Кислород, и правда, вездесущ, из него в значительной степени состоит не только воздух, вода и земля, но и мы сами, наша еда, питье, одежда, да и в подавляющем большинстве окружающих нас веществ имеется этот элемент № 8 - кислород.
Могущество его проявляется в том, что кислородом мы дышим, а ведь дыхание – синоним жизни. Кстати, огонь тоже может гореть только в присутствии кислорода.
При обычных условиях элементный кислород не только бесцветен, но и не воспринимаем, не ощутим никакими органами чувств. Правда, его недостаток мы ощутим мгновенно.
Открытие кислорода
То, что этот газ невидим, безвкусен, лишен запаха, газообразен при обычных условиях, на самом деле, надолго задержало его открытие. Конечно, многие ученые догадывались, что должно быть вещество с подобными свойствами, но открыли его только в 18 веке.
Почти одновременно двое ученых – швед Карл Шееле и англичанин Джозеф Пристли – открыли кислород. Трактат шведа назывался «О воздухе в огне».
Французский химик Антуан Лавуазье узнал о кислороде от самого Джозефа Пристли. До их встречи Лавуазье даже не знал, что в горении и дыхании принимает участие только часть воздуха. Теперь он по-новому поставил начатые двумя годами ранее исследования горения. Для его опытов был характерен скрупулезный количественный подход: все, что можно, взвешивалось или как-то измерялось.
Лавуазье наблюдал образование красных чешуек «ртутной окалины» и уменьшение объема воздуха при нагревании ртути в запаянной реторте. В другой реторте, применив высокотемпературный нагрев, он разложил полученные в предыдущем опыте 2,7 г «ртутной окалины» и получил 2,5 г ртути и 8 кубических дюймов того самого газа, о котором уже рассказывал Пристли. В первом опыте, в котором часть ртути была превращена в окалину, было «потеряно» как раз 8 кубических дюймов воздуха, а остаток его стал «а-зотом» - не жизненным, не поддерживающим ни дыхания, ни горения.
Газ, выделенный при разложении окалины, проявлял противоположные свойства, и потому Лавуазье вначале назвал его «жизненным газом» или "газом жизни".
Свойства кислорода
Одно из самых необычных свойств кислорода – это парамагнитность. Именно магнитными свойствами элемент № 8 отличается от всех прочих газообразных (при обычных условиях) элементов. Парамагнетизм – это способность вещества втягиваться в магнитное поле. Объясняется это тем, что у молекул парамагнитных веществ есть собственный магнитный момент. Вот и у молекул кислорода он есть.
А берется он вот откуда. Внешняя электронная оболочка кислородного атома состоит из 6 электронов, четыре из них – спаренные, объединены в две пары, а две – «холостые», неспаренные. Физический носитель магнитных свойств – не просто электрон, а именно неспаренный электрон, потому что спаренные электроны образуют устойчивую систему, не имеющую собственного магнитного момента.
Кислород – активный окислитель. Наружная электронная оболочка атома кислорода, как было сказано выше, состоит из 6 электронов, и к предельно заполненной оболочке (условие максимальной химической устойчивости) атом кислорода может прийти только двумя путями. Или захватить два «посторонних» электрона, или отдать свои шесть. Конечно, первый путь проще, он требует меньших затрат энергии. Поэтому в реакциях с подавляющим большинством атомов кислород выступает в роли окислителя. «Окислительнее» водорода только фтор.
Кислород превращается в жидкость при очень низких температурах, однако у водорода, гелия и азота точка кипения лежит еще ниже.
Круговорот кислорода в природе
Если бы растения в процессе фотосинтеза не превращали воду и углекислый газ в органические соединения, и этот процесс не сопровождался бы высвобождением связанного кислорода, то, довольно быстро исчерпав запасы атмосферного кислорода, весь животный мир задохнулся бы. Однако и растениям после этого тоже пришлось бы несладко.
Ведь и растения, как и животные, потребляют атмосферный кислород, Правда, делают они это только в темное время суток. Ночью, когда прекращается процесс фотосинтеза, растения из производителей кислорода превращаются в его потребителей.
Но зеленая ветка мяты, помещенная под стеклянный колпак с воздухом, в котором уже погасла свеча, возвращает этому воздуху способность поддерживать дыхание и горение.
Так что берегите растения, они ещё всем пригодятся))