Химические свойства кислорода

Взаимодействие c металлами: В результате реакции образуется оксид этого металла. 4Al + 3O2 = 2Al2O3;3Fe + 2O2 = Fe3O4. Взаимодействие с неметаллами: При этом образуется оксид этого неметалла. Сера взаимодействует с кислородом при 250°С:S + O2 = SO2. Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V) начинается при 60 °С:4Р + 5О2 = 2Р2О5. Графит реагирует с кислородом при 700-800 °С: С + О2 = СО2. С водородом кислород взаимодействует при 300 °С:2Н2 + О2 = 2Н2О. Взаимодействие с некоторыми сложными веществамиВ этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2; СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.

Кислород – второй по электроотрицательности элемент, поэтому в окислительно-восстановительных процессах он выступает в качестве окислителя. Горение, гниение, ржавление и дыхание протекают при участии кислорода.

Только при взаимодействии с фтором он проявляет восстановительные свойства:

O2 + F2 = F2O2 (в электрическом разряде.

Дифторид кислорода может быть получен при быстром пропускании фтора через 2 % раствор щелочи:

2F2 + 2NaOH = OF2 + 2NaF + H2O.

1. Назовите все способы получения кислорода.
2. Напишите взаимодействие кислорода с любыми металлами и неметаллами.

Большое количество кислорода используется в промышленности, в медицине, в других областях человеческой деятельности. Промышленные количества кислорода получают из жидкого воздуха. Сначала воздух сжимают мощными компрессорами – при этом он, как любой сжимаемый газ, сильно нагревается. Если вам приходилось энергично накачивать велосипедную камеру, то вы должны помнить, что корпус насоса и шланг нагреваются довольно заметно.

Сжатый воздух в больших баллонах-емкостях охлаждается. Затем его подвергают быстрому расширению через узкие каналы, снабженные турбинками для дополнительного отбора энергии у молекул газа. Эти устройства называются турбодетандерами. При расширении любого газа всегда происходит его охлаждение. Если газ был сжат очень сильно, то его расширение может привести к такому сильному охлаждению, что часть воздуха сжижается. Жидкий воздух собирают в специальные сосуды, называемые сосудами Дьюара. В сосуде Дьюара для хранения и транспортировки сжиженных газов из пространства между внутренней и внешней стенками сосуда откачан воздух. Вакуум практически не проводит тепло, поэтому жидкий газ, даже имея очень низкую температуру, может сохраняться в таком сосуде длительное время. Как известно, жидкий кислород кипит при более "высокой" температуре (-183 оС), чем жидкий азот (-196 оС). Поэтому при "нагревании" жидкого воздуха, когда температура этой очень холодной жидкости медленно повышается от -200 оС до -180 оС, прежде всего при -196 оС перегоняется азот (который опять сжижают и только следом перегоняется кислород. Если такую перегонку жидких азота и кислорода произвести неоднократно, то можно получить весьма чистый кислород. Обычно его хранят в сжатом виде в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет. Характерная голубая окраска баллонов нужна для того, чтобы нельзя было спутать кислород с каким-нибудь другим сжатым газом. Аппаратура для промышленного получения кислорода очень сложна и энергоемка. В лаборатории кислород удобнее получать из его соединений с другими элементами. Чаще всего кислород получают нагреванием таких веществ, в состав которых кислород входит в связанном виде. Это перманганат калия (марганцовка), хлорат калия (бертолетова соль), нитрат калия (селитра): 2 KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2 перманганат калия нагреванием  диоксид марганца кислород

Изучите промышленный способ получения кислорода из воздуха

Смысл современного промышленного способа получения кислорода из воздуха такой (он соответствует схеме из учебника):
воздух охлаждают примерно до -170C. Таким образом, в виде газа остается только азот и аргон (из значимых - их достаточно), чтобы считать их присутствующими, но иногда и аргон "опускают  из описания", дабы не морочиться, а единственной жидкостью является кислород. (Вода и угл. Газ, если их было много, находятся в осадке в виде льда и сухого льда). Потом жидкость растапливают (естественным путем или более "плавно", тут уже производственный вопрос в емкости и автоклавы - и вот чистый кислород в газообразном состоянии.