Mga reaksyon na may malaking paglabas ng oxygen. Oxygen at produksyon nito

Inaayos namin ang isang refractory glass test tube sa isang stand at magdagdag ng 5 g ng powdered nitrate (potassium nitrate KNO 3 o sodium nitrate NaNO 3) dito. Maglagay tayo ng isang tasa na gawa sa refractory material na puno ng buhangin sa ilalim ng test tube, dahil sa panahon ng eksperimentong ito ang baso ay madalas na natutunaw at isang mainit na masa ang dumadaloy palabas. Samakatuwid, pananatilihin namin ang burner sa gilid kapag nagpainit. Kapag pinainit natin ng husto ang saltpeter, ito ay matutunaw at ang oxygen ay ilalabas mula dito (makikita natin ito sa tulong ng isang nagbabagang splinter - ito ay mag-aapoy sa isang test tube). Sa kasong ito, ang potassium nitrate ay magiging nitrite KNO2. Pagkatapos ay gumamit ng crucible tongs o tweezers upang ihagis ang isang piraso ng cutting sulfur sa tunawan (huwag hawakan ang iyong mukha sa itaas ng test tube).

Ang asupre ay mag-aapoy at masusunog, magpapakawala malaking dami init. Ang eksperimento ay dapat isagawa sa bukas na mga bintana(dahil sa mga nagresultang sulfur oxides). Ise-save namin ang magreresultang sodium nitrite para sa mga susunod na eksperimento.

Ang proseso ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod (sa pamamagitan ng pag-init):

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

Maaari kang makakuha ng oxygen sa iba pang mga pamamaraan.

Ang potassium permanganate KMnO 4 (potassium salt ng manganese acid) ay nagbibigay ng oxygen kapag pinainit at na-convert sa manganese (IV) oxide:

4KMnO 4 → 4Mn 2 + 2K 2 O + 3O 2

o 4KMnO 4 → MnO 2 + K 2 MnO 4 + O 2

Mula sa 10 g ng potassium permanganate maaari kang makakuha ng humigit-kumulang isang litro ng oxygen, na nangangahulugan na ang dalawang gramo ay sapat na upang punan ang limang normal na laki ng mga test tube na may oxygen. Ang potassium permanganate ay maaaring mabili sa anumang parmasya kung wala ito sa iyong kabinet ng gamot sa bahay.

Pinainit namin ang isang tiyak na halaga ng potassium permanganate sa isang refractory test tube at hinuhuli ang liberated oxygen sa mga test tube gamit ang isang pneumatic bath. Ang mga kristal, kapag nabasag, ay nawasak, at, kadalasan, ang isang tiyak na halaga ng maalikabok na permanganeyt ay naipon kasama ng gas. Sa kasong ito, ang tubig sa pneumatic bath at ang outlet pipe ay magiging pula. Matapos makumpleto ang eksperimento, nililinis namin ang paliguan at tubo na may solusyon ng sodium thiosulfate (hyposulfite) - isang photographic fixer, na bahagyang inaasido namin sa dilute hydrochloric acid.

Ang oxygen ay maaari ding makuha sa malalaking dami mula sa hydrogen peroxide (peroxide) H 2 O 2. Bumili tayo ng tatlong porsyentong solusyon sa parmasya - isang disinfectant o isang paghahanda para sa paggamot ng mga sugat. Ang hydrogen peroxide ay hindi masyadong matatag. Na kapag nakatayo sa hangin, ito ay nabubulok sa oxygen at tubig:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Ang agnas ay maaaring makabuluhang mapabilis sa pamamagitan ng pagdaragdag ng kaunting manganese dioxide MnO 2 (pyrolusite), activated carbon, metal powder, dugo (coagulated o fresh), at laway sa peroxide. Ang mga sangkap na ito ay kumikilos bilang mga katalista.

Mabe-verify natin ito kung maglalagay tayo ng humigit-kumulang 1 ml ng hydrogen peroxide kasama ng isa sa mga pinangalanang substance sa isang maliit na test tube, at matutukoy ang pagkakaroon ng inilabas na oxygen gamit ang splinter test. Kung ang isang pantay na dami ng dugo ng hayop ay idinagdag sa 5 ml ng isang tatlong porsyento na solusyon ng hydrogen peroxide sa isang beaker, ang timpla ay bumubula nang malakas, ang bula ay titigas at bumukol bilang resulta ng paglabas ng mga bula ng oxygen.

Pagkatapos ay susuriin namin ang catalytic effect ng isang 10% na solusyon ng tanso (II) sulfate na may pagdaragdag ng potassium hydroxide (caustic potassium), isang solusyon ng iron (II) sulfate, isang solusyon ng iron (III) chloride (mayroon at walang ang pagdaragdag ng iron powder), sodium carbonate, chloride sodium at organikong bagay(gatas, asukal, durog na dahon ng berdeng halaman, atbp.). Ngayon naranasan namin na ang iba't ibang mga sangkap ay catalytically na nagpapabilis sa agnas ng hydrogen peroxide.

Pinapataas ng mga catalyst ang rate ng reaksyon ng isang proseso ng kemikal nang hindi natupok. Sa huli, binabawasan nila ang activation energy na kinakailangan upang simulan ang isang reaksyon. Ngunit mayroon ding mga sangkap na kumikilos sa kabaligtaran na paraan. Ang mga ito ay tinatawag na mga negatibong catalyst, anticatalyst, stabilizer o inhibitor. Halimbawa, pinipigilan ng phosphoric acid ang agnas ng hydrogen peroxide. Samakatuwid, ang komersyal na solusyon ng hydrogen peroxide ay karaniwang nagpapatatag sa phosphoric o uric acid.

Ang mga katalista ay kinakailangan para sa maraming mga proseso ng teknolohiyang kemikal. Ngunit kahit na sa buhay na kalikasan, ang tinatawag na biocatalysts (enzymes, enzymes, hormones) ay nakikilahok sa maraming proseso. Dahil ang mga catalyst ay hindi natupok sa mga reaksyon, maaari silang kumilos sa maliit na dami. Ang isang gramo ng rennet ay sapat upang matiyak ang coagulation ng 400-800 kg ng protina ng gatas.

Ang partikular na kahalagahan para sa pagpapatakbo ng mga catalyst ay ang laki ng kanilang ibabaw. Upang madagdagan ang ibabaw, ang mga porous na sangkap na puno ng mga bitak na may nabuo na panloob na ibabaw ay ginagamit; ang mga compact na sangkap o mga metal ay na-spray sa tinatawag na mga carrier. Halimbawa, ang 100 g ng sinusuportahang platinum catalyst ay naglalaman lamang ng halos 200 mg ng platinum; Ang 1 g ng compact nickel ay may surface area na 0.8 cm 2, at 1 g ng nickel powder ay may surface area na 10 mg. Ito ay tumutugma sa isang ratio ng 1: 100,000; Ang 1 g ng aktibong alumina ay may ibabaw na lugar na 200 hanggang 300 m2; para sa 1 g ng aktibong carbon ang halagang ito ay kahit na 1000 m2. Sa ilang mga pag-install, ang katalista ay nagkakahalaga ng ilang milyong marka. Kaya, ang isang gasoline contact furnace sa Belem, 18 m ang taas, ay naglalaman ng 9-10 tonelada ng katalista.

Tanong Blg. 2 Paano nakukuha ang oxygen sa laboratoryo at sa industriya? Isulat ang mga equation para sa mga katumbas na reaksyon. Paano naiiba ang mga pamamaraang ito sa bawat isa?

Sagot:

Sa laboratoryo, ang oxygen ay maaaring makuha sa mga sumusunod na paraan:

1) Pagkabulok ng hydrogen peroxide sa pagkakaroon ng isang katalista (manganese oxide

2) Pagkabulok ng berthollet salt (potassium chlorate):

3) Pagkabulok ng potassium permanganate:

Sa industriya, ang oxygen ay nakuha mula sa hangin, na naglalaman ng humigit-kumulang 20% ​​sa dami. Ang hangin ay natunaw sa ilalim ng presyon at matinding paglamig. Ang oxygen at nitrogen (ang pangalawang pangunahing bahagi ng hangin) ay may iba't ibang punto ng pagkulo. Samakatuwid, maaari silang paghiwalayin sa pamamagitan ng distillation: ang nitrogen ay may mas mababang punto ng kumukulo kaysa sa oxygen, kaya ang nitrogen ay sumingaw bago ang oxygen.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga pamamaraan ng pang-industriya at laboratoryo para sa paggawa ng oxygen:

1) Ang lahat ng mga pamamaraan sa laboratoryo para sa paggawa ng oxygen ay kemikal, iyon ay, ang pagbabago ng ilang mga sangkap sa iba ay nangyayari. Ang proseso ng pagkuha ng oxygen mula sa hangin ay isang pisikal na proseso, dahil ang pagbabago ng ilang mga sangkap sa iba ay hindi nangyayari.

2) Ang oxygen ay maaaring makuha mula sa hangin sa mas malaking dami.

Apat na elemento ng "chalcogen" (i.e., "pagsilang ng tanso") ang nangunguna sa pangunahing subgroup ng pangkat VI (ayon sa bagong pag-uuri - ang ika-16 na grupo) ng periodic system. Bilang karagdagan sa sulfur, tellurium at selenium, kasama rin dito ang oxygen. Tingnan natin ang mga katangian ng elementong ito, ang pinakakaraniwan sa Earth, pati na rin ang paggamit at paggawa ng oxygen.

Pagkalat ng elemento

SA nakagapos na anyo pumapasok ang oxygen komposisyong kemikal tubig - ang porsyento nito ay halos 89%, pati na rin sa komposisyon ng mga selula ng lahat ng nabubuhay na nilalang - mga halaman at hayop.

Sa hangin, ang oxygen ay nasa isang libreng estado sa anyo ng O2, na sumasakop sa isang ikalimang bahagi ng komposisyon nito, at sa anyo ng ozone - O3.

Mga katangiang pisikal

Ang Oxygen O2 ay isang gas na walang kulay, walang lasa at walang amoy. Bahagyang natutunaw sa tubig. Ang boiling point ay 183 degrees sa ibaba ng zero Celsius. Sa likidong anyo, ang oxygen ay asul, at sa solidong anyo ito ay bumubuo asul na kristal. Ang punto ng pagkatunaw ng mga kristal na oxygen ay 218.7 degrees sa ibaba ng zero Celsius.

Mga katangian ng kemikal

Kapag pinainit, ang elementong ito ay tumutugon sa marami mga simpleng sangkap, parehong mga metal at di-metal, na bumubuo ng tinatawag na mga oxide - mga compound ng mga elemento na may oxygen. kung saan ang mga elemento ay pumapasok na may oxygen ay tinatawag na oksihenasyon.

Halimbawa,

4Na + O2= 2Na2O

2. Sa pamamagitan ng agnas ng hydrogen peroxide kapag ito ay pinainit sa pagkakaroon ng mangganeso oksido, na gumaganap bilang isang katalista.

3. Sa pamamagitan ng agnas ng potassium permanganate.

Ang oxygen ay ginawa sa industriya sa mga sumusunod na paraan:

1. Para sa mga teknikal na layunin, ang oxygen ay nakuha mula sa hangin, kung saan ang karaniwang nilalaman nito ay halos 20%, i.e. ikalimang bahagi. Upang gawin ito, ang hangin ay unang sinusunog, na gumagawa ng isang halo na naglalaman ng humigit-kumulang 54% na likidong oxygen, 44% na likidong nitrogen at 2% na likidong argon. Ang mga gas na ito ay pagkatapos ay pinaghihiwalay gamit ang isang proseso ng distillation, gamit ang medyo maliit na hanay sa pagitan ng mga kumukulong punto ng likidong oxygen at likidong nitrogen - minus 183 at minus 198.5 degrees, ayon sa pagkakabanggit. Lumalabas na ang nitrogen ay sumingaw nang mas maaga kaysa sa oxygen.

Tinitiyak ng modernong kagamitan ang paggawa ng oxygen ng anumang antas ng kadalisayan. Ang nitrogen, na nakukuha sa pamamagitan ng paghihiwalay ng likidong hangin, ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal sa synthesis ng mga derivatives nito.

2. Gumagawa din ng napakadalisay na oxygen. Ang pamamaraang ito ay naging laganap sa mga bansang may mayayamang mapagkukunan at murang kuryente.

Paglalapat ng oxygen

Ang oxygen ay ang pinakamahalagang elemento sa buhay ng ating buong planeta. Ang gas na ito, na nakapaloob sa atmospera, ay natupok sa proseso ng mga hayop at tao.

Ang pagkuha ng oxygen ay napakahalaga para sa mga lugar ng aktibidad ng tao tulad ng gamot, hinang at pagputol ng mga metal, pagsabog, paglipad (para sa paghinga ng tao at para sa pagpapatakbo ng makina), at metalurhiya.

Isinasagawa aktibidad sa ekonomiya ang oxygen ng tao ay natupok sa maraming dami - halimbawa, kapag nasusunog iba't ibang uri gasolina: natural na gas, mitein, karbon, kahoy. Sa lahat ng mga prosesong ito, ito ay nabuo. Kasabay nito, ang kalikasan ay naglaan para sa proseso ng natural na pagbubuklod ng tambalang ito gamit ang photosynthesis, na nagaganap sa mga berdeng halaman sa ilalim ng impluwensya. sikat ng araw. Bilang resulta ng prosesong ito, nabuo ang glucose, na pagkatapos ay ginagamit ng halaman upang bumuo ng mga tisyu nito.

Ang pagtuklas ng oxygen ay minarkahan bagong panahon sa pagbuo ng kimika. Ito ay kilala mula noong sinaunang panahon na ang pagkasunog ay nangangailangan ng hangin. Ang proseso ng pagkasunog ng mga sangkap sa mahabang panahon nanatiling hindi maliwanag. Sa panahon ng alchemy, ang teorya ng phlogiston ay naging laganap, ayon sa kung saan ang mga sangkap ay nasusunog dahil sa kanilang pakikipag-ugnayan sa nagniningas na bagay, iyon ay, sa phlogiston, na nakapaloob sa apoy.

Ang oxygen ay nakuha ng English chemist na si Joseph Priestley noong 70s ng ika-18 siglo. Ang isang chemist ay nagpainit ng pulang mercury(II) oxide powder, na nagiging sanhi ng pagkabulok ng substance upang bumuo ng metal na mercury at isang walang kulay na gas:

2HgO t° → 2Hg + O2

Mga oksido– binary compound na naglalaman ng oxygen

Kapag ang isang nagbabagang splinter ay ipinasok sa isang sisidlan na may gas, ito ay sumiklab nang maliwanag. Naniniwala ang siyentipiko na ang nagbabagang splinter ay nagpasok ng phlogiston sa gas, at nag-apoy ito.

D. Priestley Sinubukan kong huminga ang nagresultang gas, at natuwa ako sa kung gaano kadali at libre itong huminga. Pagkatapos ay hindi naisip ng siyentipiko na ang kasiyahan ng paghinga ng gas na ito ay ibinigay sa lahat.

Ibinahagi ni D. Priestley ang mga resulta ng kanyang mga eksperimento sa French chemist na si Antoine Laurent Lavoisier. Ang pagkakaroon ng isang mahusay na kagamitan na laboratoryo sa oras na iyon, inulit at pinahusay ni A. Lavoisier ang mga eksperimento ni D. Priestley.

A. Sinukat ng Lavoisier ang dami ng gas na inilabas sa panahon ng agnas ng isang tiyak na masa ng mercury oxide. Pagkatapos ay pinainit ng chemist ang metal na mercury sa isang selyadong sisidlan hanggang sa ito ay naging mercury(II) oxide. Natuklasan niya na ang dami ng gas na inilabas sa unang eksperimento ay katumbas ng gas na hinihigop sa ikalawang eksperimento. Samakatuwid, ang mercury ay tumutugon sa ilang sangkap sa hangin. At ang parehong sangkap na ito ay inilabas sa panahon ng agnas ng oksido. Si Lavoisier ang unang naghinuha na ang phlogiston ay talagang walang kinalaman dito, at ang pagkasunog ng isang nagbabagang splinter ay sanhi ng hindi kilalang gas, na kalaunan ay tinawag na oxygen. Ang pagtuklas ng oxygen ay minarkahan ang pagbagsak ng teorya ng phlogiston!

Mga pamamaraan para sa paggawa at pagkolekta ng oxygen sa laboratoryo

Ang mga pamamaraan ng laboratoryo para sa paggawa ng oxygen ay magkakaiba. Mayroong maraming mga sangkap kung saan maaaring makuha ang oxygen. Tingnan natin ang pinakakaraniwang pamamaraan.

1) Pagkabulok ng mercury (II) oxide

Ang isa sa mga paraan upang makakuha ng oxygen sa laboratoryo ay ang pagkuha nito gamit ang oxide decomposition reaction na inilarawan sa itaas mercury(II). Dahil sa mataas na toxicity ng mercury compound at mercury vapor mismo, ang pamamaraang ito ay bihirang ginagamit.

2) Pagkabulok ng potassium permanganate

Potassium permanganate(sa pang-araw-araw na buhay tinatawag namin itong potassium permanganate) ay isang mala-kristal na sangkap ng madilim na kulay-ube na kulay. Kapag ang potassium permanganate ay pinainit, ang oxygen ay inilabas.

Ibuhos ang ilang potassium permanganate powder sa test tube at ayusin ito nang pahalang sa tripod leg. Maglagay ng isang piraso ng cotton wool malapit sa butas ng test tube. Isinasara namin ang test tube gamit ang isang stopper kung saan ipinasok ang isang gas outlet tube, ang dulo nito ay ibinaba sa receiving vessel. Ang tubo ng saksakan ng gas ay dapat umabot sa ilalim ng sisidlan ng pagtanggap.

Ang isang cotton wool na matatagpuan malapit sa pagbubukas ng test tube ay kinakailangan upang maiwasan ang mga particle ng potassium permanganate mula sa pagpasok sa pagtanggap ng sisidlan (sa panahon ng agnas, ang inilabas na oxygen ay nagdadala kasama ang mga particle ng permanganate).

Kapag ang aparato ay binuo, sinimulan namin ang pag-init ng test tube. Nagsisimula ang paglabas ng oxygen.

Reaction equation para sa decomposition ng potassium permanganate:

2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2

Paano matukoy ang pagkakaroon ng oxygen? Gamitin natin ang pamamaraan ni Priestley. Magsindi tayo ng isang kahoy na splinter, hayaan itong magsunog ng kaunti, pagkatapos ay patayin ito upang ito ay halos hindi umuusok. Ibaba natin ang nagbabagang splinter sa isang sisidlan na may oxygen. Ang sulo ay kumikislap nang maliwanag!

Tubong labasan ng gas ay hindi sinasadyang ibinaba sa ilalim ng tatanggap na sisidlan. Ang oxygen ay mas mabigat kaysa sa hangin, samakatuwid, ito ay mangolekta sa ilalim ng receiver, displacing ang hangin mula dito.

Ang oxygen ay maaari ding kolektahin sa pamamagitan ng pag-alis ng tubig. Upang gawin ito, ang gas outlet tube ay dapat ibaba sa isang test tube na puno ng tubig at ibababa sa isang crystallizer na may tubig na may butas pababa. Kapag ang oxygen ay pumasok, ang gas ay nag-aalis ng tubig mula sa test tube.

Pagkabulok ng hydrogen peroxide

Hydrogen peroxide- isang sangkap na kilala sa lahat. Ito ay ibinebenta sa mga parmasya sa ilalim ng pangalang "hydrogen peroxide". Luma na ang pangalang ito; mas tamang gamitin ang terminong "peroxide". Formula ng kemikal hydrogen peroxide H2O2

Ang hydrogen peroxide ay dahan-dahang nabubulok sa tubig at oxygen sa panahon ng pag-iimbak. Upang mapabilis ang proseso ng agnas, maaari kang magpainit o mag-apply katalista.

Catalyst– isang sangkap na nagpapabilis sa bilis ng isang kemikal na reaksyon

Ibuhos ang hydrogen peroxide sa prasko at magdagdag ng katalista sa likido. Ang katalista ay maaaring itim na pulbos - mangganeso oksido MnO2. Kaagad na magsisimulang bumula ang timpla dahil sa pagpapalabas ng malaking halaga ng oxygen. Magdala tayo ng nagbabagang splinter sa prasko - ito ay sumiklab nang maliwanag. Ang equation ng reaksyon para sa agnas ng hydrogen peroxide ay:

2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2

Pakitandaan: ang catalyst na nagpapabilis sa reaksyon ay nakasulat sa itaas ng arrow o sign «=», dahil hindi ito natupok sa panahon ng reaksyon, ngunit pinabilis lamang ito.

Pagkabulok ng potassium chlorate

Potassium chlorate– mala-kristal na sangkap puti. Ginagamit sa paggawa ng mga paputok at iba pang iba't ibang produktong pyrotechnic. Mayroong isang maliit na pangalan para sa sangkap na ito - "Berthollet salt". Natanggap ng substance ang pangalang ito bilang parangal sa French chemist na unang nag-synthesize nito, si Claude Louis Berthollet. Ang kemikal na formula ng potassium chlorate ay KСlO3.

Kapag ang potassium chlorate ay pinainit sa pagkakaroon ng isang katalista - mangganeso oksido MnO2, ang asin ng Berthollet ay nabubulok ayon sa sumusunod na pamamaraan:

2KClO3 t°, MnO2 → 2KCl + 3O2.

Pagkabulok ng nitrate

Nitrates- mga sangkap na naglalaman ng mga ion NO3⎺. Mga koneksyon ng klaseng ito ginamit bilang mga mineral na pataba, ay kasama sa mga produktong pyrotechnic. Nitrates– ang mga compound ay thermally unstable, at kapag pinainit ay nabubulok sila sa paglabas ng oxygen:

Pakitandaan na ang lahat ng isinasaalang-alang na pamamaraan para sa paggawa ng oxygen ay magkatulad. Sa lahat ng mga kaso, ang oxygen ay inilabas sa panahon ng agnas ng mas kumplikadong mga sangkap.

Reaksyon ng agnas

SA pangkalahatang pananaw Ang reaksyon ng agnas ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng isang diagram ng liham:

AB → A + B.

Ang mga reaksyon ng pagkabulok ay maaaring mangyari sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan. Ito ay maaaring pag-init, electric current, o ang paggamit ng catalyst. May mga reaksyon kung saan ang mga sangkap ay kusang nabubulok.

Ang paggawa ng oxygen sa industriya

Sa industriya, ang oxygen ay nakukuha sa pamamagitan ng paghihiwalay nito sa hangin. Hangin– isang halo ng mga gas, ang mga pangunahing bahagi nito ay ipinakita sa talahanayan.

Ang kakanyahan ng pamamaraang ito ay malalim na paglamig ng hangin na nagiging likido, na sa normal na presyon ng atmospera ay maaaring makamit sa isang temperatura na humigit-kumulang. -192°C. Ang paghihiwalay ng likido sa oxygen at nitrogen ay isinasagawa sa pamamagitan ng paggamit ng pagkakaiba sa kanilang mga temperatura ng pagkulo, katulad ng: Tb. O2 = -183°C; Bp.N2 = -196°С(sa normal na presyon ng atmospera).

Sa unti-unting pagsingaw ng isang likido, ang nitrogen, na may mas mababang punto ng kumukulo, ay unang dadaan sa gaseous phase, at habang ito ay inilabas, ang likido ay mapapayaman ng oxygen. Ang pag-uulit ng prosesong ito ng maraming beses ay ginagawang posible upang makakuha ng oxygen at nitrogen ng kinakailangang kadalisayan. Ang pamamaraang ito ng paghihiwalay ng mga likido sa kanilang mga bahaging bahagi ay tinatawag pagwawasto ng likidong hangin.

• Sa laboratoryo, ang oxygen ay ginawa ng mga reaksyon ng agnas
• Reaksyon ng agnas- isang reaksyon bilang isang resulta kung saan ang mga kumplikadong sangkap ay nabubulok sa mas simple
• Maaaring kolektahin ang oxygen sa pamamagitan ng air displacement method o water displacement method
• Upang makita ang oxygen, ginagamit ang isang nagbabagang splinter; ito ay kumikislap nang maliwanag sa loob nito
• Catalyst- isang sangkap na nagpapabilis ng isang kemikal na reaksyon, ngunit hindi natupok dito

Sa aralin 17" Pagkuha ng oxygen"mula sa kurso" Chemistry para sa mga dummies» alamin kung paano ginagawa ang oxygen sa laboratoryo; Malalaman natin kung ano ang isang katalista at kung paano naiimpluwensyahan ng mga halaman ang paggawa ng oxygen sa ating planeta.

Ang pinakamahalagang sangkap sa hangin para sa mga tao at iba pang nabubuhay na organismo ay oxygen. Malaking dami ng oxygen ang ginagamit sa industriya, kaya mahalagang malaman kung paano mo ito makukuha.

Sa isang laboratoryo ng kimika, ang oxygen ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-init ng ilang kumplikadong mga sangkap na naglalaman ng mga atomo ng oxygen. Kasama sa mga substance na ito ang substance na KMnO 4, na available sa iyong home medicine cabinet sa ilalim ng pangalang “potassium permanganate”.

Pamilyar ka sa pinakasimpleng mga aparato para sa paggawa ng mga gas. Kung maglalagay ka ng kaunting KMnO 4 na pulbos sa isa sa mga device na ito at painitin ito, ilalabas ang oxygen (Larawan 76):

Ang oxygen ay maaari ding makuha sa pamamagitan ng decomposing hydrogen peroxide H 2 O 2 . Upang gawin ito, magdagdag ng marami sa test tube na may H 2 O 2 isang maliit na halaga ng espesyal na sangkap - katalista- at isara ang test tube gamit ang stopper na may gas outlet tube (Larawan 77).

Para sa reaksyong ito, ang katalista ay isang sangkap na ang formula ay MnO 2. Sa kasong ito, nangyayari ang sumusunod na kemikal na reaksyon:

Pakitandaan na hindi ang kaliwa o ang tamang bahagi Walang catalyst formula equation. Ang formula nito ay karaniwang nakasulat sa equation ng reaksyon sa itaas ng equal sign. Bakit idinagdag ang isang katalista? Ang proseso ng agnas ng H 2 O 2 sa mga kondisyon ng silid ay nagpapatuloy nang napakabagal. Samakatuwid, ito ay tumatagal ng mahabang panahon upang makakuha ng kapansin-pansing dami ng oxygen. Gayunpaman, ang reaksyong ito ay maaaring mapabilis nang husto sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang katalista.

Catalyst ay isang sangkap na nagpapabilis ng isang kemikal na reaksyon, ngunit hindi natupok dito mismo.

Ito ay tiyak na dahil ang katalista ay hindi natupok sa reaksyon na hindi namin isinusulat ang formula nito sa anumang bahagi ng equation ng reaksyon.

Ang isa pang paraan upang makakuha ng oxygen ay ang agnas ng tubig sa ilalim ng impluwensya ng direktang electric current. Ang prosesong ito ay tinatawag na electrolysis tubig. Maaaring makuha ang oxygen sa isang device na schematically na ipinapakita sa Figure 78.

Sa kasong ito, nangyayari ang sumusunod na kemikal na reaksyon:

Oxygen sa kalikasan

Ang isang malaking halaga ng oxygen gas ay nakapaloob sa atmospera at natutunaw sa tubig ng mga dagat at karagatan. Kailangan ang oxygen para makahinga ang lahat ng nabubuhay na organismo. Kung walang oxygen, imposibleng makakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng pagsunog ng iba't ibang uri ng gasolina. Tinatayang 2% ng atmospheric oxygen ang ginagamit taun-taon para sa mga pangangailangang ito.

Saan nagmula ang oxygen sa Earth at bakit nananatiling humigit-kumulang pare-pareho ang dami nito, sa kabila ng naturang pagkonsumo? Ang tanging pinagmumulan ng oxygen sa ating planeta ay mga berdeng halaman, na gumagawa nito sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw sa pamamagitan ng proseso ng photosynthesis. Ito ay lubhang mahirap na proseso, na kinabibilangan ng maraming yugto. Bilang resulta ng photosynthesis sa mga berdeng bahagi ng mga halaman, ang carbon dioxide at tubig ay na-convert sa glucose C 6 H 12 O 6 at oxygen. Kabuuan
Ang equation ng mga reaksyon na nagaganap sa proseso ng photosynthesis ay maaaring kinakatawan bilang mga sumusunod:

Napag-alaman na humigit-kumulang isang ikasampu (11%) ng oxygen na ginawa ng mga berdeng halaman ay nagmumula sa mga terrestrial na halaman, at ang natitirang siyam na ikasampu (89%) ay mula sa mga halamang nabubuhay sa tubig.

Pagkuha ng oxygen at nitrogen mula sa hangin

Malaking reserba ng oxygen sa atmospera ang ginagawang posible na makuha at magamit ito sa iba't ibang industriya. Sa mga kondisyong pang-industriya, ang oxygen, nitrogen at ilang iba pang mga gas (argon, neon) ay nakukuha mula sa hangin.

Upang gawin ito, ang hangin ay unang na-convert sa likido (Larawan 79) sa pamamagitan ng paglamig sa mababang temperatura kung saan ang lahat ng mga bahagi nito ay nagbabago sa isang likidong estado ng pagsasama-sama.

Pagkatapos ang likidong ito ay dahan-dahang pinainit, bilang isang resulta kung saan, sa iba't ibang mga temperatura, ang sunud-sunod na pagkulo (i.e., paglipat sa isang gas na estado) ng mga sangkap na nakapaloob sa hangin ay nangyayari. Sa pamamagitan ng pagkolekta ng mga gas na kumukulo sa iba't ibang temperatura, ang nitrogen, oxygen at iba pang mga sangkap ay nakuha nang hiwalay.

Maikling konklusyon ng aralin:

1. Sa mga kondisyon ng laboratoryo, ang oxygen ay nakukuha sa pamamagitan ng agnas ng ilang mga kumplikadong sangkap na naglalaman ng mga atomo ng oxygen.
2. Ang katalista ay isang sangkap na nagpapabilis ng isang kemikal na reaksyon nang hindi natupok.
3. Ang pinagmumulan ng oxygen sa ating planeta ay mga berdeng halaman kung saan nangyayari ang proseso ng photosynthesis.
4. Sa industriya, ang oxygen ay nakukuha mula sa hangin.

Sana lesson 17" Pagkuha ng oxygen"ay malinaw at nagbibigay-kaalaman. Kung mayroon kang anumang mga katanungan, isulat ang mga ito sa mga komento.