ஆக்ஸிஜனின் பெரிய வெளியீட்டுடன் எதிர்வினைகள். ஆக்ஸிஜன் மற்றும் அதன் உற்பத்தி

நாங்கள் ஒரு ஸ்டாண்டில் ஒரு பயனற்ற கண்ணாடி சோதனைக் குழாயை சரிசெய்து, அதில் 5 கிராம் தூள் நைட்ரேட்டை (பொட்டாசியம் நைட்ரேட் KNO 3 அல்லது சோடியம் நைட்ரேட் NaNO 3) சேர்க்கிறோம். சோதனைக் குழாயின் கீழ் மணல் நிரப்பப்பட்ட பயனற்ற பொருளால் செய்யப்பட்ட ஒரு கோப்பையை வைப்போம், ஏனெனில் இந்த சோதனையின் போது கண்ணாடி அடிக்கடி உருகும் மற்றும் சூடான நிறை வெளியேறும். எனவே, சூடாக்கும் போது பர்னரை பக்கத்திலேயே வைத்திருப்போம். சால்ட்பீட்டரை நாம் அதிகம் சூடாக்கும்போது, ​​அது உருகி அதிலிருந்து ஆக்ஸிஜன் வெளியேறும் (இதை நாம் புகைபிடிக்கும் பிளவு உதவியுடன் கண்டுபிடிப்போம் - இது ஒரு சோதனைக் குழாயில் தீப்பிடிக்கும்). இந்த வழக்கில், பொட்டாசியம் நைட்ரேட் நைட்ரைட் KNO2 ஆக மாறும். பின்னர், க்ரூசிபிள் இடுக்கி அல்லது சாமணம் பயன்படுத்தி கந்தகத்தின் ஒரு பகுதியை உருகுவதற்கு எறியவும் (சோதனை குழாயின் மேல் உங்கள் முகத்தை ஒருபோதும் பிடிக்க வேண்டாம்).

கந்தகம் தீப்பிடித்து எரியும், வெளியிடும் பெரிய அளவுவெப்பம். உடன் பரிசோதனை மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும் திறந்த ஜன்னல்கள்(இதன் விளைவாக உருவாகும் சல்பர் ஆக்சைடுகள் காரணமாக). இதன் விளைவாக வரும் சோடியம் நைட்ரைட்டை அடுத்தடுத்த சோதனைகளுக்கு சேமிப்போம்.

செயல்முறை பின்வருமாறு தொடர்கிறது (வெப்பமாக்கல் மூலம்):

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

நீங்கள் மற்ற முறைகள் மூலம் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம்.

பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் KMnO 4 (மாங்கனீசு அமிலத்தின் பொட்டாசியம் உப்பு) வெப்பமடையும் போது ஆக்ஸிஜனைக் கொடுத்து மாங்கனீசு (IV) ஆக்சைடாக மாற்றப்படுகிறது:

4KMnO 4 → 4Mn 2 + 2K 2 O + 3O 2

அல்லது 4KMnO 4 → MnO 2 + K 2 MnO 4 + O 2

10 கிராம் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டிலிருந்து நீங்கள் ஒரு லிட்டர் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம், அதாவது ஐந்து சாதாரண அளவிலான சோதனைக் குழாய்களில் ஆக்ஸிஜனை நிரப்ப இரண்டு கிராம் போதுமானது. பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் உங்கள் வீட்டு மருந்து அலமாரியில் இல்லாவிட்டால் எந்த மருந்தகத்திலும் வாங்கலாம்.

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டை ஒரு பயனற்ற சோதனைக் குழாயில் சூடாக்கி, காற்றழுத்தக் குளியல் மூலம் சோதனைக் குழாய்களில் விடுவிக்கப்பட்ட ஆக்ஸிஜனைப் பிடிக்கிறோம். படிகங்கள், விரிசல் ஏற்படும் போது, ​​அழிக்கப்படுகின்றன, மேலும், பெரும்பாலும், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு தூசி நிறைந்த பெர்மாங்கனேட் வாயுவுடன் சேர்ந்துள்ளது. இந்த வழக்கில், நியூமேடிக் குளியல் மற்றும் கடையின் குழாயில் உள்ள நீர் சிவப்பு நிறமாக மாறும். பரிசோதனையை முடித்த பிறகு, குளியல் மற்றும் குழாயை சோடியம் தியோசல்பேட் (ஹைபோசல்பைட்) கரைசலுடன் சுத்தம் செய்கிறோம் - ஒரு புகைப்பட ஃபிக்ஸர், இது நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் சிறிது அமிலமாக்குகிறது.

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு (பெராக்சைடு) H 2 O 2 இலிருந்தும் அதிக அளவில் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம். மருந்தகத்தில் மூன்று சதவிகித தீர்வு வாங்குவோம் - ஒரு கிருமிநாசினி அல்லது காயங்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான தயாரிப்பு. ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு மிகவும் நிலையானது அல்ல. ஏற்கனவே காற்றில் நிற்கும்போது, ​​அது ஆக்ஸிஜன் மற்றும் தண்ணீராக சிதைகிறது:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

பெராக்சைடில் சிறிது மாங்கனீசு டை ஆக்சைடு MnO 2 (பைரோலூசைட்), செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், உலோகத் தூள், இரத்தம் (உறைந்த அல்லது புதியது) மற்றும் உமிழ்நீரைச் சேர்ப்பதன் மூலம் சிதைவை கணிசமாக துரிதப்படுத்தலாம். இந்த பொருட்கள் வினையூக்கிகளாக செயல்படுகின்றன.

ஒரு சிறிய சோதனைக் குழாயில் தோராயமாக 1 மில்லி ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு மற்றும் பெயரிடப்பட்ட பொருட்களில் ஒன்றை வைத்து, ஒரு பிளவு சோதனையைப் பயன்படுத்தி வெளியிடப்பட்ட ஆக்ஸிஜனின் இருப்பைத் தீர்மானித்தால் இதை நாம் சரிபார்க்கலாம். ஒரு பீக்கரில் மூன்று சதவீத ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு கரைசலில் 5 மில்லிக்கு சமமான அளவு விலங்குகளின் இரத்தத்தைச் சேர்த்தால், கலவை வலுவாக நுரைக்கும், ஆக்ஸிஜன் குமிழ்கள் வெளியேறுவதன் விளைவாக நுரை கடினமாகி வீங்கும்.

பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு (காஸ்டிக் பொட்டாசியம்), இரும்பு (II) சல்பேட் கரைசல், இரும்பு (III) குளோரைடு (உடன் மற்றும் இல்லாமல்) ஆகியவற்றின் 10% செப்பு (II) சல்பேட் கரைசலின் வினையூக்க விளைவை சோதிப்போம். இரும்புத் தூள் சேர்த்தல்), சோடியம் கார்பனேட், குளோரைடு சோடியம் மற்றும் கரிமப் பொருள்(பால், சர்க்கரை, பச்சை தாவரங்களின் நொறுக்கப்பட்ட இலைகள், முதலியன). ஹைட்ரஜன் பெராக்சைட்டின் சிதைவை பல்வேறு பொருட்கள் வினையூக்கமாக துரிதப்படுத்துகின்றன என்பதை இப்போது நாம் அனுபவித்திருக்கிறோம்.

வினையூக்கிகள் ஒரு வேதியியல் செயல்முறையின் எதிர்வினை வீதத்தை நுகராமல் அதிகரிக்கின்றன. அவை இறுதியில் ஒரு எதிர்வினையைத் தொடங்க தேவையான செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் குறைக்கின்றன. ஆனால் செயல்படும் பொருட்களும் உள்ளன எதிர் வழியில். அவை எதிர்மறை வினையூக்கிகள், ஆன்டிகேடலிஸ்ட்கள், நிலைப்படுத்திகள் அல்லது தடுப்பான்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, பாஸ்போரிக் அமிலம் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைட்டின் சிதைவைத் தடுக்கிறது. எனவே, வணிக ரீதியான ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு கரைசல் பொதுவாக பாஸ்போரிக் அல்லது யூரிக் அமிலத்துடன் நிலைப்படுத்தப்படுகிறது.

பல இரசாயன தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளுக்கு வினையூக்கிகள் அவசியம். ஆனால் வாழும் இயற்கையில் கூட, உயிர்வேதியாளர்கள் (என்சைம்கள், என்சைம்கள், ஹார்மோன்கள்) என்று அழைக்கப்படுபவை பல செயல்முறைகளில் பங்கேற்கின்றன. எதிர்வினைகளில் வினையூக்கிகள் உட்கொள்ளப்படுவதில்லை என்பதால், அவை சிறிய அளவில் செயல்பட முடியும். 400-800 கிலோ பால் புரதம் உறைவதை உறுதி செய்ய ஒரு கிராம் ரெனெட் போதுமானது.

வினையூக்கிகளின் செயல்பாட்டிற்கு குறிப்பிட்ட முக்கியத்துவம் அவற்றின் மேற்பரப்பின் அளவு. மேற்பரப்பை அதிகரிக்க, வளர்ந்த உள் மேற்பரப்புடன் விரிசல்களால் சிக்கிய நுண்ணிய பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; கச்சிதமான பொருட்கள் அல்லது உலோகங்கள் கேரியர்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை மீது தெளிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, 100 கிராம் ஆதரிக்கப்படும் பிளாட்டினம் வினையூக்கியில் சுமார் 200 mg பிளாட்டினம் மட்டுமே உள்ளது; 1 கிராம் கச்சிதமான நிக்கல் 0.8 செமீ 2 பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் 1 கிராம் நிக்கல் தூள் 10 மி.கி பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது. இது 1: 100,000 என்ற விகிதத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது; 1 கிராம் செயலில் உள்ள அலுமினா 200 முதல் 300 மீ 2 பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது; 1 கிராம் செயலில் உள்ள கார்பனுக்கு இந்த மதிப்பு 1000 மீ 2 ஆகும். சில நிறுவல்களில், வினையூக்கி பல மில்லியன் மதிப்பெண்கள் மதிப்புடையது. இவ்வாறு, பெலெமில் உள்ள ஒரு பெட்ரோல் தொடர்பு உலை, 18 மீ உயரத்தில், 9-10 டன் வினையூக்கியைக் கொண்டுள்ளது.

கேள்வி எண். 2 ஆய்வகத்திலும் தொழில்துறையிலும் ஆக்ஸிஜன் எவ்வாறு பெறப்படுகிறது? தொடர்புடைய எதிர்வினைகளுக்கான சமன்பாடுகளை எழுதுங்கள். இந்த முறைகள் ஒருவருக்கொருவர் எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன?

பதில்:

ஆய்வகத்தில், ஆக்ஸிஜனை பின்வரும் வழிகளில் பெறலாம்:

1) வினையூக்கியின் (மாங்கனீசு ஆக்சைடு) முன்னிலையில் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைட்டின் சிதைவு

2) பெர்தோலெட் உப்பின் சிதைவு (பொட்டாசியம் குளோரேட்):

3) பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் சிதைவு:

தொழில்துறையில், ஆக்ஸிஜன் காற்றில் இருந்து பெறப்படுகிறது, இதில் 20% அளவு உள்ளது. அழுத்தம் மற்றும் தீவிர குளிர்ச்சியின் கீழ் காற்று திரவமாக்கப்படுகிறது. ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் (காற்றின் இரண்டாவது முக்கிய கூறு) வெவ்வேறு கொதிநிலை புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, அவற்றை வடிகட்டுதல் மூலம் பிரிக்கலாம்: நைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனை விட குறைந்த கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது, எனவே நைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனுக்கு முன் ஆவியாகிறது.

ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான தொழில்துறை மற்றும் ஆய்வக முறைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள்:

1) ஆக்சிஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான அனைத்து ஆய்வக முறைகளும் இரசாயனமாகும், அதாவது சில பொருட்கள் மற்றவற்றாக மாற்றப்படுகின்றன. காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜனைப் பெறுவதற்கான செயல்முறை ஒரு உடல் செயல்முறையாகும், ஏனெனில் சில பொருட்கள் மற்றவற்றாக மாற்றப்படுவதில்லை.

2) காற்றில் இருந்து அதிக அளவில் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம்.

நான்கு "சால்கோஜன்" கூறுகள் (அதாவது, "தாமிரத்தைப் பெற்றெடுப்பது") குழு VI இன் முக்கிய துணைக்குழுவை வழிநடத்துகிறது (புதிய வகைப்பாட்டின் படி - 16 வது குழு). சல்பர், டெல்லூரியம் மற்றும் செலினியம் தவிர, இவற்றில் ஆக்ஸிஜனும் அடங்கும். பூமியில் மிகவும் பொதுவான இந்த தனிமத்தின் பண்புகள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் பயன்பாடு மற்றும் உற்பத்தி ஆகியவற்றைக் கூர்ந்து கவனிப்போம்.

உறுப்பு பரவல்

IN பிணைக்கப்பட்ட வடிவம்ஆக்ஸிஜன் நுழைகிறது இரசாயன கலவைநீர் - அதன் சதவீதம் சுமார் 89%, அதே போல் அனைத்து உயிரினங்களின் உயிரணுக்களின் கலவையில் - தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகள்.

காற்றில், ஆக்ஸிஜன் O2 வடிவத்தில் ஒரு இலவச நிலையில் உள்ளது, அதன் கலவையில் ஐந்தில் ஒரு பகுதியை ஆக்கிரமித்து, ஓசோன் - O3 வடிவத்தில் உள்ளது.

இயற்பியல் பண்புகள்

ஆக்ஸிஜன் O2 என்பது நிறமற்ற, சுவையற்ற மற்றும் மணமற்ற வாயு ஆகும். தண்ணீரில் சிறிது கரையக்கூடியது. கொதிநிலையானது பூஜ்ஜிய செல்சியஸுக்குக் கீழே 183 டிகிரி ஆகும். திரவ வடிவத்தில், ஆக்ஸிஜன் நீல நிறத்தில் உள்ளது, மேலும் திட வடிவத்தில் அது உருவாகிறது நீல படிகங்கள். ஆக்ஸிஜன் படிகங்களின் உருகுநிலை பூஜ்ஜிய செல்சியஸுக்குக் கீழே 218.7 டிகிரி ஆகும்.

இரசாயன பண்புகள்

சூடாக்கும்போது, ​​இந்த உறுப்பு பலவற்றுடன் வினைபுரிகிறது எளிய பொருட்கள், உலோகங்கள் மற்றும் உலோகங்கள் அல்லாத இரண்டும், ஆக்சைடுகள் என்று அழைக்கப்படுவதை உருவாக்குகின்றன - ஆக்ஸிஜன் கொண்ட உறுப்புகளின் கலவைகள். இதில் ஆக்ஸிஜனுடன் உள்ள உறுப்புகள் ஆக்சிஜனேற்றம் எனப்படும்.

உதாரணத்திற்கு,

4Na + O2= 2Na2O

2. வினையூக்கியாக செயல்படும் மாங்கனீசு ஆக்சைடு முன்னிலையில் சூடுபடுத்தப்படும் போது ஹைட்ரஜன் பெராக்சைட்டின் சிதைவின் மூலம்.

3. பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் சிதைவு மூலம்.

தொழில்துறையில் ஆக்ஸிஜன் பின்வரும் வழிகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது:

1. தொழில்நுட்ப நோக்கங்களுக்காக, ஆக்ஸிஜன் காற்றில் இருந்து பெறப்படுகிறது, இதில் அதன் வழக்கமான உள்ளடக்கம் சுமார் 20% ஆகும், அதாவது. ஐந்தாவது பகுதி. இதைச் செய்ய, காற்று முதலில் எரிக்கப்பட்டு, சுமார் 54% திரவ ஆக்ஸிஜன், 44% திரவ நைட்ரஜன் மற்றும் 2% திரவ ஆர்கான் ஆகியவற்றைக் கொண்ட கலவையை உருவாக்குகிறது. இந்த வாயுக்கள் திரவ ஆக்ஸிஜன் மற்றும் திரவ நைட்ரஜனின் கொதிநிலைகளுக்கு இடையே ஒப்பீட்டளவில் சிறிய வரம்பைப் பயன்படுத்தி வடிகட்டுதல் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி பிரிக்கப்படுகின்றன - முறையே மைனஸ் 183 மற்றும் மைனஸ் 198.5 டிகிரி. நைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனை விட முன்னதாகவே ஆவியாகிறது என்று மாறிவிடும்.

நவீன உபகரணங்கள் எந்த அளவிலான தூய்மையின் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தியை உறுதி செய்கின்றன. திரவ காற்றைப் பிரிப்பதன் மூலம் பெறப்படும் நைட்ரஜன், அதன் வழித்தோன்றல்களின் தொகுப்பில் ஒரு மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. மிகவும் தூய்மையான ஆக்சிஜனையும் உற்பத்தி செய்கிறது. வளமான வளங்கள் மற்றும் மலிவான மின்சாரம் உள்ள நாடுகளில் இந்த முறை பரவலாகிவிட்டது.

ஆக்ஸிஜனின் பயன்பாடு

நமது முழு கிரகத்தின் வாழ்விலும் ஆக்ஸிஜன் மிக முக்கியமான உறுப்பு. வளிமண்டலத்தில் உள்ள இந்த வாயு, விலங்குகள் மற்றும் மனிதர்களால் செயல்பாட்டில் நுகரப்படுகிறது.

மருந்து, வெல்டிங் மற்றும் உலோகங்களை வெட்டுதல், வெடித்தல், விமானம் (மனித சுவாசம் மற்றும் இயந்திர இயக்கத்திற்காக) மற்றும் உலோகம் போன்ற மனித நடவடிக்கைகளுக்கு ஆக்ஸிஜனைப் பெறுவது மிகவும் முக்கியமானது.

நடந்து கொண்டிருக்கிறது பொருளாதார நடவடிக்கைமனித ஆக்ஸிஜன் பெரிய அளவில் நுகரப்படுகிறது - உதாரணமாக, எரியும் போது பல்வேறு வகையானஎரிபொருள்: இயற்கை எரிவாயு, மீத்தேன், நிலக்கரி, மரம். இந்த அனைத்து செயல்முறைகளிலும், இது உருவாகிறது.அதே நேரத்தில், ஒளிச்சேர்க்கையைப் பயன்படுத்தி இயற்கையான பிணைப்பு செயல்முறைக்கு இயற்கை வழங்கியது, இது செல்வாக்கின் கீழ் பச்சை தாவரங்களில் நடைபெறுகிறது. சூரிய ஒளி. இந்த செயல்முறையின் விளைவாக, குளுக்கோஸ் உருவாகிறது, பின்னர் ஆலை அதன் திசுக்களை உருவாக்க பயன்படுத்துகிறது.

ஆக்ஸிஜனின் கண்டுபிடிப்பு குறிக்கப்பட்டது புதிய காலம்வேதியியல் வளர்ச்சியில். எரிப்புக்கு காற்று தேவை என்பது பழங்காலத்திலிருந்தே அறியப்படுகிறது. பொருட்களின் எரிப்பு செயல்முறை நீண்ட காலமாகதெளிவில்லாமல் இருந்தது. ரசவாதத்தின் சகாப்தத்தில், ப்ளோஜிஸ்டனின் கோட்பாடு பரவலாகியது, அதன்படி, உமிழும் பொருளுடன், அதாவது, சுடரில் உள்ள ஃப்ளோஜிஸ்டனுடன், அவற்றின் தொடர்பு காரணமாக பொருட்கள் எரிகின்றன.

18 ஆம் நூற்றாண்டின் 70 களில் ஆங்கில வேதியியலாளர் ஜோசப் பிரீஸ்ட்லி மூலம் ஆக்ஸிஜன் பெறப்பட்டது. ஒரு வேதியியலாளர் சிவப்பு பாதரசம்(II) ஆக்சைடு பொடியை சூடாக்கினார், இதனால் பொருள் சிதைந்து உலோக பாதரசம் மற்றும் நிறமற்ற வாயு உருவாகிறது:

2HgO t° → 2Hg + O2

ஆக்சைடுகள்- ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட பைனரி கலவைகள்

வாயுவுடன் கூடிய ஒரு பாத்திரத்தில் புகைபிடிக்கும் பிளவு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டபோது, ​​அது பிரகாசமாக எரிந்தது.புகைபிடிக்கும் பிளவு வாயுவில் ஃப்ளோஜிஸ்டனை அறிமுகப்படுத்தியது என்று விஞ்ஞானி நம்பினார், அது பற்றவைத்தது.

டி. பிரிஸ்ட்லிநான் விளைந்த வாயுவை சுவாசிக்க முயற்சித்தேன், சுவாசிப்பது எவ்வளவு எளிதானது மற்றும் சுதந்திரமானது என்பதில் நான் மகிழ்ச்சியடைந்தேன். இந்த வாயுவை சுவாசிக்கும் இன்பம் அனைவருக்கும் கிடைத்ததாக விஞ்ஞானி கற்பனை கூட செய்யவில்லை.

டி. ப்ரீஸ்ட்லி பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் அன்டோயின் லாரன்ட் லாவோசியருடன் தனது சோதனைகளின் முடிவுகளைப் பகிர்ந்து கொண்டார்.அந்த நேரத்தில் நன்கு பொருத்தப்பட்ட ஆய்வகத்தை வைத்திருந்த ஏ. லாவோசியர் டி. ப்ரீஸ்ட்லியின் சோதனைகளை மீண்டும் செய்து மேம்படுத்தினார்.

A. Lavoisier ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை பாதரச ஆக்சைட்டின் சிதைவின் போது வெளியாகும் வாயுவின் அளவை அளந்தார்.வேதியியலாளர் உலோக பாதரசத்தை ஒரு சீல் செய்யப்பட்ட பாத்திரத்தில் சூடாக்கி அது பாதரசம்(II) ஆக்சைடாக மாறியது. முதல் பரிசோதனையில் வெளியான வாயுவின் அளவு, இரண்டாவது பரிசோதனையில் உறிஞ்சப்பட்ட வாயுவுக்கு சமம் என்பதை அவர் கண்டுபிடித்தார். எனவே, பாதரசம் காற்றில் உள்ள சில பொருட்களுடன் வினைபுரிகிறது. ஆக்சைட்டின் சிதைவின் போது இதே பொருள் வெளியிடப்படுகிறது. ப்ளோஜிஸ்டனுக்கும் இதற்கும் எந்த தொடர்பும் இல்லை என்று முதலில் முடிவு செய்தவர் லாவோசியர், மேலும் புகைபிடிக்கும் பிளவு எரிவது அறியப்படாத வாயுவால் ஏற்பட்டது, இது பின்னர் ஆக்ஸிஜன் என்று அழைக்கப்பட்டது. ஆக்ஸிஜனின் கண்டுபிடிப்பு ப்ளோஜிஸ்டன் கோட்பாட்டின் சரிவைக் குறித்தது!

ஆய்வகத்தில் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கும் சேகரிப்பதற்கும் முறைகள்

ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஆய்வக முறைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை. ஆக்ஸிஜனைப் பெறக்கூடிய பல பொருட்கள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான முறைகளைப் பார்ப்போம்.

1) பாதரசம் (II) ஆக்சைட்டின் சிதைவு

ஆய்வகத்தில் ஆக்ஸிஜனைப் பெறுவதற்கான வழிகளில் ஒன்று, மேலே விவரிக்கப்பட்ட ஆக்சைடு சிதைவு எதிர்வினையைப் பயன்படுத்தி அதைப் பெறுவதாகும். பாதரசம்(II).பாதரச கலவைகள் மற்றும் பாதரச நீராவியின் அதிக நச்சுத்தன்மை காரணமாக, இந்த முறை மிகவும் அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2) பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் சிதைவு

பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்(அன்றாட வாழ்வில் நாம் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் என்று அழைக்கிறோம்) அடர் ஊதா நிறத்தின் ஒரு படிகப் பொருள். பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டைச் சூடாக்கும்போது, ​​ஆக்ஸிஜன் வெளியாகும்.

சோதனைக் குழாயில் சிறிது பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் தூளை ஊற்றி, முக்காலி காலில் கிடைமட்டமாக சரிசெய்யவும். சோதனைக் குழாயின் துளைக்கு அருகில் ஒரு பருத்தி கம்பளியை வைக்கவும். சோதனைக் குழாயை ஒரு ஸ்டாப்பருடன் மூடுகிறோம், அதில் ஒரு எரிவாயு அவுட்லெட் குழாய் செருகப்படுகிறது, அதன் முடிவு பெறும் பாத்திரத்தில் குறைக்கப்படுகிறது. எரிவாயு வெளியேறும் குழாய் பெறும் பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதியை அடைய வேண்டும்.

பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் துகள்கள் பெறும் பாத்திரத்தில் நுழைவதைத் தடுக்க சோதனைக் குழாயின் திறப்புக்கு அருகில் அமைந்துள்ள ஒரு பருத்தி கம்பளி தேவைப்படுகிறது (சிதைவின் போது, ​​வெளியிடப்பட்ட ஆக்ஸிஜன் பெர்மாங்கனேட்டின் துகள்களுடன் செல்கிறது).

சாதனம் கூடியதும், சோதனைக் குழாயை சூடாக்கத் தொடங்குகிறோம். ஆக்ஸிஜன் வெளியீடு தொடங்குகிறது.

பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் சிதைவுக்கான எதிர்வினை சமன்பாடு:

2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2

ஆக்ஸிஜன் இருப்பதை எவ்வாறு கண்டறிவது? ப்ரீஸ்ட்லியின் முறையைப் பயன்படுத்துவோம். ஒரு மரப் பிளவைக் கொளுத்துவோம், அது சிறிது எரியட்டும், பின்னர் அதை அணைப்போம், அதனால் அது அரிதாகவே புகைபிடிக்கும். புகைபிடிக்கும் பிளவை ஆக்ஸிஜன் கொண்ட பாத்திரத்தில் இறக்குவோம். ஜோதி பிரகாசமாக ஒளிர்கிறது!

எரிவாயு வெளியேறும் குழாய்பெறப்பட்ட கப்பலின் அடிப்பகுதியில் தற்செயலாக குறைக்கப்படவில்லை. ஆக்ஸிஜன் காற்றை விட கனமானது, எனவே, அது பெறுநரின் அடிப்பகுதியில் சேகரிக்கப்பட்டு, அதிலிருந்து காற்றை இடமாற்றம் செய்யும்.

நீரை இடமாற்றம் செய்வதன் மூலமும் ஆக்ஸிஜனை சேகரிக்க முடியும். இதைச் செய்ய, கேஸ் அவுட்லெட் குழாயை தண்ணீரால் நிரப்பப்பட்ட சோதனைக் குழாயில் இறக்கி, துளையுடன் தண்ணீருடன் ஒரு படிகமாக குறைக்க வேண்டும். ஆக்ஸிஜன் உள்ளே நுழையும் போது, ​​வாயு சோதனைக் குழாயிலிருந்து தண்ணீரை இடமாற்றம் செய்கிறது.

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு சிதைவு

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு- அனைவருக்கும் தெரிந்த பொருள். இது "ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு" என்ற பெயரில் மருந்தகங்களில் விற்கப்படுகிறது. இந்த பெயர் காலாவதியானது; "பெராக்சைடு" என்ற வார்த்தையைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் சரியானது. இரசாயன சூத்திரம்ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு H2O2

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு சேமிப்பின் போது மெதுவாக நீர் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக சிதைகிறது. சிதைவு செயல்முறையை விரைவுபடுத்த, நீங்கள் சூடாக்கலாம் அல்லது விண்ணப்பிக்கலாம் வினையூக்கி.

வினையூக்கி- ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் விகிதத்தை துரிதப்படுத்தும் ஒரு பொருள்

குடுவையில் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடை ஊற்றி, திரவத்தில் ஒரு வினையூக்கியைச் சேர்க்கவும். வினையூக்கி கருப்பு தூளாக இருக்கலாம் - மாங்கனீசு ஆக்சைடு MnO2.அதிக அளவு ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுவதால் உடனடியாக கலவை நுரைக்கத் தொடங்கும். குடுவைக்குள் ஒரு புகைபிடிக்கும் பிளவை கொண்டு வருவோம் - அது பிரகாசமாக எரிகிறது. ஹைட்ரஜன் பெராக்சைட்டின் சிதைவுக்கான எதிர்வினை சமன்பாடு:

2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2

தயவுசெய்து கவனிக்கவும்: எதிர்வினையை துரிதப்படுத்தும் வினையூக்கி அம்பு அல்லது குறிக்கு மேலே எழுதப்பட்டுள்ளது «=», ஏனெனில் இது எதிர்வினையின் போது உட்கொள்ளப்படுவதில்லை, ஆனால் அதை துரிதப்படுத்துகிறது.

பொட்டாசியம் குளோரேட்டின் சிதைவு

பொட்டாசியம் குளோரேட்- படிக பொருள் வெள்ளை. பட்டாசு மற்றும் பிற பல்வேறு பைரோடெக்னிக் தயாரிப்புகளின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பொருளுக்கு ஒரு சிறிய பெயர் உள்ளது - "பெர்தோலெட் உப்பு". முதன்முதலில் ஒருங்கிணைத்த பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் கிளாட் லூயிஸ் பெர்தோலெட்டின் நினைவாக இந்த பொருள் இந்த பெயரைப் பெற்றது. பொட்டாசியம் குளோரேட்டின் வேதியியல் சூத்திரம் KСlO3 ஆகும்.

பொட்டாசியம் குளோரேட்டை ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில் சூடாக்கும்போது - மாங்கனீசு ஆக்சைடு MnO2, Berthollet உப்பு பின்வரும் திட்டத்தின் படி சிதைகிறது:

2KClO3 t°, MnO2 → 2KCl + 3O2.

நைட்ரேட் சிதைவு

நைட்ரேட்டுகள்- அயனிகளைக் கொண்ட பொருட்கள் NO3⎺.இணைப்புகள் இந்த வகுப்பின்என பயன்படுத்தப்படுகிறது கனிம உரங்கள், பைரோடெக்னிக் தயாரிப்புகளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. நைட்ரேட்டுகள்- கலவைகள் வெப்ப நிலையற்றவை, மேலும் வெப்பமடையும் போது அவை ஆக்ஸிஜனின் வெளியீட்டில் சிதைவடைகின்றன:

ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான அனைத்து கருதப்படும் முறைகளும் ஒத்தவை என்பதை நினைவில் கொள்க. எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், மிகவும் சிக்கலான பொருட்களின் சிதைவின் போது ஆக்ஸிஜன் வெளியிடப்படுகிறது.

சிதைவு எதிர்வினை

IN பொதுவான பார்வைசிதைவு எதிர்வினை ஒரு எழுத்து வரைபடத்தால் விவரிக்கப்படலாம்:

AB → A + B.

பல்வேறு காரணிகளின் செல்வாக்கின் கீழ் சிதைவு எதிர்வினைகள் ஏற்படலாம். இது வெப்பமாக்கல், மின்னோட்டம் அல்லது வினையூக்கியின் பயன்பாடாக இருக்கலாம். பொருட்கள் தன்னிச்சையாக சிதைவடையும் எதிர்வினைகள் உள்ளன.

தொழில்துறையில் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி

தொழில்துறையில், ஆக்ஸிஜனை காற்றில் இருந்து பிரிப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. காற்று- வாயுக்களின் கலவை, அவற்றின் முக்கிய கூறுகள் அட்டவணையில் வழங்கப்பட்டுள்ளன.

இந்த முறையின் சாராம்சம் காற்றை திரவமாக மாற்றும் ஆழமான குளிரூட்டல் ஆகும், இது சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில் சுமார் வெப்பநிலையில் அடைய முடியும். -192°செ. திரவத்தை ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனாகப் பிரிப்பது அவற்றின் கொதிக்கும் வெப்பநிலையில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது, அதாவது: Tb. O2 = -183°C; Bp.N2 = -196°С(சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில்).

ஒரு திரவத்தின் படிப்படியான ஆவியாதல் மூலம், குறைந்த கொதிநிலையைக் கொண்ட நைட்ரஜன் முதலில் வாயு நிலைக்குச் செல்லும், மேலும் அது வெளியிடப்பட்டவுடன், திரவம் ஆக்ஸிஜனுடன் செறிவூட்டப்படும். இந்த செயல்முறையை பல முறை மீண்டும் செய்வதன் மூலம் தேவையான தூய்மையின் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனைப் பெற முடியும். திரவங்களை அவற்றின் கூறு பாகங்களாகப் பிரிக்கும் இந்த முறை அழைக்கப்படுகிறது திரவ காற்றின் திருத்தம்.

• ஆய்வகத்தில், ஆக்ஸிஜன் சிதைவு எதிர்வினைகளால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது
• சிதைவு எதிர்வினை- சிக்கலான பொருட்கள் எளிமையானவைகளாக சிதைந்ததன் விளைவாக ஒரு எதிர்வினை
• ஆக்சிஜனை காற்று இடப்பெயர்ச்சி முறை அல்லது நீர் இடப்பெயர்ச்சி முறை மூலம் சேகரிக்கலாம்
• ஆக்ஸிஜனைக் கண்டறிய, புகைபிடிக்கும் பிளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது; அது அதில் பிரகாசமாக ஒளிரும்
• வினையூக்கி- ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையை துரிதப்படுத்தும் ஒரு பொருள், ஆனால் அதில் உட்கொள்ளப்படுவதில்லை

பாடம் 17 இல் " ஆக்ஸிஜனைப் பெறுதல்"பாடத்தில் இருந்து" டம்மிகளுக்கான வேதியியல்ஆய்வகத்தில் ஆக்ஸிஜன் எவ்வாறு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது என்பதைக் கண்டறியவும்; ஒரு வினையூக்கி என்றால் என்ன மற்றும் தாவரங்கள் நமது கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜனின் உற்பத்தியை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதை நாம் கற்றுக்கொள்வோம்.

மனிதர்களுக்கும் பிற உயிரினங்களுக்கும் காற்றில் உள்ள மிக முக்கியமான பொருள் ஆக்ஸிஜன் ஆகும். தொழில்துறையில் அதிக அளவு ஆக்ஸிஜன் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எனவே அதை எவ்வாறு பெறுவது என்பதை அறிந்து கொள்வது அவசியம்.

ஒரு வேதியியல் ஆய்வகத்தில், ஆக்ஸிஜன் அணுக்களைக் கொண்ட சில சிக்கலான பொருட்களை சூடாக்குவதன் மூலம் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம். இந்த பொருட்களில் KMnO 4 என்ற பொருள் அடங்கும், இது உங்கள் வீட்டு மருந்து அமைச்சரவையில் "பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்" என்ற பெயரில் கிடைக்கிறது.

வாயுக்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான எளிய சாதனங்களை நீங்கள் நன்கு அறிந்திருக்கிறீர்கள். இந்த சாதனங்களில் ஒன்றில் சிறிது KMnO 4 தூளை வைத்து சூடாக்கினால், ஆக்ஸிஜன் வெளியாகும் (படம் 76):

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு H 2 O 2 ஐ சிதைப்பதன் மூலமும் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம். இதைச் செய்ய, H 2 O 2 உடன் சோதனைக் குழாயில் அதிகம் சேர்க்கவும் ஒரு சிறிய அளவுசிறப்பு பொருள் - வினையூக்கி- மற்றும் சோதனைக் குழாயை ஒரு கேஸ் அவுட்லெட் குழாயுடன் ஒரு ஸ்டாப்பருடன் மூடவும் (படம் 77).

இந்த எதிர்வினைக்கு, வினையூக்கி என்பது ஒரு பொருளாகும், அதன் சூத்திரம் MnO 2 ஆகும். இந்த வழக்கில், பின்வரும் இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுகிறது:

இடது அல்லது இல்லை என்பதை நினைவில் கொள்ளவும் வலது பாகங்கள்வினையூக்கி சூத்திரச் சமன்பாடு இல்லை. அதன் சூத்திரம் பொதுவாக சம அடையாளத்திற்கு மேலே உள்ள எதிர்வினை சமன்பாட்டில் எழுதப்படுகிறது. வினையூக்கி ஏன் சேர்க்கப்படுகிறது? அறை நிலைமைகளில் H 2 O 2 இன் சிதைவு செயல்முறை மிகவும் மெதுவாக செல்கிறது. எனவே, குறிப்பிடத்தக்க அளவு ஆக்ஸிஜனைப் பெறுவதற்கு நீண்ட நேரம் எடுக்கும். இருப்பினும், இந்த எதிர்வினை ஒரு வினையூக்கியைச் சேர்ப்பதன் மூலம் வியத்தகு முறையில் துரிதப்படுத்தப்படலாம்.

வினையூக்கிஒரு இரசாயன எதிர்வினையை துரிதப்படுத்தும் ஒரு பொருள், ஆனால் அது தன்னை நுகரவில்லை.

எதிர்வினை சமன்பாட்டின் எந்தப் பகுதியிலும் அதன் சூத்திரத்தை நாம் எழுதாமல் இருப்பது, வினையூக்கியில் துல்லியமாக வினையூக்கி நுகரப்படவில்லை.

ஆக்ஸிஜனைப் பெறுவதற்கான மற்றொரு வழி நேரடி மின்சாரத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் நீரின் சிதைவு ஆகும். இந்த செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது மின்னாற்பகுப்புதண்ணீர். படம் 78 இல் திட்டவட்டமாக காட்டப்பட்டுள்ள ஒரு சாதனத்தில் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம்.

இந்த வழக்கில், பின்வரும் இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுகிறது:

இயற்கையில் ஆக்ஸிஜன்

ஒரு பெரிய அளவு ஆக்ஸிஜன் வாயு வளிமண்டலத்தில் உள்ளது மற்றும் கடல்கள் மற்றும் பெருங்கடல்களின் நீரில் கரைகிறது. அனைத்து உயிரினங்களும் சுவாசிக்க ஆக்ஸிஜன் அவசியம். ஆக்ஸிஜன் இல்லாமல், பல்வேறு வகையான எரிபொருளை எரிப்பதன் மூலம் ஆற்றலைப் பெற முடியாது. இந்த தேவைகளுக்காக ஆண்டுதோறும் சுமார் 2% வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் உட்கொள்ளப்படுகிறது.

பூமியில் ஆக்சிஜன் எங்கிருந்து வருகிறது, இவ்வளவு நுகர்வு இருந்தபோதிலும் அதன் அளவு ஏன் தோராயமாக மாறாமல் இருக்கிறது? நமது கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜனின் ஒரே ஆதாரம் பச்சை தாவரங்கள் ஆகும், இது ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை மூலம் சூரிய ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் அதை உருவாக்குகிறது. இது மிகவும் கடினமான செயல்முறை, இதில் பல நிலைகள் அடங்கும். தாவரங்களின் பச்சை பாகங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக, கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர் குளுக்கோஸ் C 6 H 12 O 6 மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக மாற்றப்படுகின்றன. மொத்தம்
ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டில் நிகழும் எதிர்வினைகளின் சமன்பாட்டை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

பச்சை தாவரங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆக்ஸிஜனில் ஏறக்குறைய பத்தில் ஒரு பங்கு (11%) நிலப்பரப்பு தாவரங்களிலிருந்தும், மீதமுள்ள ஒன்பது பத்தில் (89%) நீர்வாழ் தாவரங்களிலிருந்தும் வருகிறது.

காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனைப் பெறுதல்

வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜனின் பெரிய இருப்புக்கள் பல்வேறு தொழில்களில் அதைப் பெறவும் பயன்படுத்தவும் உதவுகிறது. தொழில்துறை நிலைமைகளில், ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன் மற்றும் வேறு சில வாயுக்கள் (ஆர்கான், நியான்) காற்றில் இருந்து பெறப்படுகின்றன.

இதைச் செய்ய, காற்று முதலில் திரவமாக மாற்றப்படுகிறது (படம் 79) அத்தகைய குறைந்த வெப்பநிலையில் குளிர்ச்சியடைவதன் மூலம் அதன் அனைத்து கூறுகளும் ஒரு திரவ நிலையாக மாறுகிறது.

பின்னர் இந்த திரவம் மெதுவாக வெப்பமடைகிறது, இதன் விளைவாக, வெவ்வேறு வெப்பநிலையில், காற்றில் உள்ள பொருட்களின் தொடர்ச்சியான கொதிநிலை (அதாவது, வாயு நிலைக்கு மாறுதல்) ஏற்படுகிறது. வெவ்வேறு வெப்பநிலையில் கொதிக்கும் வாயுக்களை சேகரிப்பதன் மூலம், நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பிற பொருட்கள் தனித்தனியாக பெறப்படுகின்றன.

பாடத்தின் சுருக்கமான முடிவுகள்:

1. ஆய்வக நிலைமைகளில், ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் கொண்டிருக்கும் சில சிக்கலான பொருட்களின் சிதைவு மூலம் ஆக்ஸிஜன் பெறப்படுகிறது.
2. ஒரு வினையூக்கி என்பது ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையை நுகராமல் வேகப்படுத்தும் ஒரு பொருள்.
3. நமது கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜனின் ஆதாரம் பச்சை தாவரங்கள் ஆகும், இதில் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை ஏற்படுகிறது.
4. தொழிலில் ஆக்சிஜன் காற்றில் இருந்து பெறப்படுகிறது.

பாடம் 17" ஆக்ஸிஜனைப் பெறுதல்"தெளிவாகவும் தகவலறிந்ததாகவும் இருந்தது. உங்களிடம் ஏதேனும் கேள்விகள் இருந்தால், அவற்றை கருத்துகளில் எழுதுங்கள்.