деменция) и многих других заболеваний.

Как продлить свою молодость?

Одной из причин, что среди горцев Кавказа, Тибета, Памира и т.д. много долгожителей – малое количество потребляемого кислорода. Организм горцев привык компенсировать недостаток повышением уровня гемоглобина, а клетки приспосабливаются использовать O₂ экономичнее. В результате, отравление молекулой у них ниже.

Как можно дольше сохранять интенсивный обмен веществ – один из способов противостоять кислородному отравлению. Для этого исследователи рекомендуют вести активный образ жизни.

Российские ученые предлагают более действенный метод – разработать искусственные антиоксиданты и помочь клеткам бороться со свободными радикалами. Данные антиоксиданты получили название «ионы Скулачева». На их производство государство потратило 710 миллионов рублей.

«Эликсир молодости» уже испытали на животных. Согласно исследователям, искусственные антиоксиданты увеличили максимальный возраст подопытных и снизили риск развития определенных заболеваний. Возможно, вскоре человечество научится справляться с токсичностью кислорода, а продолжительность жизни увеличится.

Источник

2.3.2. Химические свойства кислорода и серы.

Химические свойства кислорода

Химический элемент кислород может существовать в виде двух аллотропных модификаций, т.е. образует два простых вещества. Оба этих вещества имеют молекулярное строение. Одно из них имеет формулу O₂ и имеет название кислород, т.е. такое же, как и название химического элемента, которым оно образовано.

Другое простое вещество, образованное кислородом, называется озон. Озон в отличие от кислорода состоит из трехатомных молекул, т.е. имеет формулу O₃.

Поскольку основной и наиболее распространенной формой кислорода является молекулярный кислород O₂, прежде всего мы рассмотрим именно его химические свойства.

Химический элемент кислород находится на втором месте по значению электроотрицательности среди всех элементов и уступает лишь фтору. В связи с этим логично предположить высокую активность кислорода и наличие у него практически только окислительных свойств. Действительно, список простых и сложных веществ, с которыми может реагировать кислород огромен. Однако, следует отметить, что поскольку в молекуле кислорода имеет место прочная двойная связь, для осуществления большинства реакций с кислородом требуется прибегать к нагреванию. Чаще всего сильный нагрев требуется в самом начале реакции (поджиг) после чего многие реакции идут далее уже самостоятельно без подвода тепла извне.

Среди простых веществ не окисляются кислородом лишь благородные металлы (Ag, Pt, Au), галогены и инертные газы.

Сера сгорает в кислороде с образованием диоксида серы:

Фосфор в зависимости от избытка или недостатка кислорода может образовать как оксида фосфора (V), так и оксид фосфора (III):

Взаимодействие кислорода с азотом протекает в крайне жестких условиях, в виду того что энергии связи в молекулах кислорода и особенно азота очень велики. Также свой вклад в сложность протекания реакции делает высокая электроотрицательность обоих элементов. Реакция начинается лишь при температуре более 2000 o C и является обратимой:

Не все простые вещества, реагируя с кислородом образуют оксиды. Так, например, натрий, сгорая в кислороде образует пероксид:

а калий – надпероксид:

Чаще всего, при сгорании в кислороде сложных веществ образуется смесь оксидов элементов, которыми было образовано исходное вещество. Так, например:

Однако, при сгорании в кислороде азотсодержащих органических веществ вместо оксида азота образуется молекулярный азот N2. Например:

При сгорании в кислороде хлорпроизводных вместо оксидов хлора образуется хлороводород:

Химические свойства озона:

Озон является более сильным окислителем, чем кислород. Обусловлено это тем, что одна из кислород-кислородных связей в молекуле озона легко рвется и в результате образуется чрезвычайно активный атомарный кислород. Озон в отличие от кислорода не требует для проявления своих высоких окислительных свойств нагревания. Он проявляет свою активность при обычной и даже низкой температурах:

Как было сказано выше, серебро с кислородом не реагирует, однако, реагирует с озоном:

Качественной реакцией на наличие озона является то, что при пропускании исследуемого газа через раствор иодида калия наблюдается образование йода:

Химические свойства серы

Молекулы ромбической серы состоят из восьми атомов, т.е. ее формулу можно записать как S₈. Однако, поскольку химические свойства всех модификаций достаточно схожи, чтобы не затруднять запись уравнений реакций любую серу обозначают просто символом S.

Сера может взаимодействовать и с простыми и со сложными веществами. В химических реакциях проявлет как окислительные, так и восстановительные свойства.

Окислительные свойства серы проявляются при ее взаимодействии с металлами, а также неметаллами, образованными атомами менее электроотрицательного элемента (водород, углерод, фосфор):

Как восстановитель сера выступает при взаимодействии с неметаллами, образованными более электроотрицательными элементами (кислород, галогены), а также сложными веществами с ярко выраженной окислительной функцией, например, серной и азотной концентрированной кислотами:

Также сера взаимодействует при кипячении с концентрированными водными растворами щелочей. Взаимодействие протекает по типу диспропорционирования, т.е. сера одновременно и понижает, и повышает свою степень окисления:

Источник

• визитки установка дверей шаблоны →