Согласно древнего мифа, Прометей похитил огонь с Олимпа и принес его людям. Конечно, он не знал, что вещество, лучше всего поддерживающее горение, это кислород, ведь он — самый распространенный в земной коре элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 60% массы земной коры. В морской и пресной воде содержание связанного кислорода по массе — 85,82%. Известно более 1500 минералов, содержащих кислород. Постараемся о нем узнать побольше.
Кислород и озон.
Кислород — химически активный неметалл, является самым лёгким элементом из 6 группы главной подгруппы таблицы Менделеева. Кислород — газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (формула O2, так и читается). Жидкий кислород при низких температурах имеет светло-голубой цвет, а твёрдый представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
Существует также озон: при нормальных условиях это газ голубого цвета со специфическим запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода (формула O3). Озон содержится в верхних слоях атмосферы и защищает Землю от жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца. В отличие от кислорода, озон чрезвычайно ядовит. Озон неустойчив и легко превращается в кислород. Часто можно почувствовать запах озона после грозы. Озон образует озоновый слой в стратосфере , который образуется за счёт ионизации кислорода ультрафиолетовыми лучами.
Происхождение названия.
Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М.В.Ломоносову, который ввёл в употребление, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось введением термина «оксиген», предложенного А. Лавуазье (от греч. «кислый» и «рождаю»), который переводится как «порождающий кислоту».
Открытие кислорода.
Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли в 1774 году путём термического разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (для нагрева вещества Пристли направлял на него солнечные лучи, сфокусированные большой линзой). Реакция разложения оксида ртути выглядит вот так: 2HgO→t2Hg+O2↑.
Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём наблюдении Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. Уже в 1775 году Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах.
Применение кислорода.
Кислород применяют:
- в производстве серной и азотной кислот, чугуна и стали;
- для сварки и резки металлов при помощи кислородно-ацетиленовой горелки;
- в качестве окислителя топлива в ракетных двигателях;
- для приготовления взрывчатых смесей;
- для создания кислородных аппаратов, используемых лётчиками, водолазами, подводниками;
- для оздоровления при ослаблении дыхания, сердечной недостаточности, после отравления угарным газом, для приготовления кислородных коктейлей.
При отсутствии противопоказаний оздоровительный эффект кислородного коктейля невероятно высок.
Кислород химически активен.
Он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре. При нагревании, освещении или в присутствии катализатора реакции с кислородом протекают очень бурно и сопровождаются выделением большого количества тепла. Характерной особенностью реакций взаимодействия кислорода со многими веществами является выделение теплоты и света. Такие процессы называются горением. Кислород образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона и аргона. При нагревании кислород реагирует практически со всеми металлами. Кислород взаимодействует практически со всеми простыми веществами-неметаллами, кроме хлора, брома, иода и инертных газов.
Применение кислорода основано на его способности поддерживать горение и дыхание. Кислород — сильный окислитель. Горение в кислороде идёт более интенсивно, чем на воздухе. Поэтому в промышленности обогащение воздуха кислородом или полная замена воздуха на кислород приводит к интенсификации процессов окисления. Окисление веществ кислородом может протекать медленно. Медленное окисление не сопровождается горением, как, например, при ржавлении железа, но выделяющейся при этом теплоты в некоторых случаях бывает достаточно для возгорания. Так, при медленном окислении возможно возгорание долго хранящегося влажного зерна, сена или воспламенение используемых на заводах для протирки станков промасленных тряпок.
Конечно, при использовании кислорода в виде горючего газа нужно соблюдать определенную осторожность и выполнять правила безопасности, которые нарушил один самоучка-сварщик и подпалил своего котенка. Он не знал, как его назвать, но имя «Кислород» этот кот уже носит не первый год!
И всё же, когда кислород безопасен? С чем он не реагирует?
Лучистый цветок.