Rovnice získávání kyslíku z kapalného vzduchu. Jak se vyrábí kyslík v průmyslu

>> Získávání kyslíku

Získávání kyslíku

V tomto odstavci mluvíme o tom:

> o objevu kyslíku;
> o získávání kyslíku v průmyslu a laboratořích;
> o rozkladných reakcích.

Objev kyslíku.

J. Priestley získal tento plyn ze sloučeniny zvané oxid rtuťnatý (II). Vědec použil skleněnou čočku, pomocí které zaměřil sluneční světlo na látku.

V moderní design tento experiment je znázorněn na obrázku 54. Při zahřívání se oxid rtuťnatý (||) žlutá barva) se mění na rtuť a kyslík. Rtuť se uvolňuje v plynném stavu a kondenzuje na stěnách zkumavky ve formě stříbřitých kapek. Ve druhé zkumavce se nad vodou shromažďuje kyslík.

Priestleyho metoda se již nepoužívá, protože rtuťové páry jsou toxické. Kyslík je produkován pomocí jiných reakcí podobných té, která je diskutovaná. Obvykle se vyskytují při zahřátí.

Reakce, při kterých z jedné látky vzniká několik dalších, se nazývají rozkladné reakce.

K získání kyslíku v laboratoři se používají následující sloučeniny obsahující kyslík:

Manganistan draselný KMnO 4 (obecný název manganistan draselný; látka je běžný dezinfekční prostředek)

Chlorečnan draselný KClO 3 (triviální název - Bertholletova sůl, na počest francouzského chemika konce 18. - začátku 19. století C.-L. Bertholleta)

K chlorečnanu draselnému se přidává malé množství katalyzátoru - oxid manganičitý MnO 2 , takže dochází k rozkladu sloučeniny za uvolňování kyslíku 1.

Laboratorní pokus č. 8

Výroba kyslíku rozkladem peroxidu vodíku H 2 O 2

Do zkumavky nalijte 2 ml roztoku peroxidu vodíku (tradiční název této látky je peroxid vodíku). Zapalte dlouhou třísku a uhaste ji (jako se sirkou), aby sotva doutnala.
Do zkumavky s roztokem kysličníku vodíku nasypte trochu katalyzátoru – černého prášku oxidu manganitého (IV). Pozorujte rychlé uvolňování plynu. Pomocí doutnající třísky ověřte, zda je plynem kyslík.

Napište rovnici pro rozkladnou reakci peroxidu vodíku, jehož reakčním produktem je voda.

V laboratoři lze kyslík získat i rozkladem dusičnanu sodného NaNO 3 nebo dusičnanu draselného KNO 3 2. Při zahřívání sloučeniny nejprve tají a poté se rozkládají:

1 Když se sloučenina zahřeje bez katalyzátoru, dojde k jiné reakci

2 Tyto látky se používají jako hnojiva. Jejich společný název je ledek.

Schéma 7. Laboratorní metody výroby kyslíku

Převeďte reakční diagramy do chemické rovnice.

Informace o tom, jak se v laboratoři vyrábí kyslík, jsou shromážděny ve schématu 7.

Kyslík a vodík jsou produkty rozkladu vody pod vlivem elektrický proud:

V přírodě se kyslík vyrábí fotosyntézou v zelených listech rostlin. Zjednodušené schéma tohoto procesu je následující:

závěry

Kyslík byl objeven na konci 18. století. několik vědci .

Kyslík se v průmyslu získává ze vzduchu a v laboratoři rozkladnými reakcemi určitých sloučenin obsahujících kyslík. Při rozkladné reakci vznikají z jedné látky dvě nebo více látek.

129. Jak se získává kyslík v průmyslu? Proč k tomu nepoužívají manganistan draselný nebo peroxid vodíku?

130. Jaké reakce se nazývají rozkladné?

131. Převeďte následující reakční schémata na chemické rovnice:

132. Co je to katalyzátor? Jak může ovlivnit průběh chemických reakcí? (Pro svou odpověď použijte také materiál v § 15.)

133. Obrázek 55 ukazuje okamžik rozkladu bílé pevný, který má vzorec Cd(NO3)2. Pozorně si prohlédněte nákres a popište vše, co se během reakce děje. Proč vzplane doutnající tříska? Napište vhodnou chemickou rovnici.

134. Hmotnostní podíl kyslíku ve zbytku po zahřátí dusičnanu draselného KNO 3 byl 40 %. Rozložila se tato sloučenina úplně?

Rýže. 55. Rozklad látky při zahřívání

Popel P. P., Kryklya L. S., Chemie: Pidruch. pro 7. třídu zagalnosvit. navch. zavírání - K.: VC "Academy", 2008. - 136 s.: ill.

Obsah lekce poznámky k lekci a podpůrný rámec prezentace lekce interaktivní technologie akcelerátor výukové metody Praxe testy, testování online úkolů a cvičení domácí úkoly workshopy a tréninkové otázky pro třídní diskuse Ilustrace video a audio materiály fotografie, obrázky, grafy, tabulky, diagramy, komiksy, podobenství, rčení, křížovky, anekdoty, vtipy, citáty Doplňky abstrakce cheat sheets tipy pro kuriózní články (MAN) literatura základní a doplňkový slovník pojmů Zkvalitnění učebnic a lekcí opravování chyb v učebnici, nahrazování zastaralých znalostí novými Pouze pro učitele kalendářní plány výukové programy pokyny

Vzduch je nevyčerpatelným zdrojem kyslíku. Aby se z něj získal kyslík, musí být tento plyn oddělen od dusíku a dalších plynů. Na základě této myšlenky průmyslová metoda získávání kyslíku. Provádí se pomocí speciálního, poněkud těžkopádného zařízení. Nejprve se vzduch výrazně ochladí, až se změní na kapalinu. Poté se teplota zkapalněného vzduchu postupně zvyšuje. Nejprve se z něj začne uvolňovat plynný dusík (bod varu kapalného dusíku je -196 °C) a kapalina se obohatí kyslíkem.

Získávání kyslíku v laboratoři. Laboratorní metody výroby kyslíku jsou založeny na chemických reakcích.

J. Priestley získal tento plyn ze sloučeniny zvané oxid rtuťnatý (II). Vědec použil skleněnou čočku, pomocí které zaměřil sluneční světlo na látku.

V moderní verzi je tento experiment znázorněn na obrázku 54. Při zahřívání se oxid rtuťnatý (||) (žlutý prášek) mění na rtuť a kyslík. Rtuť se uvolňuje v plynném stavu a kondenzuje na stěnách zkumavky ve formě stříbřitých kapek. Ve druhé zkumavce se nad vodou shromažďuje kyslík.

Priestleyho metoda se již nepoužívá, protože rtuťové páry jsou toxické. Kyslík je produkován pomocí jiných reakcí podobných té, která je diskutovaná. Obvykle se vyskytují při zahřátí.

Reakce, při kterých z jedné látky vzniká několik dalších, se nazývají rozkladné reakce.

K získání kyslíku v laboratoři se používají následující sloučeniny obsahující kyslík:

Manganistan draselný KMnO4 (obecný název manganistan draselný; látka je běžným dezinfekčním prostředkem)

Chlorečnan draselný KClO3 (triviální název - Bertholletova sůl, na počest francouzského chemika konce 18. - začátku 19. století C.-L. Bertholleta)

K chlorečnanu draselnému se přidává malé množství katalyzátoru - oxidu manganatého MnO2, takže dochází k rozkladu sloučeniny za uvolňování kyslíku1.

Struktura molekul chalkogenhydridů H2E mohou být analyzovány pomocí molekulární orbitální (MO) metody. Jako příklad uvažujme schéma molekulárních orbitalů molekuly vody (obr. 3)

Pro konstrukci (Další podrobnosti viz G. Gray "Electrons and Chemical Bonding", M., nakladatelství "Mir", 1967, str. 155-62 a G. L. Miessier, D. A. Tarr, "Anorganic Chemistry", Prantice Hall Int. Inc., 1991, str. 153-57) diagramu MO molekuly H2O, spojíme počátek souřadnic s atomem kyslíku a umístíme atomy vodíku do roviny xz (obr. 3). Překrytí 2s- a 2p-AOs kyslíku s 1s-AOs vodíku je na obr. 4. Obr. Na tvorbě MO se podílejí AO vodíku a kyslíku, které mají stejnou symetrii a podobné energie. Rozdílný je však podíl akciových společností na vzniku obcí, což se projevuje v různé velikosti koeficienty v odpovídajících lineárních kombinacích AO. Interakce (překryv) 1s-AO vodíku a 2s- a 2pz-AO kyslíku vede ke vzniku 2a1-vazebných a 4a1-antivazebných MO.

Dobrý den.. Dnes vám povím o kyslíku a jak ho získat. Připomínám, že pokud na mě máte nějaké dotazy, můžete je napsat do komentářů k článku. Pokud potřebujete pomoc v chemii, . Rád vám pomohu.

Kyslík je v přírodě distribuován ve formě izotopů 16 O, 17 O, 18 O, které mají na Zemi následující procenta – 99,76 %, 0,048 %, 0,192 %, resp.

Ve volném stavu se kyslík nachází v ve formě tří alotropní modifikace : atomový kyslík - O o, dikyslík - O 2 a ozón - O 3. Atomový kyslík lze navíc získat následovně:

KCl03 = KCl + 300

KNO 3 = KNO 2 + O 0

Kyslík se nachází ve více než 1400 různých minerálech a organická hmota, v atmosféře je jeho obsah 21 % obj. A lidské tělo obsahuje až 65 % kyslíku. Kyslík je bezbarvý plyn bez zápachu, mírně rozpustný ve vodě (3 objemy kyslíku se rozpouštějí ve 100 objemech vody při 20 o C).

V laboratoři se kyslík získává mírným zahříváním určitých látek:

1) Při rozkladu sloučenin manganu (+7) a (+4):

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
manganistan manganistan
draslík draslík

2Mn02 → 2MnO + O2

2) Při rozkladu chloristanů:

2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
chloristan
draslík

3) Při rozkladu bertholletovy soli (chlorečnan draselný).
V tomto případě se tvoří atomový kyslík:

2KClO3 -> 2 KCl + 600
chlorát
draslík

4) Při rozkladu solí kyseliny chlorné na světle- chlornany:

2NaClO → 2NaCl + O2

Ca(ClO)2 → CaCl2 + O2

5) Při zahřívání dusičnanů.
V tomto případě se tvoří atomární kyslík. V závislosti na poloze v řadě aktivit dusičnanového kovu se tvoří různé reakční produkty:

2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2

Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

6) Při rozkladu peroxidů:

2H202↔2H20 + O2

7) Při zahřívání oxidů neaktivních kovů:

2Ag2O↔4Ag + O2

Tento proces je relevantní v každodenním životě. Faktem je, že nádobí vyrobené z mědi nebo stříbra, které má přirozenou vrstvu oxidu, vytváří při zahřívání aktivní kyslík, což má antibakteriální účinek. Rozpouštěním solí neaktivních kovů, zejména dusičnanů, dochází také ke vzniku kyslíku. Například celkový proces rozpouštění dusičnanu stříbrného lze znázornit ve fázích:

AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3

2AgOH → Ag20 + O2

2Ag20 → 4Ag + O2

nebo v souhrnné podobě:

4AgN03 + 2H20 → 4Ag + 4HNO3 + 7O2

8) Při zahřívání solí chromu nejvyšší stupeň oxidace:

4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
bichromát chromát
draslík draslík

V průmyslu se kyslík získává:

1) Elektrolytický rozklad vody:

2H20 -> 2H2+02

2) Interakce oxidu uhličitého s peroxidy:

CO 2 + K 2 O 2 →K 2 CO 3 + O 2

Tato metoda je nepostradatelná technické řešení dýchací problémy v izolovaných soustavách: ponorky, doly, kosmické lodě.

3) Když ozon interaguje s redukčními činidly:

03 + 2KJ + H20 → J2 + 2KOH + O2

Zvláštní význam má produkce kyslíku během procesu fotosyntézy. vyskytující se v rostlinách. Veškerý život na Zemi zásadně závisí na tomto procesu. Fotosyntéza je komplexní vícestupňový proces. Světlo tomu dává začátek. Samotná fotosyntéza se skládá ze dvou fází: světla a tmy. Během fáze světla tvoří chlorofylový pigment obsažený v listech rostlin takzvaný „světlo-absorbující“ komplex, který odebírá elektrony z vody, a tím ji štěpí na vodíkové ionty a kyslík:

2H20 = 4e + 4H + 02

Nahromaděné protony přispívají k syntéze ATP:

ADP + P = ATP

Během temné fáze se oxid uhličitý a voda přeměňují na glukózu. A kyslík se uvolňuje jako vedlejší produkt:

6C02 + 6H20 = C6H12O6 + O2

blog.site, při kopírování celého materiálu nebo jeho části je vyžadován odkaz na původní zdroj.

Ahoj. Už jste četli mé články na blogu Tutoronline.ru. Dnes vám povím o kyslíku a jak ho získat. Připomínám, že pokud na mě máte nějaké dotazy, můžete je napsat do komentářů k článku. Pokud potřebujete pomoc v chemii, přihlaste se na mé hodiny v rozvrhu. Rád vám pomohu.

Kyslík je v přírodě distribuován ve formě izotopů 16 O, 17 O, 18 O, které mají na Zemi následující procenta – 99,76 %, 0,048 %, 0,192 %, resp.

Ve volném stavu existuje kyslík ve formě tří alotropní modifikace : atomový kyslík - O o, dikyslík - O 2 a ozón - O 3. Atomový kyslík lze navíc získat následovně:

KCl03 = KCl + 300

KNO 3 = KNO 2 + O 0

Kyslík je součástí více než 1400 různých minerálů a organických látek v atmosféře, jeho obsah je 21 % objemových. A lidské tělo obsahuje až 65 % kyslíku. Kyslík je bezbarvý plyn bez zápachu, mírně rozpustný ve vodě (3 objemy kyslíku se rozpouštějí ve 100 objemech vody při 20 o C).

V laboratoři se kyslík získává mírným zahříváním určitých látek:

1) Při rozkladu sloučenin manganu (+7) a (+4):

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
manganistan manganistan
draslík draslík

2Mn02 → 2MnO + O2

2) Při rozkladu chloristanů:

2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
chloristan
draslík

3) Při rozkladu bertholletovy soli (chlorečnan draselný).
V tomto případě se tvoří atomový kyslík:

2KClO3 -> 2 KCl + 600
chlorát
draslík

4) Při rozkladu solí kyseliny chlorné na světle- chlornany:

2NaClO → 2NaCl + O2

Ca(ClO)2 → CaCl2 + O2

5) Při zahřívání dusičnanů.
V tomto případě se tvoří atomární kyslík. V závislosti na poloze v řadě aktivit dusičnanového kovu se tvoří různé reakční produkty:

2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2

Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

6) Při rozkladu peroxidů:

2H202↔2H20 + O2

7) Při zahřívání oxidů neaktivních kovů:

2Ag2O↔4Ag + O2

Tento proces je relevantní v každodenním životě. Faktem je, že nádobí vyrobené z mědi nebo stříbra, které má přirozenou vrstvu oxidu, vytváří při zahřívání aktivní kyslík, což má antibakteriální účinek. Rozpouštěním solí neaktivních kovů, zejména dusičnanů, dochází také ke vzniku kyslíku. Například celkový proces rozpouštění dusičnanu stříbrného lze znázornit ve fázích:

AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3

2AgOH → Ag20 + O2

2Ag20 → 4Ag + O2

nebo v souhrnné podobě:

4AgN03 + 2H20 → 4Ag + 4HNO3 + 7O2

8) Při zahřívání solí chromu s nejvyšším oxidačním stavem:

4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
bichromát chromát
draslík draslík

V průmyslu se kyslík získává:

1) Elektrolytický rozklad vody:

2H20 -> 2H2+02

2) Interakce oxidu uhličitého s peroxidy:

CO 2 + K 2 O 2 →K 2 CO 3 + O 2

Tato metoda je nepostradatelným technickým řešením problému dýchání v izolovaných systémech: ponorky, doly, kosmické lodě.

3) Když ozon interaguje s redukčními činidly:

03 + 2KJ + H20 → J2 + 2KOH + O2

Zvláštní význam má produkce kyslíku během procesu fotosyntézy. vyskytující se v rostlinách. Veškerý život na Zemi zásadně závisí na tomto procesu. Fotosyntéza je komplexní vícestupňový proces. Světlo tomu dává začátek. Samotná fotosyntéza se skládá ze dvou fází: světla a tmy. Během fáze světla tvoří chlorofylový pigment obsažený v listech rostlin takzvaný „světlo-absorbující“ komplex, který odebírá elektrony z vody, a tím ji štěpí na vodíkové ionty a kyslík:

2H20 = 4e + 4H + 02

Nahromaděné protony přispívají k syntéze ATP:

ADP + P = ATP

Během temné fáze se oxid uhličitý a voda přeměňují na glukózu. A kyslík se uvolňuje jako vedlejší produkt:

6C02 + 6H20 = C6H12O6 + O2

webové stránky, při kopírování celého materiálu nebo jeho části je vyžadován odkaz na zdroj.

V lekci 17" Získávání kyslíku"z kurzu" Chemie pro figuríny» zjistit, jak se v laboratoři vyrábí kyslík; Dozvíme se, co je katalyzátor a jak rostliny ovlivňují produkci kyslíku na naší planetě.

Nejdůležitější látkou ve vzduchu pro člověka a ostatní živé organismy je kyslík. Velké množství kyslík se používá v průmyslu, takže je důležité vědět, jak ho můžete získat.

V chemické laboratoři lze kyslík získat zahřátím určitých složitých látek, které obsahují atomy kyslíku. Mezi tyto látky patří látka KMnO 4, která je dostupná ve vaší domácí lékárničce pod názvem „manganistan draselný“.

Znáte nejjednodušší zařízení na výrobu plynů. Pokud do jednoho z těchto zařízení vložíte trochu prášku KMnO 4 a zahřejete jej, uvolní se kyslík (obr. 76):

Kyslík lze získat také rozkladem peroxidu vodíku H 2 O 2 . K tomu přidejte velmi malé množství speciální látky do zkumavky s H 2 O 2 - katalyzátor- a zkumavku uzavřete zátkou s hadičkou pro výstup plynu (obr. 77).

Pro tuto reakci je katalyzátorem látka, jejíž vzorec je MnO2. V tomto případě dochází k následující chemické reakci:

Vezměte prosím na vědomí, že na levé ani pravé straně rovnice není žádný vzorec katalyzátoru. Jeho vzorec se obvykle zapisuje do reakční rovnice nad rovnítko. Proč se přidává katalyzátor? Proces rozkladu H 2 O 2 at podmínky místnosti postupuje velmi pomalu. Získání znatelného množství kyslíku proto trvá dlouho. Tato reakce se však může dramaticky urychlit přidáním katalyzátoru.

Katalyzátor je látka, která urychluje chemickou reakci, ale sama se v ní nespotřebovává.

Právě proto, že se katalyzátor při reakci nespotřebovává, nezapisujeme jeho vzorec do žádné části reakční rovnice.

Dalším způsobem, jak získat kyslík, je rozklad vody pod vlivem stejnosměrného elektrického proudu. Tento proces se nazývá elektrolýza voda. Kyslík lze získat v zařízení schematicky znázorněném na obrázku 78.

V tomto případě dochází k následující chemické reakci:

Kyslík v přírodě

Obrovské množství kyslíku je obsaženo v atmosféře a rozpuštěno ve vodách moří a oceánů. Kyslík je nezbytný pro dýchání všech živých organismů. Bez kyslíku by nebylo možné získat energii spalováním různé typy palivo. Pro tyto potřeby se ročně spotřebuje přibližně 2 % vzdušného kyslíku.

Odkud se na Zemi bere kyslík a proč jeho množství zůstává i přes takovou spotřebu přibližně konstantní? Jediným zdrojem kyslíku na naší planetě jsou zelené rostliny, které ho produkují pod vlivem slunečního záření procesem fotosyntézy. Jedná se o velmi složitý proces, který zahrnuje mnoho fází. V důsledku fotosyntézy v zelených částech rostlin oxid uhličitý a voda se přemění na glukózu C6H12O6 a kyslík. Celkový
Rovnice reakcí probíhajících v procesu fotosyntézy lze znázornit takto:

Bylo zjištěno, že přibližně jedna desetina (11 %) kyslíku produkovaného zelenými rostlinami pochází z rostlin suchozemských a zbývajících devět desetin (89 %) z vodních rostlin.

Získávání kyslíku a dusíku ze vzduchu

Obrovské zásoby kyslíku v atmosféře umožňují jeho získávání a využití různá průmyslová odvětví. V průmyslové podmínky ze vzduchu se získává kyslík, dusík a některé další plyny (argon, neon).

K tomu se vzduch nejprve přemění na kapalinu (obr. 79) ochlazením na tak nízkou teplotu, při které se všechny jeho složky přemění v kapalný stav agregace.

Poté se tato kapalina pomalu zahřívá, v důsledku čehož dochází při různých teplotách k postupnému vyvaření (tj. přechodu do plynného skupenství) látek obsažených ve vzduchu. Shromažďováním plynů, které se odpařují při různých teplotách, se odděleně získávají dusík, kyslík a další látky.

Krátký závěr lekce:

1. V laboratorních podmínkách se kyslík získává rozkladem určitých složitých látek, které obsahují atomy kyslíku.
2. Katalyzátor je látka, která urychluje tok chemická reakce, ale sám se nespotřebovává.
3. Zdrojem kyslíku na naší planetě jsou zelené rostliny, ve kterých probíhá proces fotosyntézy.
4. V průmyslu se kyslík získává ze vzduchu.

Doufám, že lekce 17" Získávání kyslíku“ bylo jasné a informativní. Pokud máte nějaké dotazy, napište je do komentářů.