23. Кисень та його властивості
Кисень (О)стоїть у 1 періоді, VI групі, у головній підгрупі. р-елемент. Електронна конфігурація1s22s22p4. Число електронів на зовнішньому рівні - 6. Кисень може прийняти 2 електрони і в окремих випадках віддати. Валентність кисню 2, ступінь окиснення -2.
Фізичні властивості:кисень(О2)– безбарвний газ, без запаху та смаку; у воді малорозчинний, трохи важчий за повітря. При -183 °C і 101,325 Па кисень зріджується, набуваючи блакитного кольору.Будова молекула:молекула кисню двоатомна, у звичайних умовах міцна, має магнітні властивості. Зв'язок у молекулі ковалентний неполярний. Кисень має алотропну модифікацію -озон(О3) -сильніший окислювач, ніж кисень.
Хімічні властивості:до завершення енергетичного рівня кисню потрібно 2 електрони, які він приймає виявляючи ступінь окислення -2, але у поєднанні з фтором кисень ОF2 -2 та О2F2 -1. Завдяки хімічній активності кисень взаємодіє майже з усіма простими речовинами. З металами утворює оксиди та пероксиди:
Кисень не реагує лише з платиною. При підвищених і високих температурах реагує з багатьма неметалами:
Безпосередньо кисень не взаємодіє із галогенами. Кисень реагує з багатьма складними речовинами:
Кисню характерні реакції горіння:
У кисні горять багато органічних речовин:
При окисленні киснем оцтового альдегіду одержують оцтову кислоту:
Отримання:в лабораторії: 1) електроліз водного розчину лугу: при цьому на катоді виділяється водень, а на аноді - кисень; 2) розкладанням бертолетової солі при нагріванні: 2КСlО3?2КСl + 3О2?; 3) дуже чистий кисень отримують:2КМnO4?К2МnO4 + МnО2 + О2?.
Знаходження у природі:кисень становить 47,2 % маси земної кори. У вільному стані він міститься у атмосферному повітрі – 21 %. Входить до складу багатьох природних мінералів, величезна його кількість міститься в організмах рослин та тварин. Природний кисень складається з 3 ізотопів: (16), (17), (18).
Застосування:використовується в хімічній, металургійній промисловості, медицині.
24. Озон та його властивості
У твердому стані у кисню зафіксовано три модифікації: ?-, ?- та ?- модифікації.Озон (О3) –одна з алотропних модифікацій кисню. Будова молекули: озон має нелінійну будову молекули з кутом між атомами 117°. Молекула озону має деяку полярність (незважаючи на атоми одного роду, що утворюють молекулу озону), діамагнітна, тому що не має неспарених електронів.
Фізичні властивості:озон – синій газ, що має характерний запах; молекулярна маса = 48, температура плавлення (твердого) = 192,7 ° C, температура кипіння = 111,9 ° C. Рідкий та твердий озон вибуховий, токсичний, добре розчинний у воді: при 0 °C у 100 об'ємах води розчиняється до 49 об'ємів озону.
Хімічні властивості:озон – сильний окислювач, він окислює всі метали, зокрема золото – Au і платину – Pt (і метали платинової групи). Озон впливає на блискучу срібну пластинку, що миттєво покривається чорним пероксидом срібла – Аg2О2; папір, змочений скипидаром, займається, сірчисті сполуки металів окислюються до солей сірчаної кислоти; багато барвників знебарвлюються; руйнує органічні речовини – у своїй молекула озону відщеплює один атом кисню, і озон перетворюється на звичайний кисень. Також більшістьнеметалів, переводить нижчі оксиди у вищі, а сульфіди їх металів – у їх сульфати:
Йодід калію озон окислює до молекулярного йоду:
Але з пероксидом водню Н2О2 озон виступає як відновник:
У хімічному відношенні молекули озону нестійкі – озон здатний мимоволі розпадатися на молекулярний кисень:
Отримання:одержують озон в озонаторах шляхом пропускання через кисень або повітря електричні іскри. Утворення озону з кисню:
Озон може утворюватися при окисненні вологого фосфору, смолянистих речовин.Визначник озону:щоб пізнати в повітрі наявність озону, необхідно в повітря занурити папірець, просочений розчином йодиду калію і крохмальним клейстером – якщо папірець придбав синє забарвлення, значить, у повітрі є озон.Знаходження у природі:в атмосфері озон утворюється під час електричних розрядів.Застосування:будучи сильним окислювачем озон знищує різного роду бактерії, тому широко застосовується з метою очищення води та дезінфекції повітря, використовується як засіб, що білить.