- Как в домашних условиях получить кислород – занимательная химия от натальи брянцевой
- Как определить присутствие кислорода ?
- Как получить кислород
- Как сделать жидкий кислород: необычный эксперимент
- Кислород в природе
- Получение кислорода
- Получение кислорода и азота из воздуха
- Попытаемся получить озон в домашней лаборатории
- Способ получения кислорода №1
- Способ получения кислорода №3
Как в домашних условиях получить кислород – занимательная химия от натальи брянцевой
Всем привет!
Написала я «легко и быстро» в названии стать и взгрустнула – вот так легко и быстро прошел мой отпуск. Месяц пролетел совсем незаметно, завтра на работу. И хочется, и не хочется. Хочется – потому что уже устала быть дома, хоть и не скажу, что сидела в четырех стенах, наоборот, крутилась как белка в колесе. Не хочется – потому что знаю заранее, что с первой же минуты навалится такое количество работы, что ой-ой-ой, буду разгребать до начала июня.
Впрочем, нет смысла заранее паниковать, будем решать проблемы по мере их поступления 
А пока продолжаю тематику перекиси и гидроперита и хочу предложить легкий способ, как получить кислород в домашних условиях. Сначала хотела включить этот опыт в предыдущую статью по опытам с перекисью и гидроперитом, но потом передумала и решила сделать отдельный пост на эту тему, так как опыт достаточно интересный и совсем не сложный.
Что вам понадобится:
- 10 таблеток гидроперита;
- 100 мл воды;
- марганцовка;
- какая-нибудь емкость, лучше, если она будет высокая и узкая.
Да, чуть не забыла. Само собой, понадобится то, чем будем проверять наличие кислорода, то есть какая-нибудь тонкая щепка-лучинка, которую легко зажечь и которая потом хорошо тлеет. Также вам понадобятся спички или зажигалка. Далеко их не убирайте, они должны быть под рукой.
Делается все быстро и просто.
Растворяем в воде гидроперит. Напоминаю, что в холодной воде растворяется он плохо, лучше взять очень теплую воду.
Если хотите, можно предварительно измельчить таблетки. Я никуда не торопилась, поэтому не стала их измельчать.
Переливаем полученный раствор в бутылочку. И аккуратно на кончике ножа сыпем в нее немного кристаллической марганцовки. Напоминаю о правилах ТБ! Не берите марганцовку руками!
Раствор бурно шипит, начинается выделение газа. Теперь нужно действовать быстро. Поджигаем заранее приготовленную лучинку и, помахивая, тушим ее, оставив на кончике тлеющий огонек.
Опускаем тлеющую лучинку в бутылочку, где идет выделение газа. Она мгновенно вспыхивает ослепительно ярким светом.
Таким образом, мы подтверждаем, что при реакции гидроперита с перманганатом калия выделяется кислород, который поддерживает горение и заставляет лучинку ярко загореться.
Вот и все. Таким несложным опытом вы самостоятельно получили кислород и подтвердили его свойство поддерживать горение.
Только напоминаю: не забывайте о правилах химической и пожарной безопасности! Будьте очень внимательны и аккуратны при проведении опыта!
На этом все на сегодня. И напоследок – немножко моих любимцев
Всем хорошего настроения!
Наталья Брянцева
Как определить присутствие кислорода ?
Присутствие кислорода можно легко определить с помощью тлеющей лучинки. Когда вторая пробирка будет наполнена водородом, вынь ее, держа вверх дном, и поднеси к горящей спиртовке. Газ сразу воспламенится и будет гореть голубым пламенем. Если газ смешан с воздухом, то горение будет сопровождаться небольшим взрывом. В связи с этим опыт надо проводить в защитных очках.
Предостерегаю вас также перед тем, чтобы собирать оба газа в одной пробирке При воспламенение такой смеси происходит сильный взрыв, от этого может лопнуть пробирка, и хорошо, если незадачливый экспериментатор отделается только легким испугом.Мы познакомились уже со многими методами получения кислорода в лаборатории и убедились, что этот газ не имеет запаха.
Существует, однако, разновидность кислорода — озон. Это газ с сильным, резким запахом. Характерный запах озона можно почувствовать при концентрации 1 : 500 ООО. Озон образуется при атмосферных электрических разрядах в верхних слоях атмосферы. Озоном часто пахнет в лесу после грозы. Эта разновидность кислорода образуется также из воздуха при включении кварцевой лампы.
Как получить кислород
Значение кислорода трудно переоценить. Поступая в клетки и окисляя органические вещества, кислород обеспечивает высвобождение необходимой для жизнедеятельности энергии. Для обеспечения комфортной жизнедеятельности человека содержание кислорода в воздухе должно составлять порядка 21%, что не всегда соответствует действительности. Так, жители мегаполисов вынуждены дышать воздухом, содержащим меньше половины этой нормы. По крайней мере, для улучшения атмосферы своего дома, можно использовать несложные способы получения кислорода в домашних условиях.
Как сделать жидкий кислород: необычный эксперимент
Сегодня Грант Томпсон продемонстрирует несколько способов получения жидкого кислорода в домашних условиях.
На первый взгляд, самый простой способ добыть для опытов немного жидкого кислорода — это вскрыть кислородный баллон, охлажденный до нужной температуры. Изрядно попотев, «Король Рандома» выяснил, что эта стратегия никуда не годится, поскольку, несмотря на высокую стоимость, кислорода в баллонах совсем мало. Самым продуктивным оказался способ с простым извлечением кислорода из воздуха с помощью жидкого азота, который также можно изготовить в домашних условиях.
«TechInsider» предупреждает, что жидкий кислород огнеопасен, а потому опыты с ним следует проводить с соблюдением техники безопасности.
Кислород в природе
Огромное количество газообразного кислорода содержится в атмосфере, растворено в водах морей и океанов. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания. Без кислорода невозможно было бы получать энергию за счет сжигания различных видов топлива. На эти нужды ежегодно расходуется примерно 2% атмосферного кислорода.
Откуда берется кислород на Земле и почему его количество остается примерно постоянным, несмотря на такой расход? Единственным источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, производящие его под действием солнечного света в процессе фотосинтеза.
Это очень сложный процесс, включающий много стадий. В результате фотосинтеза в зеленых частях растений углекислый газ и вода превращаются в глюкозу C6H12O6 и кислород. Суммарноеуравнение реакций, протекающих в процессе фотосинтеза, можно представить следующим образом:
Установлено, что примерно одну десятую часть (11%) производимого зелеными растениями кислорода дают наземные растения, а остальные девять десятых (89%) — водные растения.
Получение кислорода
Для получения кислорода, потребуются вещества, которые им богаты. Это пероксиды, селитры, хлораты. Мы будем использовать те, что можно достать без особого труда.
Для получения кислорода в домашних условиях есть несколько способов, разберём их по-порядку.
Самый простой и доступный способ получения кислорода – использовать марганцовку (или более правильное название – перманганат калия). Всем известно, что марганцовка – прекрасный антисептик, используется в качестве обеззараживающего вещества. Если её нет, то можно приобрести в аптеке.
Поступим так. В пробирку насыпаем немного марганцовки, закроем пробиркой с отверстием, в отверстие установим газоотводную трубку (по ней будет идти кислород). Другой конец трубки поместим в другую пробирку (она должна располагаться вверх дном, так как выделяющийся кислород легче воздуха и будет подниматься вверх. Такой же пробкой закром вторую пробирку.
В итоге у нас должно получиться две пробирки, соединённые между собой газоотводной трубкой через пробки. В одной (неперевёрнутой) пробирке — марганцовка.
Будем нагревать пробирку с марганцовкой. Тёмно-фиолетово-вишнёвый цвет кристалликов марганцовки исчезнет и превратится в тёмно-зелёные кристаллы манганата калия.
Реакция протекает так:
2KMnO4→ MnO2 K2MnO4 O2
Так из 10 грамм марганцовки можно получить почти 1 литр кислорода.
Через пару минут можно извлечь колбу с марганцовкой из пламени. Мы получили кислород в перевёрнутой пробирке. Можем его проверить. Для этого аккуратно отсоединим вторую трубку (с кислородом) от газоотводной трубки, прикрыв отверстие пальцем. Теперь, если внести слабо горящую спичку в колбу с кислородом, то она ярко вспыхнет!
Получение кислорода возможно также с помощью натриевой или калиевой селитры (соответствующие соли натрия и калия азотной кислоты).
(Нитраты калия и натрия – они же – селитры, продаются на магазинах для удобрений).
Итак, для получения кислорода из селитры возьмём пробирку из тугоплавкого стекла на штативе, поместим туда селитровый порошок (5 грамм будет достаточно).Потребуется под пробирку поставить керамическую чашечку с песком, та как стекло может расплавиться от температуры и потечь. Следовательно, горелку надо будет держать немного сбоку, а пробирку с селитрой – под наклоном.
При сильном нагреве селитры она начинает плавиться, при этом выделяется кислород. Реакция проходит так:
2KNO3→ 2KNO2 O2
Образующееся вещество – нитрит калия (или натрия, смотря, какая селитра использована) – соль азотистой кислоты.
Ещё один способ получения кислорода – использовать перекись водорода. Пероксид, гидроперит – всё одно и то же вещество. Перекись водорода продаётся в таблетках и в виде растворов (3%, 5%, 10%), которое можно приобрести в аптеке.
В отличии от предыдущих веществ, селитр или марганцовки, перекись водорода – неустойчивое вещество. Уже при наличии света она начинает распадаться на кислород и воду. Поэтому в аптеках перекись продаётся в пузырьках из тёмного стекла.
Кроме того, быстрому разложению перекиси водорода на воду и кислород способствуют катализаторы, например, оксид марганца, активированный уголь, стальной порошок (мелкая стружка) и даже слюна. Поэтому, перекись водорода нагревать не нужно, достаточно катализатора!
Получение кислорода и азота из воздуха
Огромные запасы кислорода в атмосфере позволяют получать и использовать его в различных производствах. В промышленных условиях кислород, азот и некоторые другие газы (аргон, неон) получают из воздуха.
Для этого воздух сначала превращают в жидкость (рис. 79) путем охлаждения до такой низкой температуры, при которой все его компоненты переходят в жидкое агрегатное состояние.
Затем эту жидкость медленно нагревают, в результате чего при разных температурах происходит последовательное выкипание (т. е. переход в газообразное состояние) веществ, которые содержатся в воздухе. Собирая выкипающие при разных температурах газы, по отдельности получают азот, кислород и другие вещества.
Краткие выводы урока:
- В лабораторных условиях кислород получают разложением некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода.
- Катализатор — вещество, которое ускоряет протекание химической реакции, но само при этом не расходуется.
- Источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, в которых протекает процесс фотосинтеза.
- В промышленности кислород получают из воздуха.
Попытаемся получить озон в домашней лаборатории
Это совсем не сложно: небольшое количество этого газа образуется при электролизе воды. Понюхай воздух, окружающий анод, на котором выделяется кислород. Ты сразу почувствуешь специфический, резкий запах озона. Этот газ впервые был обнаружен в 1785 году голландским физиком М.
В 1840 году швейцарский химик X. Ф. Шенбейн подробно изучил свойства этого газа и назвал его озоном от греческого слова — окисляю.точного горлышка. После такой подготовки можно браться за модель парусника. Корпус изготовьте из коры или древесины, а подставку из картона.
Главная
Способ получения кислорода №1
Самый хороший способ получения кислорода в домашней лаборатории: нам нужен будет перманганат калия и перекись водорода (низкопроцентный водный раствор перекиси водорода). В этом есть то преимущество, что процесс выделения кислорода протекает бурно при доведении ее до температуры около 70°С.
Способ получения кислорода №3
В 1800 году два английских экспериментатора взяли в качестве источника электрического тока батарею. В нашем опыте мы будем применять обычную электрическую батарейку 4,5 В. Кроме батарейки потребуются: плоский химический стакан или еще лучше — кристаллизатор (можно взять обычную глубокую тарелку), две пробирки, немного проволоки и небольшое количество нитрата калия, сульфата натрия N33804 или сульфата калия К28О4, гидроокиси натрия, серной или азотной кислоты.
В химический стакан влей около 200 мл воды и опусти в него две пробирки, наполненные доверху водой. В них мы будем собирать выделяющийся газ. Поскольку чистая вода слабо проводит электрический ток, процесс электролиза будет протекать очень медленно.
В связи с этим нужно растворить в воде небольшое количество сульфата натрия, нитрата калия или несколько капель соляной либо азотной кислоты. Сильные кислоты, щелочи и образовавшиеся из них соли, растворенные в воде, повышают ее проводимость и тем самым ускоряют процесс электролиза
К концам плоской батарейки прикрепи (лучше всего — припаяй) два куска изолированной трубкой проволоки длиной примерно по пятнадцать сантиметров Концы проволоки длиной около одного сантиметра очисть от изоляции. Опусти их в пробирки, наполненные водой. Вскоре на концах проволоки появятся пузырьки газа, а через несколько минут выделяющихся газ частично вытеснит воду из пробирок.
Вода разлагается на водород и кислород.
Легко убедиться, что в результате реакции образуется в два раза больше водорода, чем кислорода. Поскольку объем газа пропорционален количеству его молекул, объем полученного нами водорода должен быть в два раза боль ше объема кислорода.
Взглянем еще раз на пробирки, наполненные газом. В пробирке, к которой была подведена проволока, соединенная с отрицательным полюсом батарейки (длинная пластинка), соберется больше газа, чем в пробирке, куда опущена проволока, соединенная с положительным полюсом.