За получаване на кислород, ще ви трябват вещества, които са богати на тях. Това са пероксиди, нитрати, хлорати. Ще използваме тези, които могат да бъдат получени без особени затруднения.
Има няколко начина да получите кислород у дома, ще ги анализираме по ред.
Най-простият и достъпен начинполучаване на кислород - използвайте калиев перманганат (или повече правилно име- калиев перманганат). Всеки знае, че калиевият перманганат е отличен антисептик, използван като дезинфектант. Ако не е наличен, тогава можете да го купите в аптеката.
Да го направим. Изсипете малко калиев перманганат в епруветката, затворете я с епруветка с отвор, монтирайте тръба за изпускане на газ в отвора (през нея ще тече кислород). Поставяме другия край на епруветката в друга епруветка (трябва да е с главата надолу, тъй като освободеният кислород е по-лек от въздуха и ще се издигне нагоре. Затворете втората епруветка със същата запушалка.
В резултат на това трябва да получим две епруветки, свързани една с друга чрез тръба за изпускане на газ чрез щепсели. В една (не обърната) епруветка - калиев перманганат. Ще загреем епруветка с калиев перманганат. Тъмно лилаво-вишневият цвят на кристалите на калиевия перманганат ще изчезне и ще се превърне в тъмнозелени кристали на калиевия манганат.
Реакцията е следната:
2KMnO 4 → MnO 2 + K 2 MnO 4 + O 2
Така че от 10 грама калиев перманганат можете да получите почти 1 литър кислород. След няколко минути можете да извадите колбата с калиев перманганат от пламъка. Имаме кислород в обърната епруветка. Можем да го проверим. За да направите това, внимателно изключете втората тръба (с кислород) от изходната тръба за газ, като покриете дупката с пръст. Сега, ако поставите слабо горящ кибрит в колба с кислород, той ще пламне ярко!
Получаване на кислородвъзможно е и с помощта на натриев или калиев нитрат (съответстващи натриеви и калиеви соли на азотната киселина).
(Калиеви и натриеви нитрати - те също са нитрати, продават се в магазините за торове).
Така че, за да получим кислород от селитра, вземаме епруветка от огнеупорно стъкло на статив, поставяме прах от селитра там (5 грама ще бъдат достатъчни).Ще трябва да поставите керамична чаша с пясък под епруветката, защото стъклото може стопява се от температура и изтича. Следователно горелката ще трябва да се държи малко настрани, а епруветката с нитрат - под ъгъл.
При силно нагряване на селитра, тя започва да се топи, докато се отделя кислород. Реакцията е следната:
2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2
Полученото вещество е калиев нитрит (или натриев, в зависимост от това коя селитра се използва) - сол на азотиста киселина.
Друг начин получаване на кислород- използвайте водороден прекис. Пероксид, хидроперит - все едно и също вещество. Водородният пероксид се продава под формата на таблетки и под формата на разтвори (3%, 5%, 10%), които могат да бъдат закупени в аптека.
За разлика от предишните вещества, селитра или калиев перманганат, водородният пероксид е нестабилно вещество. Още в присъствието на светлина, той започва да се разлага на кислород и вода. Следователно в аптеките пероксидът се продава в тъмни стъклени флакони.
В допълнение, катализатори, като манганов оксид, допринасят за бързото разлагане на водороден пероксид във вода и кислород. Активен въглен, стоманен прах (фини стружки) и дори слюнка. Следователно, водородният прекис не трябва да се нагрява, достатъчен е катализатор!
Здравейте .. Днес ще ви разкажа за кислорода и как да го получите. Напомням ви, ако имате въпроси към мен, можете да ги напишете в коментарите към статията. Ако имате нужда от помощ с химията,. Ще се радвам да ви помогна.
Кислородът е разпространен в природата под формата на изотопи 16 O, 17 O, 18 O, които имат следния процент на Земята - съответно 99,76%, 0,048%, 0,192%.
В свободно състояние кислородът е в три алотропни модификации : атомарен кислород - O o, дикислород - O 2 и озон - O 3. Освен това атомарният кислород може да се получи, както следва:
KClO 3 \u003d KCl + 3O 0
KNO 3 = KNO 2 + O 0
Кислородът се съдържа в над 1400 различни минерала и органична материя, в атмосферата съдържанието му е 21% обемни. И в човешкото тялосъдържа до 65% кислород. Кислородът е газ без цвят и мирис, слабо разтворим във вода (3 обема кислород се разтварят в 100 обема вода при 20 ° C).
В лабораторията кислородът се получава чрез умерено нагряване на определени вещества:
1) При разлагане на манганови съединения (+7) и (+4):
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
перманганат манганат
калий калий
2MnO 2 → 2MnO + O 2
2) Когато перхлоратите се разлагат:
2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
перхлорат
калий
3) При разлагане на бертолетова сол (калиев хлорат).
В този случай се образува атомен кислород:
2KClO 3 → 2KCl + 6O 0
хлорат
калий
4) Когато солите на хипохлорната киселина се разлагат на светлина- хипохлорити:
2NaClO → 2NaCl + O 2
Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + O 2
5) При нагряване на нитрати.
Това произвежда атомен кислород. В зависимост от това каква позиция заема нитратният метал в серията на активност, се образуват различни реакционни продукти:
2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2
Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2
2AgNO 3 → 2 Ag + 2NO 2 + O 2
6) При разлагане на пероксиди:
2H 2 O 2 ↔ 2H 2 O + O 2
7) При нагряване на оксиди на неактивни метали:
2Ag 2 O ↔ 4Ag + O 2
Този процес е актуален в ежедневието. Факт е, че съдовете от мед или сребро, които имат естествен слой от оксиден филм, образуват активен кислород при нагряване, което има антибактериален ефект. Разтварянето на соли на неактивни метали, особено нитрати, също води до образуването на кислород. Например, цялостният процес на разтваряне на сребърен нитрат може да бъде представен на етапи:
AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3
2AgOH → Ag 2 O + O 2
2Ag 2 O → 4Ag + O 2
или в обобщен вид:
4AgNO 3 + 2H 2 O → 4Ag + 4HNO 3 + 7O 2
8) При нагряване хромни соли най-високата степенокисление:
4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
дихромат хромат
калий калий
В промишлеността кислородът се получава:
1) Електролитно разлагане на вода:
2H 2 O → 2H 2 + O 2
2) Взаимодействие на въглероден диоксид с пероксиди:
CO 2 + K 2 O 2 → K 2 CO 3 + O 2
Този метод е незаменим техническо решениепроблеми с дишането в изолирани системи: подводници, мини, космически кораби.
3) Когато озонът взаимодейства с редуциращи агенти:
O 3 + 2KJ + H 2 O → J 2 + 2KOH + O 2
От особено значение е производството на кислород в процеса на фотосинтеза.срещащи се в растенията. Целият живот на Земята зависи основно от този процес. Фотосинтезата е сложен многоетапен процес. Началото му дава светлина. Самата фотосинтеза се състои от две фази: светла и тъмна. AT светлинна фазапигментът хлорофил, съдържащ се в листата на растенията, образува така наречения „светлопоглъщащ“ комплекс, който отнема електрони от водата и по този начин я разделя на водородни йони и кислород:
2H 2 O \u003d 4e + 4H + O 2
Натрупаните протони допринасят за синтеза на АТФ:
ADP + F = ATP
В тъмната фаза въглеродният диоксид и водата се превръщат в глюкоза. А кислородът се отделя като страничен продукт:
6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + O 2
blog.site, при пълно или частично копиране на материала е необходима връзка към източника.
Кислородът е един от най-често използваните газове от човечеството; той се използва широко в почти всички области на нашия живот. металургия, химическа индустрия, медицина, национална икономика, авиация - това е просто кратък списъкобласти, където това вещество е незаменимо.
Производството на кислород се извършва в съответствие с две технологии: лабораторна и индустриална. Първите техники за производство на безцветен газ се основават на химични реакции. Кислородът се получава в резултат на разлагането на калиев перманганат, бертолетова сол или водороден прекис в присъствието на катализатор. въпреки това лабораторни методине може напълно да задоволи търсенето на този уникален химически елемент.
Вторият метод за получаване на кислород е криогенна дестилация, използваща адсорбция или мембранна технология. Първият метод осигурява висока чистота на продуктите на разделяне, но има по-дълъг (в сравнение с втория метод) период на стартиране.
Адсорбционните кислородни инсталации се доказаха като едни от най-добрите сред високопроизводителните системи за производство на обогатен с кислород въздух. Те позволяват да се получи безцветен газ с чистота до 95% (до 99% с използване на допълнителен етап на пречистване). Използването им е оправдано при икономически термини, особено в ситуации, когато няма нужда от кислород с висока чистота, за който ще трябва да заплатите допълнително.
Основни характеристики на криогенните системи
Интересувате ли се от производство на кислород с чистота до 99,9%? След това обърнете внимание на инсталациите, работещи на базата на криогенна технология. Предимства на системите за производство на кислород с висока чистота:
- дълъг експлоатационен живот на инсталацията;
- висока производителност;
- възможност за получаване на кислород с чистота от 95 до 99,9%.
Но поради големите размери на криогенните системи, невъзможността за бърз старт и спиране и други фактори, използването на криогенно оборудване не винаги е подходящо.
Принципът на действие на адсорбционните инсталации
Схемата на работа на кислородни системи, използващи адсорбционна технология, може да бъде представена, както следва:
- сгъстеният въздух се движи в приемника, в системата за подготовка на въздуха, за да се отърве от механични примеси и филтриране от кондензирана влага;
- пречистеният въздух се изпраща в блока за адсорбционно разделяне на въздуха, който включва адсорбери с адсорбент;
- по време на работа адсорберите са в две състояния - абсорбция и регенерация; на етапа на абсорбция кислородът навлиза в приемника на кислород, а азотът на етапа на генериране се изхвърля в атмосферата; след което кислородът се изпраща до потребителя;
- ако е необходимо, налягането на газа може да се увеличи с помощта на бустер кислороден компресор с последващо пълнене в цилиндри.
Адсорбционните комплекси се отличават с високо ниво на надеждност, пълна автоматизация, лекота на поддръжка, малки размери и тегло.
Предимства на системите за разделяне на газ
Инсталациите и станциите, използващи адсорбционна технология за производство на кислород, се използват най-широко различни области: при заваряване и рязане на метали, в строителството, рибовъдство, отглеждане на миди, скариди и др.
Предимства на системите за разделяне на газ:
- възможността за автоматизиране на процеса на получаване на кислород;
- няма специални изисквания към помещенията;
- бърз старт и стоп;
- висока надеждност;
- ниска цена на произведения кислород.
Предимства на адсорбционните инсталации NPK "Grasys"
Интересувате ли се от производството на кислород по начина, използван в индустрията? Искате ли да получавате кислород с минимални финансови разходи? Научно-производствената компания "Grasys" ще ви помогне да решите проблема си в момента високо ниво. Предлагаме надеждни и ефективни системиза получаване на кислород от въздуха. Ето основните отличителни чертиот нашите продукти:
- пълна автоматизация;
- добре обмислен дизайн;
- модерни системиконтрол и управление.
Кислородът, произведен от нашите адсорбционни единици за разделяне на въздуха, е с чистота до 95% (с възможност за последваща обработка до 99%). Газ с такива характеристики се използва широко в металургията за заваряване и рязане на метали, в национална икономика. Нашето оборудване използва модерни технологии, които предоставят уникални възможности в областта на газовата сепарация.
Характеристики на нашите адсорбционни кислородни инсталации:
- висока надеждност;
- ниска цена на произведения кислород;
- иновативна високо интелигентна система за наблюдение и контрол;
- лекота на поддръжка;
- възможност за производство на кислород с чистота до 95% (с възможност за допълнително пречистване до 99%);
- капацитетът е до 6000 m³/h.
Адсорбционни кислородни инсталации NPK "Grasys" - уникална комбинациясветовен дизайнерски опит в производството на оборудване за разделяне на газ и местни иновативни технологии.
Основните причини за сътрудничество с NPK Grasys
Промишленият метод за получаване на кислород с помощта на инсталации, базирани на адсорбционна технология, е един от най-обещаващите днес. Позволява да се получи безцветен газ с минимални енергийни разходи с желаната чистота. Вещество с тези параметри се търси в металургията, машиностроенето, химическата промишленост и медицината.
Метод на криогенна дестилация - оптимално решениекогато е необходимо да се произведе кислород с висока чистота (до 99,9%).
Водещата местна компания "Grasys" предлага високоефективни системи за производство на кислород чрез адсорбционна технология при благоприятни условия. Имаме богат опит в изпълнението на различни проекти до ключ, така че не се страхуваме дори от най-сложните задачи.
Предимства от работата с отговорен доставчик на оборудване NPK Grasys:
- нашата компания е директен производител, така че цената на продаваните инсталации не увеличава допълнителните комисионни на посредниците;
- високо качествопродукти;
- пълен набор от услуги за ремонт и поддръжка поддръжкаинсталации за производство на кислород;
- Индивидуален подход към всеки клиент;
- дългогодишен опит в областта на производството на кислород.
Обадете се на нашите мениджъри, за да изясните нюансите на сътрудничеството.
По-подробно можете да се запознаете с кислородното оборудване (кислородни генератори, кислородни инсталации, кислородни станции) на страницата
В урок 17 " Получаване на кислород» от курса « Химия за манекени» разберете как се получава кислород в лабораторията; научете какво е катализатор и как растенията влияят на производството на кислород на нашата планета.
Най-важното вещество за хората и другите живи организми, което е част от въздуха, е кислородът. В промишлеността се използват големи количества кислород, така че е важно да знаете как да си го набавите.
В химическа лаборатория кислородът може да се получи чрез нагряване на някои сложни веществасъдържащи кислородни атоми. Тези вещества включват веществото KMnO 4, намиращо се във вашия домашен комплект за първа помощнаречен "манган".
Запознати сте с най-простите устройства за получаване на газове. Ако малко прах KMnO 4 се постави в едно от тези устройства и се нагрее, ще се освободи кислород (фиг. 76):
Кислородът може да се получи и чрез разлагане на водороден пероксид H 2 O 2 . За да направите това, трябва да добавите много малко количество специално вещество към епруветка с H 2 O 2 - катализатор- и затворете епруветката със запушалка с изходна тръба за газ (фиг. 77).
За тази реакция катализаторът е вещество, чиято формула е MnO 2. Протича следната химична реакция:
Имайте предвид, че няма формула на катализатор нито от лявата, нито от дясната страна на уравнението. Формулата му обикновено се записва в уравнението на реакцията над знака за равенство. Защо се добавя катализатор? Процесът на разлагане на H 2 O 2 при условия на стаятапротича много бавно. Следователно отнема много време, за да се получат значителни количества кислород. Тази реакция обаче може драстично да се ускори чрез добавяне на катализатор.
КатализаторВещество, което ускорява химическа реакция, но самото не се изразходва в нея.
Именно защото катализаторът не се изразходва в реакцията, ние не записваме неговата формула в нито една от частите на уравнението на реакцията.
Друг начин за получаване на кислород е разлагането на водата под действието на постоянна електрически ток. Този процес се нарича електролизавода. Можете да получите кислород в устройството, схематично показано на фигура 78.
Протича следната химична реакция:
Кислород в природата
В атмосферата се съдържа огромно количество газообразен кислород, разтворен във водите на моретата и океаните. Кислородът е от съществено значение за дишането на всички живи организми. Без кислород би било невъзможно получаването на енергия чрез изгаряне различни видовегориво. Годишно за тези нужди се изразходват около 2% от атмосферния кислород.
Откъде идва кислородът на Земята и защо количеството му остава приблизително постоянно въпреки такава консумация? Единственият източник на кислород на нашата планета са зелените растения, които го произвеждат под действието на слънчева светлинав процеса на фотосинтеза. Това е много сложен процес с много стъпки. В резултат на фотосинтезата в зелените части на растенията въглероден двуокиси водата се превръщат в глюкоза C 6 H 12 O 6 и кислород. Обща сума
уравнението на реакциите, протичащи в процеса на фотосинтеза, може да бъде представено по следния начин:
Установено е, че около една десета (11%) от кислорода, произведен от зелените растения, се осигурява от сухоземни растения, а останалите девет десети (89%) се осигуряват от водни растения.
Получаване на кислород и азот от въздуха
Огромните запаси от кислород в атмосферата позволяват получаването и използването му в различни индустрии. AT индустриална средакислород, азот и някои други газове (аргон, неон) се получават от въздуха.
За целта въздухът първо се превръща в течност (фиг. 79) чрез охлаждане до толкова ниска температура, при която всички негови компоненти преминават в течно агрегатно състояние.
След това тази течност бавно се нагрява, в резултат на което при различни температури настъпва последователно кипене (т.е. преход към газообразно състояние) вещества, открити във въздуха. Чрез събиране на газове, кипящи при различни температури, се получават отделно азот, кислород и други вещества.
Обобщение на урока:
- В лабораторни условия кислородът се получава чрез разлагане на някои сложни вещества, които включват кислородни атоми.
- Катализаторът е вещество, което ускорява потока химическа реакция, но не се консумира от само себе си.
- Източникът на кислород на нашата планета са зелените растения, в които протича процесът на фотосинтеза.
- В промишлеността кислородът се получава от въздуха.
Надявам се урок 17 " Получаване на кислород“ беше ясен и информативен. Ако имате въпроси, напишете ги в коментарите.
Този урок е за учене модерни начиниполучаване на кислород. Ще научите по какви методи и от какви вещества се получава кислород в лабораторията и промишлеността.
Тема: Вещества и техните превръщания
Урок:Получаване на кислород
За промишлени цели трябва да се получи кислород големи обемии то по възможно най-евтиния начин. Този метод за получаване на кислород е предложен от лауреата Нобелова наградаПьотър Леонидович Капица. Той изобретил инсталацията за втечняване на въздуха. Както знаете, около 21% от обема на кислорода се съдържа във въздуха. Кислородът може да се отдели от течния въздух чрез дестилация, т.к всички вещества, които изграждат въздуха, са различни температурикипене. Точката на кипене на кислорода е -183°C, а тази на азота е -196°C. Това означава, че по време на дестилацията на втечнен въздух първо ще заври и се изпари азотът, а след това кислородът.
В лабораторията не се изисква кислород в такива големи количествакато в индустрията. Обикновено се докарва в сини стоманени бутилки, в които е под налягане. В някои случаи все още е необходимо да се получи кислород по химичен път. За това се използват реакции на разлагане.
ОПИТ 1. Изсипете разтвор на водороден пероксид в петриево блюдо. При стайна температураВодородният пероксид се разлага бавно (не виждаме признаци на реакция), но този процес може да се ускори чрез добавяне на няколко зърна манганов (IV) оксид към разтвора. Около зърната от черен оксид веднага започват да се открояват газови мехурчета. Това е кислород. Без значение колко време отнема реакцията, зърната от манганов (IV) оксид не се разтварят в разтвора. Тоест, мангановият (IV) оксид участва в реакцията, ускорява я, но не се изразходва в нея.
Наричат се вещества, които ускоряват реакцията, но не се изразходват в реакцията катализатори.
Реакциите, ускорени от катализатори, се наричат каталитичен.
Ускоряването на реакцията от катализатор се нарича катализа.
Така мангановият (IV) оксид служи като катализатор при разлагането на водороден пероксид. В уравнението на реакцията формулата на катализатора е написана над знака за равенство. Нека напишем уравнението на проведената реакция. Когато водородният пероксид се разложи, се отделя кислород и се образува вода. Освобождаването на кислород от разтвора е показано със стрелка, сочеща нагоре:
2. Единна колекция от цифрови образователни ресурси ().
3. Електронна версия на списание "Химия и живот" ().
Домашна работа
с. 66-67 № 2 - 5 от Работна тетрадкапо химия: 8. клас: към учебника на П.А. Оржековски и др., „Химия. 8 клас” / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековски; под. изд. проф. П.А. Оржековски - М.: АСТ: Астрел: Профиздат, 2006.
