Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 7 класс>> Получение кислорода

Получение кислорода

В этом параграфе речь идет:

>  об открытии кислорода;
>  о получении кислорода в промышленности и лаборатории;
>  о реакциях разложения.

Открытие  кислорода.

Кислород  был  открыт  во второй  половине XVIII  в.  несколькими  учеными разных стран. Первым этот газ получил шведский химик К.-В. Шееле в  1772  г.,  а через два года, не зная об опытах предшественника, — английский химик Дж. Пристли. В 1775  г. французский ученый  A . Л.  Лавуазье  исследовал  кислород  и  дал ему название oxygen.

Кислород можно  обнаружить  с  помощью  тлеющей лучинки. Лучинка, помещенная в сосуд с этим газом, ярко вспыхивает (рис. 53).

Рис. 53. Обнаружение кислорода: а — тлеющая лучинка на воздухе; б — возгорание лучинки в кислороде

Получение  кислорода  в  промышленности.

Неисчерпаемым  источником  кислорода  являтся воздух. Чтобы получить из него кислород, следует отделить этот газ от азота и других газов. На такой идее  основан  промышленный  метод  получения кислорода.  Его  реализуют,  используя  специальную, достаточно громоздкую аппаратуру. Сначала воздух  сильно  охлаждают  до  превращения  его  в жидкость.  Затем  температуру  сжиженного  воздуха постепенно повышают. Первым из него начинает  выделяться  газ  азот  (температура  кипения жидкого  азота  составляет  —196  °С),  а  жидкость обогащается  кислородом  (температура  кипения кислорода -183 °С).

Рис. 54. Получение кислорода нагреванием меркурий(II) оксида

Получение  кислорода  в  лаборатории.  Лабораторные методы получения кислорода основаны на химических реакциях.

Дж.  Пристли  получал  этот  газ  из  соединения, название которого — меркурий(II) оксид. Ученый использовал  стеклянную линзу,  с помощью которой фокусировал на веществе солнечный свет.

В  современном  исполнении  этот  опыт  изображен  на  рисунке  54.  При  нагревании меркурий(||) оксид (порошок желтого цвета) превращается в ртуть и кислород. Ртуть выделяется в газообразном состоянии и конденсируется на стенках  пробирки  в  виде  серебристых капель.  Кислород  собирается  над водой во второй пробирке.

Соответствующее химическое уравнение:

Сейчас метод Пристли не используют, поскольку пары ртути токсичны. Кислород получают с помощью  других  реакций,  подобных  рассмотренной. Они, как правило, происходят при нагревании.

Реакции, при которых из одного вещества образуются несколько других, называют реакциями разложения.

Для получения кислорода в лаборатории используют такие оксигенсодержащие соединения:

• калий перманганат KMnO₄ (бытовое название марганцовка;  вещество  является  распространенным дезинфицирующим средством)

•  калий хлорат KClO₃ (тривиальное название — бертолетова  соль,  в  честь  французского  химика конца XVIII — начала XIX в. К.-Л. Бертолле)

Небольшое  количество  катализатора  —  манган (IV) оксида MnO₂ — добавляют к калий хлорату для того, чтобы разложение соединения происходило с выделением кислорода¹.

Лабораторный опыт № 8

Получение кислорода разложением гидроген пероксида H₂O₂

Налейте в пробирку 2 мл раствора гидроген пероксида (традиционное название  этого  вещества  —  перекись  водорода).  Зажгите длинную лучинку и погасите ее  (как вы это делаете  со спичкой), что бы она едва тлела.
Насыпьте в пробирку с раствором гидроген оксида немного катализатора —  черного порошка манган (IV) оксида. Наблюдайте бурное выделение газа. С помощью тлеющей лучинки убедитесь в том, что этот газ — кислород.

Составьте уравнение реакции разложения гидроген пероксида, которым продуктом реакции является вода.

В лаборатории кислород можно также получить разложением  натрий  нитрата  NaNO₃  или  калий нитрата KNO₃².  Соединения при  нагревании  сначала плавятся, а затем разлагаются:

¹При нагревании соединения без катализатора происходит другая реакция

²Эти вещества используют в качестве удобрений. Их общее название — селитры.


Схема 7. Лабораторные методы получения кислорода

► Превратите схемы реакций в химические уравнения.

Сведения  о  том,  как  получают кислород  в  лаборатории,  собраны  в схеме 7.

Кислород вместе с водородом являются  продуктами  разложения  воды под действием электрического тока:

В  природе  кислород  образуется вследствие  фотосинтеза  в  зеленых листьях  растений.  Упрощенная  схема  этого  процесса такова:

Выводы

Кислород был открыт в конце XVIII в. несколькими учеными.

Кислород получают в промышленности из воздуха, а в лаборатории — с помощью реакций разложения некоторых оксигенсодержащих соединений. Во время реакции разложения из одного вещества  образуются два или более веществ.

?

129. Как получают кислород в промышленности? Почему для этого не используют калий перманганат или  гидроген пероксид?

130. Какие реакции называют реакциями разложения?

131. Превратите в химические уравнения такие схемы реакций:

132. Что такое  катализатор?  Как он  может  влиять  на  протекание  хими­ческих реакций? (Для ответа используйте также материал § 15.)

133.  На  рисунке  55  изображен  момент разложения  белого твердого  вещества, которое имеет формулу Cd(NO3)2.  Внимательно рассмотрите рисунок и опишите все, что происходит во время реакции.  Почему  вспыхивает  тлеющая  лучинка?  Составьте  соответствующее химическое уравнение.

134.  Массовая  доля  Оксигена  в  остатке после  нагревания  калий  нитрата KNO₃ составила 40 %.   Полностью ли разложилось это соединение?

Рис. 55. Разложение вещества при нагревании

Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. — К.: ВЦ «Академія», 2008. — 136 с.: іл.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.