КИСЛОРОД [ oxygen ]

     Кислород, O₂ или O2 - это бесцветный газ, не имеющий запаха, который является самым распространенным элементом веществ земной коры.
     В свободном состоянии кислород содержится в атмосферном воздухе. В связанном состоянии кислород входит в состав воды, минералов, горных пород и всех веществ, из которых построены организмы растений и животных. Массовая доля кислорода в земной коре составляет около 47 %.
     Природный кислород состоит из трех стабильных изотопов: ¹⁶O (99,76%), ¹⁷O (0,04%) и ¹⁸O (0,2%). Он немного тяжелее воздуха: масса 1 л кислорода при нормальных условиях равна 1,43 г, а 1 л воздуха 1,293 г. Кислород в небольших количествах растворяется в воде: 100 объёмов воды при 0^оС растворяют 4,9 объемов кислорода, а при 20^оС - 3,1 объемов. Кислород образует двухатомные молекулы, характеризующиеся высокой прочностью. При комнатной температуре его диссоциация на атомы ничтожна.
     Кислород образует соединения с подавляющим большинством химических элементов (кроме гелия, неона и аргона). С большинством элементов он взаимодействует непосредственно (кроме галогенов, золота и платины). Скорость взаимодействия кислорода как с простыми, так и со сложными веществами зависит от природы вещества и от температуры. Некоторые вещества, например оксид азота, гемоглобин крови, уже при комнатной температуре со значительной скоростью соединяются с кислородом воздуха. Многие реакции окисления ускоряются катализаторами. Например, в присутствии дисперсной платины смесь водорода с кислородом воспламеняется при комнатной температуре. Характерной особенностью многих реакций соединения с кислородом является выделение теплоты и света. Такой процесс называется горением. Горение в чистом кислороде происходит гораздо энергичнее, чем в воздухе.
     Кислород играет исключительно важную роль в природе. При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов - дыхание. Важное значение имеет и другой процесс, в котором участвует кислород, - тление и гниение погибших животных и растений. При этом сложные органические вещества превращаются в более простые, в конечном результате в двуокись углерода - СО2, воду и азот). Эти конечные продукты окисления вновь вступают в общий круговорот веществ в природе.
     Применение кислорода весьма многообразно. Его применяют для интенсификации химических процессов во многих производствах. Кислородом пользуются для получения высоких температур, для чего различные горючие газы (водород, ацетилен) сжигают в специальных горелках. Кислород используют в медицине, например, для осуществления искусственного дыхания.
     Кислород был впервые получен в чистом виде в 1772 г.шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (Scheele, Carl Wilhelm, 1742-1786), а затем, независимо от него в 1774 г. английским священником, физиком и химиком Джозефом. Пристли (Priestley, Joseph, 1733-1804), который выделил его из оксида ртути. Однако Пристли не знал, что полученный им газ входит в состав воздуха. Только спустя несколько лет французский химик Антуан-Лоран Лавуазье (Antoine-Laurent Lavoisier, 1743-1794), подробно изучивший свойства этого газа, установил, что он является составной частью воздуха.
     При возникновении электрических разрядов в среде кислорода или воздуха появляется характерный запах. Причиной эапаха является образование нового вещества - озона. Озон можно получить из совершенно чистого сухого кислорода; отсюда следует, что он состоит только из кислорода и представляет собой его аллотропическое видоизменение.
     Молекулярная масса озона равна 48, атомная же масса кислорода равна 16; следовательно, молекула озона состоит из трех атомов кислорода.
     Для получения озона пользуются действием тихих электрических разрядов на кислород. Приборы, служащие для этой цели, называются озонаторами.
     При обычных условиях озон - газ. От кислорода его можно отделить сильным охлаждением; озон конденсируется в синюю жидкость, кипящую при -111,9^оС. Растворимость озона в воде значительно больше, чем кислорода: 100 объемов воды при 0^оС растворяют 49 объемов озона. Озон - неустойчивое самопроизвольно разлагающееся вещество.

     Литература.  Иллюстрации
     Щелкни здесь и получи свободный доступ к любому источнику библиотеки сайта!

1. Allaby M., Ed. Atmosphere: A Scientific History of Air, Weather, and Climate = Атмосфера. История воздуха, погоды и климата. Facts on File, 2009, 242 p. Иллюстрированное учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://mashinva.narod.ru/references_ru.html          quotation
2. Cobb A.B., Ed. Earth Chemistry = Химия Земли. Chelsea House Publications, 2008, 130 p. Иллюстрированное учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://mashinva.narod.ru/references_ru.html          quotation
3. Harrison R.M., Ed. Principles of Environmental Chemistry = Принципы химии среды. Royal Society of Chemistry, 2007, 280 p.
   Учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0          quotation
4. Koch G.W., Mooney H.A., Eds. Carbon Dioxide and Terrestrial Ecosystems = Двуокись углерода и экосистемы Земли. Academic Press, 1995, 443 p. Учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://mashinva.narod.ru/references_ru.html          quotation
5. Körner C., Bazzaz F.A., Eds. Carbon Dioxide, Populations, and Communities = Двуокись углерода, популяции и сообщества. Academic Press, 1996, 465 p. Иллюстрированное учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://mashinva.narod.ru/references_ru.html          quotation
6. Lindahl S.G. Oxygen and life on earth: an anesthesiologist's views on oxygen evolution, discovery, sensing, and utilization. Anesthesiology, 2008, 109, 1, 7-13
   Иллюстрированный обзор.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0          quotation
7. Newton D.E., Ed. Chemistry of the Environment = Химия среды. Facts on File, 2007, 240 p. Иллюстрированное учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://mashinva.narod.ru/references_ru.html          quotation
8. Robbins P., Ed. Encyclopedia of Environment and Society = Среда и общество. Энциклопедия. Пятитомник. 5 vol. set. Sage Publications, 2007, 2736 p.
   Учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://www.tryphonov.ru/tryphonov/serv_r.htm#0          quotation
9. Volk T., Ed. CO2 Rising: The World's Greatest Environmental Challenge = Увеличение двуокиси углерода: величайшая мировая проблема среды. The MIT Press, 2008, 264 p. Иллюстрированное учебное пособие.
   Доступ к данному источнику = Access to the reference.
   URL: http://mashinva.narod.ru/references_ru.html          quotation