§ 20. Оксиґен. Кисень

Із цього параграфа ви дізнаєтеся про:

розміщення хімічного елемента Оксиґену у періодичній системі;
поширеність Оксиґену у природі;
прості речовини, які утворює Оксиґен;
фізичні властивості кисню.

Пригадайте з вивченого на уроках природознавства:

— який газ підтримує дихання і горіння?

У періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва Оксиґен має порядковий номер 8. Він розміщений у головній підгрупі VI групи 2 періоду. Відносна атомна маса Оксиґену дорівнює 16. Оксиґен належить до неметалічних елементів. У хімічних сполуках цей елемент завжди виявляє валентність 2.

Оксиґен — найпоширеніший хімічний елемент на Землі. Атоми Оксиґену містяться у більшості мінералів та гірських порід, що утворюють земну кору і мантію. Прикладами таких мінералів є гематит (червоний залізняк), магнетит (магнітний залізняк), кварц, гіпс, польовий шпат. На частку атомів Оксиґену припадає близько половини (47%) маси земної кори, а також майже 90% маси Світового океану. Оксиґен входить до складу білків, жирів та вуглеводів. Приблизно 3/5 маси людини припадає на атоми Оксиґену. Найбільш поширена на планеті сполука Оксиґену — вода H₂O. У вигляді простої речовини кисню О₂ Оксиґен міститься у повітрі, а у вигляді озону О₃ — у верхніх шарах атмосфери. (Пригадайте, що проста речовина озон О₃ є алотропною модифікацією Оксиґену.)

Знайомство зі світом речовин зазвичай розпочинають з кисню — газу, що необхідний для дихання. Горіння пального та інших речовин на повітрі також відбувається за участі кисню.

Проста речовина кисень складається з двоатомних молекул О₂. За звичайних умов кисень — це безколірний газ без запаху.

Він трохи важчий за повітря: 1 л повітря за температури 0 °С і нормальному тиску важить 1,29 г, а 1 л кисню — 1,43 г.

Кисень погано розчиняється у воді — при кімнатній температурі та нормальному тиску в 100 об’ємах води розчиняється 3 об’єми кисню. Киснем, розчиненим у воді, дихають риби та рослини водойм. При зниженні температури розчинність кисню збільшується — у 100 об’ємах води при 4 °С розчиняється вже майже 5 об’ємів газу. Але навіть такої кількості кисню може не вистачити мешканцям водойм на всю зиму, оскільки запаси цього газу в скутих кригою ріках та озерах не поповнюються за рахунок повітря кисню.

При температурі -183 °С кисень зріджується — переходить у рідкий стан. Рідкий кисень — рухлива рідина блакитного кольору, що притягується магнітом. При -219 °С рідина твердне, утворюючи сині кристали твердого кисню.

...первинне відкриття кисню належить китайському вченому VIII ст. Мао-хоа, який за 1000 років до А. Лавуазьє встановив, що у повітрі є газ, який підтримує дихання і горіння.

ВИСНОВКИ

Оксиґен належить до неметалічних елементів, він найбільш поширений хімічний елемент на Землі. Утворює прості речовини — кисень та озон.
Кисень — газ без запаху та смаку, малорозчинний у воді, важчий від повітря, підтримує дихання і горіння.

Початковий рівень

1. У складі яких речовин міститься Оксиґен у земній корі та повітрі?
2. До яких явищ — фізичних чи хімічних — належить перетворення рідкого кисню в газоподібний?
3. Для чого працівники рибних господарств взимку довбають ополонки на ріках та озерах?
4. Шведський вчений Карл Шеєле, який отримав кисень одночасно з Прістлі, назвав його «райським повітрям». Що він хотів цим сказати?

Середній рівень

5. У якій групі, підгрупі та періоді розміщено Оксиґен?
6. До яких елементів — металічних чи неметалічних — належить Оксиґен?
7. У скільки разів атом Оксиґену важчий за атом Гідроґену?

Достатній рівень

8. Обчисліть відносну молекулярну масу кисню та озону.

Високий рівень

9. Оксиґен міститься у складі гематиту (червоного залізняка) Fe₂O₃, кварцу SiO₂, піролюзиту MnO₂. Визначте масові частки Оксиґену у цих мінералах. Який із них містить найбільше Оксиґену?

Додаткове завдання

10. Учень сьомого класу важить 50 кг. Розрахуйте масу і кількість всіх атомів Оксиґену в його організмі, якщо відомо, що масова частка Оксиґену дорівнює 61%, а маса одного атома Оксиґену становить 2,66 • 10^-26 кг.

Зміст