Кислород |Госты на кислород технический

История открытия

Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).

 2HgO →^ot  2Hg O₂↑

Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье.

Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.

Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.

Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория.

Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожжённых элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона.

Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.

Кислород плотность — справочник химика 21

    Установите молекулярную формулу вещества, содержащего 81,6% хлора и 18,4 % кислорода. Плотность этого вещества по водороду 43,5. 

[c.142]

    Соединение содержит 39,14% углерода, 8,7% водорода, 52,16% кислорода. Плотность паров по водороду равна 46. Определить истинную формулу соединения. [c.16]

    Пример. Анализ уксусной кислоты показывает, что в ней на 2,1 весовой части углерода приходится 0,35 весовой части водорода и 2,8 весовой части кислорода. Плотность пара уксусной кислоты по водороду равна [c.46]

    Один из оксидов хлора содержит 47,4% кислорода. Плотность по водороду этого оксида в газообразном состоянии равна 33,75. Установите формулу оксида. 

[c.219]

    Содержание кислорода, % Плотность при 20 °С, г/см з [c.540]

Электрофлотационный способ является одним из наиболее эффективных при очистке воды нефтепродуктов, тонкодисперсных частиц, растворенных органических соединений. Наиболее высокая степень очистки сточных вод достигается в электрофлотационных аппаратах, имеющих наряду с флотационной камерой и камеру электрокоагуляции.

В этом случае сточные воды предварительно подвергаются воздействию как электрического поля, так и образующихся при электрокоагуляции оксидов металлов — продуктов растворения анодных электродных пластин. В качестве таких пластин используют сталь Ст.З.

В камере электрокоагуляции в результате адсорбции загрязнений на хлопьях гидрооксида железа образуются агрегаты, которые включают также пузырьки выделяющихся при электролизе водорода и кислорода. Плотность этих агрегатов меньше, чем плотность воды. Однако скорость их флотационного отделения от воды невелика.

Для интенсификации отделения этих агрегатов от воды и доочистки осветленной жидкости используют электрофлотацию с применением нерастворимого анода. Как показали экспериментальные исследования, продолжительность электрокоагуляции и флотации сточных вод должна быть одинаковой.

Кислород малорастворим в воде (5 объемов в 100 объемах воды), ко все же лучше, чем другие газы атмосферы, поэтому вода обогащается кислородом. Плотность кислорода при нормальных условиях р = 1,429 г/л. При —183 °С кислород конденсируется в бледно-голубую жидкость (р = 1,13 г/см ), а при —218,7 С образует синие кристаллы. [c.111]

Кислород — наиболее распространенный элемент земной коры. Он составляет 89% массы воды, 23% массы воздуха (21% по объему) и почти 50% массы обычных минералов (силикатов). В элементном состоянии кислород состоит из двухатомных молекул, строение которых описано ниже.

Зто бесцветный газ, не имеющий запаха и слабо растворимый в воде 1 л еоды при 0°С и 1 атм растворяет 48,9 мл газообразного кислорода. Плотность кислорода при 0°С и 1 атм равна 1,429 Г-Л-. Кислород конденсируется в бледно-голубую жидкость при температуре кипения —183,0 °С и при дальнейшем охлаждении отвердевает при —218,4 °С, образуя бледно-голубое кристаллическое вещество. [c.178]

    Имеется смесь метана и кислорода плотностью [c.10]

В эвдиометре сожгли 20 мл газовой смеси, состоящей из азота, водорода и кислорода. Плотность смеси по водороду равна 14,0. После конденсации воды и приведения газовой смеси к начальным условиям объем ее был равен 17 мл. К образовавшейся смеси прибавили 50 мл воздуха и снова сожгли. Объем смеси не изменился. Определить процентный состав взятой газовой смеси. [c.11]

    Определить формулу соединения, содержащего 39,14% углерода, 8,7% водорода и 52,16% кислорода. Плотность пара этого вещества по водороду равна 46. [c.64]

    Задача 5. Анализ показал, что соединение состоит из 30,43% азота и69,57% кислорода. Плотность этого вещества по водороду равна 46. Определить его молекулярный вес и формулу. [c.56]

В обоих случаях защищаемая конструкция подвергается катодной поляризации, которая смещает ее потенциал к отрицательным значениям, а pH электролита, контактирующего непосредственно с металлом, сдвигается в щелочную область. Благодаря высокому pH на поверхности металла осаждаются гидроокись магния, карбонаты кальция и магния, образуя пленку подобно накипи.

    Вывести истинную формулу кислоты, в составе которой на 2,1 в. ч. углерода приходится 0,35 в. ч. водорода и 2,8 в. ч. кислорода. Плотность пара кислоты по водороду Вп = 30. [c.35]

    Составьте уравнение реакции получения кислорода из перманганата калия (КМпО ) и вычислите массу перманганата калия, необходимого для получения 10 л (при н.у.) кислорода (плотность кислорода 1,43 г/л). [c.36]

    Для цинкования берут железный гвоздь или стальную пластинку. Работу проводят, как и в предыдуш,ем опыте. На катоде выделяется цинк и водород, на аноде — кислород. Плотность тока около [c.254]

    Пример 3. Вывести молекулярную формулу вещества, содержащего 40,00% углерода, 6,70% водорода и 53,30%о кислорода. Плотность пара по водороду равна 30. [c.6]

Сила основания определяется стабильностью образующегося катиона (сопряженной кислоты). Чем стабильней катион, тем сильнее основание. Стабильность катиона определяется суммой тех же факторов, что и стабильность аниона, с той лишь разницей, что влияние этих факторов на основность противоположно тому влиянию, которое они оказывали на кислотность.

Например, наличие в углеводородном радикале электронодонорных заместителей будет способствовать стабилизации катиона и, следовательно, повышать силу основания. Напротив, электроноакцетхзрные заместители будут дестабилизировать катион и уменьшать основность соединения.

Исходя из природы атомов кислорода, азота и серы, можно сделать вывод, что наиболее электроотрицательный атом кислорода за счет более прочного удерживания неподеленной пары электронов менее склонен присоединять протон по сравнению, например, с атомом азота.

Действительно, амины обычно более сильные основания, чем спирты. Электроны атомов азота и серы менее прочно удерживаются ядром и более доступны для связи с протоном. Однако у атома серы электронная плотность рассредоточена в большем объеме по сравнению с атомом азота и кислорода.

www.chem21.info

Нахождение в природе

Накопление O

₂

в атмосфере Земли. Зелёный график — нижняя оценка уровня кислорода, красный — верхняя оценка.

1

. (3,85—2,45 млрд лет назад) — O

₂

не производился

2

. (2,45—1,85 млрд лет назад) O

₂

производился, но поглощался океаном и породами морского дна

3

. (1,85—0,85 млрд лет назад) O

₂

выходит из океана, но расходуется при окислении горных пород на суше и при образовании озонового слоя

4

. (0,85—0,54 млрд лет назад) все горные породы на суше окислены, начинается накопление O

₂

в атмосфере

5

. (0,54 млрд лет назад — по настоящее время) современный период, содержание O

₂

в атмосфере стабилизировалось

Кислород — самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 85,82 % (по массе). Более 1500 соединений земной коры в своём составе содержат кислород.

В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе (около 1015 тонн). Однако до появления первых фотосинтезирующих микробов в архее 3,5 млрд лет назад, в атмосфере его практически не было. Свободный кислород в больших количествах начал появляться в палеопротерозое (3—2,3 млрд лет назад) в результате глобального изменения состава атмосферы (кислородной катастрофы).

Наличие большого количества растворённого и свободного кислорода в океанах и атмосфере привело к вымиранию большинства анаэробных организмов. Тем не менее, клеточное дыхание с помощью кислорода позволило аэробным организмам производить гораздо больше АТФ, чем анаэробным, сделав их доминирующими.

С начала кембрия 540 млн лет назад содержание кислорода колебалось от 15 % до 30 % по объёму. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35 % по объёму, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время.

Основная часть кислорода на Земле выделяется фитопланктоном Мирового океана. Около 60 % кислорода от используемого живыми существами расходуется на процессы гниения и разложения, 80 % кислорода, производимого лесами, уходит на гниение и разложение растительности лесов.

Деятельность человека очень мало влияет на количество свободного кислорода в атмосфере. При нынешних темпах фотосинтеза понадобится около 2000 лет, чтобы восстановить весь кислород в атмосфере.

Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле — около 65 %.

В 2022 году датские учёные доказали, что свободный кислород входил в состав атмосферы уже 3,8 млрд лет назад.

Плотность — кислород

Cтраница 2

Какой объем озона следует добавить к 1 л воздуха, чтобы получить газовую смесь, плотность которой равна плотности кислорода при той же температуре.
 [16]

Для отделения азота от кислорода нельзя воспользоваться различием в плотностях обоих газов, потому что они очень близки: плотность кислорода в 16, азота в 14 раз более плотности водорода, а потому здесь нельзя употребить пористых сосудов; разность во времени просачивания для обоих газов будет ничтожною.
 [17]

К — температура газа, / 71 6 — 105 н / м2 — давление газа, ро1 43 кг / м3 — плотность кислорода при нормальных условиях, ро 1 013 — 105 н / м2 — нормальное атмосферное давление, i 32 кг / кмоль — масса киломоля кислорода, R 8314 дж / кмоль-град — универсальная газовая постоянная.
 [18]

Статья Рэлея, написанная в марте 1893 г. [18], свидетельствует о новом подходе к исследованию плотности газа, а именно вместо измерений отношения плотностей кислорода и водорода на первый план выступило измерение отношения плотностей кислорода и азота.
 [19]

Далее, Беккером, применившим для исследования эмиссионный микроскоп-проектор [18], было опубликовано доказательство существования на поверхности вольфрама адсорбционных центров двух видов, различающихся по плотности кислорода. Эти два вида центров характеризуются различными энергиями связи, причем одна из них соответствует теплоте адсорбции 4 эв, а вторая — 2 эв.

Подобное доказательство можно вывести из данных по адсорбции азота, полученных Гринхальфом и сотрудниками [19], которые показали, что на некоторых металлах наблюдается необратимый и обратимый тип хемосорб-ции, особенности которой зависят от рода металла и адсорбата.

Дано: У 200 0 м8 — объем газа, Г300 К — температура газа, р1 6 105 Па — давление газа, р01 43 кг / м3 — плотность кислорода при нормальных условиях, р0 1 013 — 105 Па — нормальное атмосферное давление, М 32 — 10 3 кг / моль — молярная масса кислорода, R 8 314 Дж / ( моль — К) — газовая постоянная.
 [21]

Дано: У200 0м3 — объем газа, Г300 К — температура газа, р1, 6 — 105 Па — давление газа, р 1 43 кг / м3 — плотность кислорода при нормальных условиях, р0 1 013 — 105 Па — нормальное атмосферное давление, р32 — 10 3 кг / моль — молярная масса кислорода, 8 314 Дж / ( моль — К) — молярная газовая постоянная.
 [22]

Дано: V200 0 м3 — объем газа, Г300 К — температура газа, р1 6 — 105 Па — давление газа, р 1 43 кг / м3 — плотность кислорода при нормальных условиях, рв1 013 — 105 Па — нормальное атмосферное давление, ц32 — 10 — 3 кг / моль — молярная масса кислорода, Я8 314 Дж / ( моль — К) — молярная газовая постоянная.
 [23]

Статья Рэлея, написанная в марте 1893 г. [18], свидетельствует о новом подходе к исследованию плотности газа, а именно вместо измерений отношения плотностей кислорода и водорода на первый план выступило измерение отношения плотностей кислорода и азота.
 [24]

Дано: V-50 л5 0 — 10-а м — 8 — объем выделенного кислорода, Т300 К — температура кислорода, р0Ю1 3 кПа — нормальное атмосферное давление, р01 43 кг / м3 — плотность кислорода при нормальных условиях, 8 29 — 10 — 8 кг / Кл — электрохимический эквивалент кислорода.
 [25]

Дано: V5 л5 — 10 — 3 м — 3 — объем выделенного кислорода, Т300 К — температура кислорода, ра 101 3 кПа — нормальное атмосферное давление, р01 43 кг / м3 — плотность кислорода при нормальных условиях, / г — 8 29 X X 10 — 8 кг / Кл — электрохимический эквивалент кислорода.
 [26]

Дано: V 5 0 л — 5 0 — 10 — 3 м — объем выделенного кислорода, / 27 С; Т 300 К — температура кислорода, ро 760 мм рт. ст. — нормальное атмосферное давление, ро 1 43 кг / л3 — плотность кислорода при нормальных условиях, Дг 8 29 — 10 — кг / к — электрохимический эквивалент кислорода.
 [27]

При температуре 20 С в одном литре воды растворяется 28 см3 кислорода. Какова плотность кислорода в воде, свободная поверхность которой граничит с атмосферным воздухом, при нормальном давлении. Принять, что масса кислорода составляет 23 % массы воздуха.
 [28]

Кислород ( как и любой из газов) в зависимости от условий может находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. В каком из состояний плотность кислорода наибольшая; наименьшая.
 [29]

Одновременно он указал на возможность использования ее для установления атомного состава сложных газообразных веществ и дал новый метод определения атомных и молекулярных весов: Исходя из этой гипотезы, видно, что мы имеем средство легко определять относительные массы молекул для тех веществ, которые можно перевести в газообразное состояние, а также относительное число молекул в соединениях, потому что отношения молекулярных масс те же самые, что и отношения плотностей различных газов, при одинаковой температуре и давлении, а относительное число молекул в соединении дано непосредственно отношением объемов тех газов, которые образуют данное соединение.

Например, числа 1 10359 и 0 07321 выражают плотности кислорода и водорода, если принять плотность воздуха равной единице; отношение же этих двух чисел показывает, следовательно, отношение между массами двух равных объемов данных газов; это же самое отношение выразит, согласно Предложенной гипотезе, отношение масс их молекул.

Так, масса молекулы кислорода будет приблизительно в 15 раз больше массы молекулы водорода [ 20, стр. С другой стороны, так как мы знаем, что отношение объемов водорода и кислорода при образовании воды равняется 2: 1, то отсюда следует, что вода образуется путем соединения одной молекулы кислорода с двумя молекулами водорода.

Таким же образом — согласно объемным отношениям, установленным Гей-Люссаком для элементов, составляющих аммиак, окись азота, селитряный газ и азотную кислоту — аммиак должен образовываться путем соединения одной молекулы азота с тремя молекулами водорода, закись азота — из одной молекулы кислорода и двух молекул азота, селитряный газ — из одной молекулы азота и одной молекулы кислорода…
 [30]

Страницы:  

   1

   2

   3

Плотность газов при нормальных условиях – таблица

Плотность газов при нормальных условиях (таблица)

Газы

Формула

Плотность при нормальных условиях ρ, кг/м³

Азот

N₂

1,2505

Аммиак

NH₃

0,7714

Аргон

Ar

1,7839

Ацетилен

C₂H₂

1,1709

Ацетон

C₃H₆O

2,595

Бор фтористый

BF₃

2,99

Бромистый водород

HBr

3,664

Н-бутан

C₄H₁₀

2,703

Изо-бутан

C₄H₁₀

2,668

Н-бутиловый спирт

C₄H₁₀O

3,244

Вода

H₂O

0,768

Водород

H₂

0,08987

Воздух (сухой)

—

1,2928

Н-гексан

C₆H₁₄

3,845

Гелий

He

0,1785

Н-гептан

C₇H₁₆

4,459

Германия тетрагидрид

GeH₄

3,42

Двуокись углерода

CO₂

1,9768

Н-декан

C₁₀H₂₂

6,35

Диметиламин

(CH₃)₂NH

1,966*

Дифтордихлорметан

CF₂Cl₂

5,51

Дифенил

C₁₂H₁₀

6,89

Дифениловый эфир

C₁₂H₁₀O

7,54

Дихлорметан

CH₂Cl₂ 

3,79

Диэтиловый эфир

C₄H₁₀O 

3,30

Закись азота

N₂O 

1,978

Йодистый водород

HI

5,789

Кислород

O₂ 

1,42895

Кремний фтористый

SiF₄

4,9605

Кремний гексагидрид

Si₂H₅

2,85

Кремний тетрагидрид

SiH₄

1,44

Криптон

Kr 

3,74

Ксенон

Xe 

5,89

Метан

CH₄ 

0,7168

Метиламин

CH₅N 

1,388

Метиловый спирт

CH₄O 

1,426

Мышьяк фтористый

AsF₅

7,71

Неон

Ne 

0,8999

Нитрозилфторид

NOF

2,176*

Нитрозилхлорид

NOCl 

2,9919

Озон

O₃

2,22

Окись азота

NO 

1,3402

Окись углерода

CO 

1,25

Н-октан

C₈H₁₈ 

5,03

Н-пентан

C₅H₁₂   (CH₃(CH₂)₃СН₃)

3,457

Изо-пентан

C₅H₁₂   (СН₃)₂СНСН₂СН₃

3,22

Пропан

C₃H₈ 

2,0037

Пропилен

C₃H₆ 

1,915

Радон

Rn

9,73

Силан диметил

SiH₂(CH₃)₂

2,73

Силан метил

SiH₃CH₃

2,08

Силан хлористый

SiH₃Cl

3,03

Cилан трифтористый

SiHF₃

3,89

Стибин (15°С, 754 мм.рт.ст.)

SbH₃

5,30

Селеновая кислота

H₂Se

3,6643

Сернистый газ

SO₂ 

2,9263

Сернистый ангидрид

SO₃ 

3,575

Сероводород

H₂S 

1,5392

Сероокись углерода

COS

2,72

Сульфурил фтористый

SO₂F₂

3,72*

Триметиламин

(CH₃)₃N

2,58*

Триметилбор

(CH₃)₃B

2,52

Фосфористый водород

PH₃ 

1,53

Фосфор фтористый

PF₃

3,907*

Фосфор оксифторид

POF₃

4,8

Фосфор пентафторид

PF₅

5,81

Фреон-11

CF₃CI 

6,13

Фреон-12 (дифтордихлорметан)

CF₂CI₂ 

5,51

Фреон-13

CFCI₃ 

5,11

Фтор

F₂ 

1,695

Фтористый кремний

SiF₄ 

4,6905

Фтористый метил

CH₃F 

1,545

Фторокись азота

NO₂F

2,9

Хлор

Cl₂ 

3,22

Хлор двуокись

ClO₂

3,09*

Хлор окись

Cl₂O

3,89*

Хлористый водород

HCl 

1,6391

Хлористый метил (метилхлорид)

CH₃Cl 

2,307

Хлористый этил

C₂H₅Cl 

2,88 

Хлороформ

CHCl₃ 

5,283

Хлорокись азота

NO₂Cl 

2,57

Циан, дициан

C₂N₂

2,765 (2,335*)

Цианистая кислота

HCN 

1,205

Этан

C₂H₆ 

1,356

Этиламин

C₂H₇N 

2,0141

Этилен

C₂H₄

1,2605

Этиловый спирт

C₂H₆O 

2,043

Плотность кислорода жидкого — справочник химика 21

    Кислород жидкий — прозрачная легкоподвижная жидкость голубоватого цвета, быстро испаряющаяся при обычных т-рах. Кипит при —183° С имеет плотность 1,13. 

[c.274]

    Плотность жидкого кислорода при—183°С 1,14 г/см . Во сколько раз увеличится объем кислорода при переходе его из жидкого в газообразное состояние при нормальных условиях  [c.28]

Метод пьезометра постоянного объема был использован при исследовании плотности жидкого кислорода при низких температурах [17]. Количество вещества, выпускаемого из пьезометра, измерялось в специальном термостатированном устройстве (газометре) следующим образом.

Предварительно точно устанавливался объем газометра. Измерялось давление кислорода, заполнившего газометр. После установления равновесия массу вещества в газометре определяли по известной плотности кислорода при низком давлении и температуре термостата.

[c.438]

Озон — один из наиболее сильных окислителей. Он является аллотропическим видоизменением кислорода. Молекула его содержит три атома кислорода. Жидкий озон имеет темно-синий цвет, кипит при температуре —112 и замерзает при температуре —251° С, плотность его равна 1,46. [c.125]

    Для выявления условий накопления опасных примесей В воздухоразделительных аппаратах немаловажную роль играют данные по их плотности в жидком кислороде. [c.95]

    Так, плотность кислорода в жидком состоянии при температуре кипения равна 1,14, а жидкого фтора — 1,51. Этим отчасти и объясняется большая эффективность фтора как окислителя по сравнению с кислородом. 

[c.225]

Помимо удельной тяги, на скорость и дальность полета ракеты в значительной степени влияет плотность топлива, определяющаяся плотностью его компонентов. Плотность фтора в жидком состоянии при температуре кипения 1,51, а соответствующая плотность кислорода 1,14. Этим отчасти объясняется большая эффективность фтора как окислителя по сравнению с кислородом. [c.36]

Эти свойства кислорода требуют применения специальных материалов для изготовления сосудов, трубопроводов, арматуры и деталей, соприкасающихся с кислородом. Кроме того, при работе с жидким и газообразным кислородом в помещениях, в которых производится, хранится и газифицируется кислород, а также там, где проходят кислородопроводы, требуется соблюдать специальные меры предосторожности.

Следует иметь в виду во всех случаях, что плотность кислорода больше, чем воздуха (плотность кислорода по отношению к воздуху составляет 1,1). При утечках кислород вытесняет воздух и смешивается с ним, создавая опасность взрыва, особенно в нижней части помещений, в траншеях и углублениях, где может оставаться долгое время. [c.369]

    На рис. 14 представлены кривые распределения средней плотности пропитанного жидким кислородом [c.33]

Кремнийорганическими соединениями называют большую группу веществ, представляющих собой соединения кремния с водородом или кислородом и различными органическими радикалами. Кремнийорганические соединения являются продуктами различной плотности —от жидких до твердых.

Этот же метод позволяет проверить, в какой степени различные исследуемые парафиновые углеводороды — метан, этан, пропан и бутан — смешиваются между собой в пределах изучаемой температуры. Из соображений удобства опыты проводились при температуре кипения сжиженного кислорода (—183° С) и сжиженного метана (—161° С).

Чистота всех изучаемых газов находилась в пределах 99—99,9%. Полученные значения плотности наносились на график (рис. 10), где одновременно представлены взятые из литературы плотности в жидком состоянии чистых метана, этана, пропана и бутана при различных температурах. Плотность чистого бутана, [c.44]

Плотность растворов кислорода во фторе найдена при допущении, что растворы являются идеальными. При этом плотность жидкого фтора принята согласно работе Джерри и Миллера [47], а плотность кислорода взята из справочника Варгафтика [14]. [c.20]

На рис. V. 9 показан общий вид контактного трехзажимного (трехэлектродного) коаксиального преобразователя для опреде-j ления диэлектрической проницаемости криогенных жидкостей и газов в широком диапазоне температур и давлений [137] на осно- вании отношения измеренной емкости преобразователя с веществом к емкости с вакуумом (и

www.chem21.info

Получение кислорода

Получают кислород несколькими способами. В лаборатории кислород получают из Кислородсодержащих веществ, которые могут легко его отщеплять, например из перманганата калия КМnO4 (рис. 41) или из бертолетовой соли КСlO3: 2КМnО4 = K2MnO4 МnО2 O2↑

2КСlO3 = 2КСl O2↑ При получении кислорода из бертолетовой соли для ускорения реакции должен присутствовать катализатор — двуокись марганца. Катализатор ускоряет разложение и делает его более равномерным. Без катализатора может

Рис. 41. Прибор для получения кислорода лабораторный способом из перманганата калия. 1 — перманганат калия; 2 — кислород; 3 — вата; 4 — цилиндр — сборник.

произойти взрыв, если бертолетова соль взята в большом количестве и особенно если она загрязнена органическими веществами. Из перекиси водорода кислород получают также в присутствии катализатора — двуокиси марганца МnО2 по уравнению: 2Н2O2[МnО2] = 2Н2O О2

■ 17. Зачем при разложении бертолетовой соли добавляют МnО2? (См. Ответ) 18. Образующийся при разложении КМnO4 кислород можно собирать над водой. Отразите это в схеме прибора. 19. Иногда при отсутствии в лаборатории двуокиси марганца вместо нее в бертолетову соль добавляют немного остатка после прокаливания перманганата калия. Почему возможна такая замена? 20. Какой объем кислорода выделится при разложении 5 молей бертолетовой соли? (См. Ответ)

Кислород может быть получен также разложением Нитратов при нагревании выше температуры плавления: 2KNO3 = 2KNO2 О2 В промышленности кислород получают в основном из жидкого воздуха. Переведенный в жидкое состояние воздух подвергают испарению. Сначала улетучивается азот (его температура кипения — 195,8°), а кислород остается (его температура кипения —183°).

■ 21. Перечислите известные вам лабораторные и промышленные способы получения кислорода. Запищите их в тетрадь, сопровождая каждый способ уравнением реакции. (См. Ответ) 22. Являются ли реакции, используемые для получения кислорода, окислительно-восстановительными?

Дайте обоснованный ответ. 23. Взято по 10 г следующих веществ; перманганата калия, бертолетовой соли, нитрата калия. В каком случае удастся получить наибольший объем кислорода? 24. В кислороде, полученном при нагревании 20 г перманганата калия, сожгли 1 г угля. Какой процент перманганата подвергся разложению? (См. Ответ)

Применение кислорода

Помимо того, что все живые существам в природе, за исключением немногих микроорганизмов, при дыхании потребляют кислород, он широко применяется во многих отраслях промышленности: металлургической, химической, машиностроении, авиации, ракетостроении и даже в медицине.

В химической промышленности его применяет:

• при получении ацетилена из природного газа (метана);
• при производстве кислот (азотной, серной);
• для газификации твердого топлива;
• для производства аммиака, формальдегида и метанола.

В металлургии его используют:

• при получении цветных металлов из руд;
• при выплавке чугуна в доменных печах;
• при выплавке стали в мартеновских и электрических печах;
• кислородно-конверторной выплавке стали.

В медицинских целях больным, у которых нарушена нормальная деятельность органов дыхания или кровообращения, искусственно увеличивают содержание O 2 в воздухе или дают дышать непродолжительное время чистым O 2. Медицинский кислород, выпускаемый ГОСТ 5583, особенно тщательно очищают от всех примесей.

Применение кислорода в сварке

Сам по себе O 2 является негорючим газом, но из-за свойства активно поддерживать горение и увеличения интенсивности (интенсификации) горения газов и жидкого топлива его используют в ракетных энергетических установках и во всех процессах газопламенной обработки.

При полуавтоматической сварке (MIG/MAG) кислород O 2 используют как компонент защитных газовых смесей с аргоном (Ar) или углекислым газом (CO 2).

Кислород добавляют в аргон при полуавтоматической сварке легированных сталей для обеспечения устойчивости горения дуги и струйного переноса расплавленного металла в сварочную ванну. Дело в том, что как поверхностно активный элемент он уменьшает поверхностное натяжение жидкого металла, способствуя образованию на конце электрода более мелких капель.

При сварке низколегированных и низкоуглеродистых сталей полуавтоматом O 2 добавляют в углекислый газ для обеспечения глубокого проплавления и хорошего формирования сварного шва, а также для уменьшения разбрызгивания.

Чаще всего кислород используют в газообразном виде, а в виде жидкости используют только при его хранении и транспортировке от завода-изготовителя до потребителей.

Применение при сварке и резке

Кислород – важнейший газ для сварки и резки. При сжигании горючего газа в воздухе образуется пламя с температурой не более 2000°C, а в технически чистом кислороде она может превышать 2500–3000°C. Именно такая температура пламени практически пригодна для сварки многих металлов.

При газопламенной обработке обычно используется кислород с объемным содержанием 99,2–99,5% и выше. Для неответственных видов газовой сварки, пайки, поверхностной закалки и других способов нагрева газовым пламенем может применяться кислород чистотой 92–98%.

Для сварки и резки используют кислород в газообразном виде, поступающий от баллона, газификационной установки (СГУ-1, СГУ-4, СГУ-7К, СГУ-8К, ГХ-0,75, ГХК-3 и др.) или автономной станции (КГСН-150, К-0,15, К-0,4, К-0,5 и др.). При значительных объемах потребления кислород безопаснее и экономически целесообразнее хранить и транспортировать в жидком, а не газообразном виде, несмотря на неизбежные потери при испарении сжиженного газа.

Превращение жидкого кислорода в газообразный осуществляется в газификационных установках – насосных или безнасосных. Примером насосной установки может служить стационарная установка АГУ-2М, предназначенная для газификации непереохлажденного кислорода и наполнения реципиентов и баллонов под давлением до 240 кгс/см2 (24 МПа).

При испарении 1 л жидкого кислорода образуется около 860 л газообразного (при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С). При транспортировке жидкого кислорода масса тары, приходящаяся на 1кг кислорода, в 10 и более раз меньше, чем при транспортировке газообразного. При хранении, перевозке и газификации сжиженного газа неизбежны потери на его испарение.

Расчета объема газообразного кислорода в баллоне.

Для расчета объема газообразного кислорода в баллоне в м3 при нормальных условиях используют формулу (ГОСТ 5583-78):

V = K1 • Vб,

где K1 – коэффициент, Vб – вместимость баллона в дм3 (л).

Некоторые значения коэффициента K1 для расчета объема газообразного кислорода при нормальных условиях

Характеристики марок газообразного технического кислорода (ГОСТ 5583-78)

Студопедия — примеры решения задач. задача 1. определить плотность смеси газов водорода массой 8 г и кислорода массой 64 г при температуре 290 к и давлении 0,1 мпа

Таблица плотности газов

Физические свойства

При нормальных условиях кислород — это газ без цвета, вкуса и запаха.

1 л его имеет массу 1,429 г. Немного тяжелее воздуха. Слабо растворяется в воде (4,9 мл/100 г при 0 °C, 2,09 мл/100 г при 50 °C) и спирте (2,78 мл/100 г при 25 °C). Хорошо растворяется в расплавленном серебре (22 объёма O2 в 1 объёме Ag при 961 °C). Хорошо растворяется в перфторированных углеводородах (20-40 об/об %).

Межатомное расстояние — 0,12074 нм. Является парамагнетиком. В жидком виде притягивается магнитом.

При нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы: при 2000 °C — 0,03 %, при 2600 °C — 1 %, 4000 °C — 59 %, 6000 °C — 99,5 %.

Жидкий кислород (температура кипения −182,98 °C) — это бледно-голубая жидкость.

Твёрдый кислород (температура плавления −218,35 °C) — синие кристаллы. Известны 6 кристаллических фаз, из которых три существуют при давлении в 1 атм.:

• α-O₂ — существует при температуре ниже 23,65 K; ярко-синие кристаллы относятся к моноклинной сингонии, параметры ячейки a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°.
• β-O₂ — существует в интервале температур от 23,65 до 43,65 K; бледно-синие кристаллы (при повышении давления цвет переходит в розовый) имеют ромбоэдрическую решётку, параметры ячейки a=4,21 Å, α=46,25°.
• γ-O₂ — существует при температурах от 43,65 до 54,21 K; бледно-синие кристаллы имеют кубическую симметрию, период решётки a=6,83 Å.

Ещё три фазы образуются при высоких давлениях:

Химические свойства

Сильный окислитель, самый активный неметалл после фтора, образует бинарные соединения (оксиды) со всеми элементами, кроме гелия, неона, аргона. Наиболее распространённая степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры (см. Горение). Пример реакций, протекающих при комнатной температуре:

 4Li O₂ → 2Li₂O

 2Sr O₂ → 2SrO

Окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления:

 2NO O₂ → 2NO₂↑

Окисляет большинство органических соединений в реакциях горения:

 2C₆H₆ 15O₂ → 12CO₂ 6H₂O

 CH₃CH₂OH 3O₂ → 2CO₂ 3H₂O

При определённых условиях можно провести мягкое окисление органического соединения:

 CH₃CH₂OH O₂ → CH₃COOH H₂O

Кислород реагирует непосредственно (при нормальных условиях, при нагревании и/или в присутствии катализаторов) со всеми простыми веществами, кроме Au и инертных газов (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); реакции с галогенами происходят под воздействием электрического разряда или ультрафиолета.

Кислород образует пероксиды со степенью окисления атома кислорода, формально равной −1.

 2Na O₂ → Na₂O₂

 2BaO O₂ → 2BaO₂

 H₂ O₂ → H₂O₂

 Na₂O₂ O₂ → 2NaO₂

 K O₂ → KO₂

 3KOH 3O₃ → 2KO₃ KOH ∗ H₂O 2O₂↑

 PtF₆ O₂ → O₂PtF₆

В этой реакции, кислород проявляет восстановительные свойства.