Химия. 7 класс. Попель

Раздел 2. Кислород

В материале этого раздела вы найдете много интересных сведений о неметаллическом элементе Оксигене и его простом веществе кислороде. Такой выбор элемента и вещества не случаен. Атомы Оксигена содержатся в молекулах многих соединений — органических и неорганических. Кислород является очень важным простым веществом. Он необходим для дыхания, принимает участие во многих реакциях, протекающих в природе. Этот газ используется в металлургии, химической промышленности, технике, медицине.

§ 18. Оксиген. Кислород

Материал параграфа поможет вам:

  • систематизировать сведения о химическом элементе Оксигене;
  • оценить распространенность Оксигена и его простого вещества кислорода в природе;
  • характеризовать физические свойства кислорода.

Оксиген. Это первый элемент, который вы будете подробно изучать. Слово «оксиген»

Это интересно

До 1961 г. атомной единицей массы была 1/16 массы атома Оксигена.

происходит от греческих слов «oxys» (кислый) и «genos» (рождение). Такое название элемент получил в XVIII в.; тогда ученые уже знали, что он входит в состав кислот («рождает кислоты»). Впоследствии выяснилось, что существуют кислоты, молекулы которых не содержат атомов Оксигена. Однако название элемента сохранилось.

Из периодической системы получаем такие сведения о нем:

  • символ Оксигена — О;
  • элемент находится во 2-м периоде, в VI группе;
  • порядковый номер Оксигена — 8;
  • его относительная атомная масса — 16 (точное значение — 15,999).

Порядковый номер элемента указывает на то, что атом Оксигена содержит 8 электронов, а заряд ядра атома равен +8.

Оксиген — неметаллический элемент, поскольку его простые вещества кислород О2 и озон О3 являются неметаллами.

Вам известно, что Оксиген имеет постоянное значение валентности, равное 2.

  • Напишите формулы соединений Оксигена с Натрием, Кальцием, Алюминием.

Распространенность Оксигена в природе. Оксиген — один из самых распространенных элементов на нашей планете. В земной коре его атомов больше, чем атомов любого другого элемента (с. 69). Атомы Оксигена есть в песке, глине, известняке, многих минералах. Оксиген — второй элемент по распространенности в атмосфере (после Нитрогена) и гидросфере (после Гидрогена). Основа гидросферы — вода — является соединением Оксигена с Гидрогеном.

Атомы Оксигена входят в состав молекул многих веществ, находящихся в живых организмах, — воды, белков, жиров и т. п. В теле взрослого человека массовая доля этого элемента составляет около 65 %.

Это интересно

Организм взрослого мужчины ежесуточно потребляет приблизительно 900 г кислорода, а женщины — 600 г.

Кислород. Важнейшее простое вещество Оксигена — кислород. Этот газ необходим для дыхания; он поддерживает горение.

Формула кислорода вам известна — О2. Это вещество состоит из двухатомных молекул.

Молекулы кислорода достаточно устойчивы. Лишь под воздействием электрических разрядов, ультрафиолетовых лучей, а также при температуре свыше 2000 °С они распадаются на атомы.

Кислород является компонентом воздуха — природной смеси газов. На него приходится около 1/5 объема воздуха. Состав воздуха, из которого удален водяной пар1, приведен в таблице 2.

Таблица 2

Состав воздуха

Газ

Доля в воздухе, %

Название

Формула

объемная*

массовая

Азот

N2

78,08

75,51

Кислород

О2

20,95

23,14

Аргон

Аr

0,93

1,28

Углекислый газ

СО2

0,040

0,061

Другие газы

менее 0,002

менее 0,002

* Объемная доля вещества в смеси является отношением объема вещества к объему смеси. Объемную долю обозначают греческой буквой φ (фи).

Определить объемную долю кислорода в воздухе можно экспериментально. Для этого необходимо взять стеклянную бутылку без дна с пробкой и сосуд (кристаллизатор) большего диаметра, заполненный водой до половины. Опыт проводят следующим образом. В пробку вставляют ложку для сжигания, в которую набирают красный фосфор. Его поджигают, быстро помещают в бутылку и плотно закрывают ее пробкой (рис. 50). Когда горение фосфора прекратится, вода поднимется приблизительно на 1/5 объема бутылки. Этот объем занимал в воздухе кислород, вступивший в реакцию с фосфором.

1 Водяной пар обуславливает влажность воздуха.

Рис. 50. Определение объемной доли кислорода в воздухе сжиганием фосфора: а — начало опыта; б — окончание опыта

Кислород содержится не только в атмосфере. Небольшое количество его вместе с другими газами воздуха растворено в природной воде.

Физические свойства кислорода. В обычных условиях кислород — бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса. При охлаждении до -183 °С он превращается в голубую жидкость, которая при температуре -219 °С затвердевает, образуя синие кристаллы. Кислород в 1,1 раза тяжелее воздуха. Он слабо растворяется в воде, но этого достаточно для рыб и других обитателей водоемов, которые дышат растворенным кислородом.

Это интересно

Жидкий кислород, как и железо, притягивается к магниту.

Выводы

Оксиген — неметаллический элемент. В природе распространено его простое вещество — кислород, а также вода и многие другие соединения Оксигена. На кислород приходится почти 1/5 объема воздуха.

Кислород — газ без запаха и вкуса; он необходим для дыхания, поддерживает горение.

131. Составьте предложения, вставив вместо точек слова «Оксиген» или «кислород» в соответствующих падежах:

  • а) ... — простое вещество ...;
  • б) вода образована Гидрогеном и ...;
  • в) молекула ... состоит из двух атомов ...;
  • г) в результате фотосинтеза растения поглощают углекислый газ, а выделяют... .

132. Назовите два газа, которых в воздухе больше всего, и напишите их формулы.

133. В каких природных веществах (простых, сложных) имеются атомы Оксигена? Какие из этих веществ входят в состав атмосферы, гидросферы, литосферы?

134. Составьте формулы соединений Оксигена с учетом указанных значений валентности элементов:

135. Рассчитайте массовую долю Оксигена: а) в углекислом газе СО2; б) в метиловом спирте СН3OН; в) в глюкозе С6Н12О6.

136. Какая масса Оксигена содержится в 90 г воды?

137. Вычислите массу кислорода в 10 л воздуха, если плотность воздуха составляет 1,29 г/л. Дополнительные сведения, необходимые для решения задачи, возьмите из таблицы 2.

138. Относительная молекулярная масса соединения Сульфура с Оксигеном вдвое больше относительной молекулярной массы кислорода. Найдите формулу соединения.