- Таблица: плотности газов, химические формулы газов и молекулярные веса основных распространенных газов — ацетилен, воздух, метан, азот, кислород и многих других — инженерный справочник / технический справочник дпва / таблицы для инженеров (ex dpva-info)
- § 27. относительная плотность газов » народна освіта
- Атом и молекула кислорода. формула кислорода. строение кислорода:
- Относительная плотность по… задачи
- Относительная плотность вещества – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А
- Плотность газов и паров при нормальных условиях
- Плотность газов при нормальных условиях (таблица)
- Получение кислорода
- Применение кислорода:
- Применение при сварке и резке
- Химические свойства
Таблица: плотности газов, химические формулы газов и молекулярные веса основных распространенных газов — ацетилен, воздух, метан, азот, кислород и многих других — инженерный справочник / технический справочник дпва / таблицы для инженеров (ex dpva-info)
| Газ | Химическая формула | Молекулярный вес | Плотность | ||
кг/м3 | футов/фут3(lb/ft3) | относительная плотность газа по воздуху | |||
| Азот / Nitrogen | N2 | 28.02 | 1.1651) 1.25062) | 0.07271) 0.0780722) | 0,97 |
| Ацетилен = этин / Acetylene (ethyne) | C2H2 | 26 | 1.0921) 1.1702) | 0.06821) 0.07292) | 0,91 |
| Аммиак / Ammonia | NH3 | 17.031 | 0.7171) 0.7692) | 0.04481) 0.04802) | 0,60 |
| Аргон / Argon | Ar | 39.948 | 1.6611) 1.78372) | 0.10371) 0.1113532) | 1,38 |
| Бензол / Benzene | C6H6 | 78.11 | 3.486 | 0.20643 | 2,90 |
| Биогаз, генерируемый метантенком; метан, генерируемый метантенком / Digester Gas (Sewage or Biogas) | 0.062 | ||||
| Бутан / Butane | C4H10 | 58.1 | 2.4891) 2.52) | 0.15541) 0.1562) | 2,07 |
| Бутилен = Бутен / Butylene (Butene) | C4H8 | 56.11 | 2.504 | 0.1482) | 2,03 |
| Веселящий газ, закись азота / Nitrous Oxide | N2O | 44.013 | 1.9801) | 0.114 | 1,65 |
| Водород / Hydrogen | H2 | 2.016 | 0.08992) | 0.00562) | 0,08 |
| Водяной пар / Water Vapor, steam | H2O | 18.016 | 0.804 | 0.048 | 0,67 |
| Водяной битуминозный газ= голубой водяной газ жирный / Water gas (bituminous) | 0.054 | ||||
| Водяной карбюрированный газ = голубой водяной газ / Carbureted Water Gas | 0.048 | ||||
| Воздух / Air | 29 | 1.2051) 1.2932) | 0.07521) 0.08062) | 1 | |
| Газ | Химическая формула | Молекулярный вес | Плотность | ||
кг/м3 | футов/фут3(lb/ft3) | ||||
| Гелий / Helium | He | 4.02 | 0.16641) 0.17852) | 0.010391) 0.0111432) | 0,014 |
| Гексан / Hexane | 86.17 | ||||
| Двукосиь азота / Nitric oxide | NO | 30.0 | 1.2491) | 0.07801) | 1,04 |
| Двуокись азота = перекись азота / Nitrogen Dioxide | NO2 | 46.006 | |||
| Доменный газ = колошниковый газ / Blast furnace gas | 1.2502) | 0.07802) | 0,97 | ||
| Дисульфид углерода = двусернистый углерод = сернистый углерод = сероуглерод / Carbon disulphide | 76.13 | ||||
| Криптон / Krypton | 3.742) | 2,90 | |||
| Коксовальный газ = коксовый газ / Coke Oven Gas | 0.0342) | ||||
| Метан / Methane | CH4 | 16.043 | 0.6681) 0.7172) | 0.04171) 0.04472) | 0,56 |
| Метиловый спирт / Methyl Alcohol | 32.04 | ||||
| Пригодный газ = натуральный газ / Natural gas | 19.5 | 0.7 — 0.92) | 0.044 — 0.0562) | 0,55-0,70 | |
| Продукты сгорания = смесь продуктов полного сгорания в виде CO2, Н2О, SO2 и золы неполного сгорания в виде СО, Н2, и др., а также азота и кислорода / Combustion products | 1.112) | 0.0692) | 0,86 | ||
| Изопентан / Iso-Pentane | 72.15 | ||||
| Газ | Химическая формула | Молекулярный вес | Плотность | ||
кг/м3 | футов/фут3(lb/ft3) | ||||
| Кислород / Oxygen | O2 | 32 | 1.3311) 1.42902) | 0.08311) 0.0892102) | 1,11 |
| Ксенон / Xenon | 5.862) | 4,54 | |||
| Метилбензол = толуол / Toluene | C7H8 | 92.141 | 4.111 | 0.2435 | 3,42 |
| Неон / Neon | Ne | 20.179 | 0.89992) | 0.0561792) | 0,70 |
| Н-гептан / N-Heptane | 100.20 | ||||
| Н-октан / N-Octane | 114.22 | ||||
| Н-пентан / N-Pentane | 72.15 | ||||
| Озон / Ozone | O3 | 48.0 | 2.142) | 0.125 | 1,78 |
| Оксид серы (II)= диоксид серы = двуокись серы = сернистый ангидрид = сернистый газ / Sulfur Dioxide | SO2 | 64.06 | 2.2791) 2.9262) | 0.17031) 0.18282) | 1,90 |
| Оксид серы (III)= триоксид серы = серный ангидрид = серный газ / Sulfur Trioxide | SO3 | 80.062 | |||
| Оксид серы (I)= моноксид серы / Sulfuric Oxide | SO | 48.063 | |||
| Пропан / Propane | C3H8 | 44.09 | 1.8821) | 0.11751) | 1,57 |
| Пропен = пропилен / Propene (propylene) | C3H6 | 42.1 | 1.7481) | 0.10911) | 1,45 |
| Перокид азота / Nitrous Trioxide | NO3 | 62.005 | |||
| Светильный газ угольный газ (горючий газ, состоящий из 20-30% метана и 50% водорода получаемый из каменного угля в процессе его полукоксования и частичного термического крекинга / Coal gas | 0.5802) | 0,45 | |||
| Сера / Sulfur | S | 32.06 | 0.135 | ||
| Соляная кислота = хлористый водород / Hydrochloric Acid = Hydrogen Chloride | HCl | 36.5 | 1.5281) | 0.09541) | 1,27 |
| Сероводород = сернистый водород / Hydrogen Sulfide | H2S | 34.076 | 1.4341) | 0.08951) | 1,19 |
| Угарный газ, моноксид углерода / Carbon monoxide | CO | 28.01 | 1.1651) 1.2502) | 0.07271) 0.07802) | 0,97 |
| Углекислый газ = двуокись углерода, диоксид углерода / Carbon dioxide | CO2 | 44.01 | 1.8421) 1.9772) | 0.11501) 0.12342) | 1,53 |
| Газ | Химическая формула | Молекулярный вес | Плотность | ||
кг/м3 | футов/фут3(lb/ft3) | ||||
| Хладагент R-11 | 137.37 | ||||
| Хладагент R-12 | 120.92 | ||||
| Хладагент R-22 | 86.48 | ||||
| Хладагент R40 = хлористый метил / Methyl Chloride | 50.49 | ||||
| Хладагент R-114 | 170.93 | ||||
| Хладагент R-123 | 152.93 | ||||
| Хладагент R-134a | 102.03 | ||||
| Холодильный агент R160 =хлористый этил / Ethyl Chloride | 64.52 | ||||
| Хлор / Chlorine | Cl2 | 70.906 | 2.9941) | 0.18691) | 2,49 |
| Циклогексан / Cyclohexane | 84.16 | ||||
| Этан / Ethane | C2H6 | 30.07 | 1.2641) | 0.07891) | 1,05 |
| Этиловый спирт = этанол / Ethyl Alcohol | 46.07 | ||||
| Этилен / Ethylene | C2H4 | 28.03 | 1.2602) | 0.07862) | 0,98 |
1)NTP — Нормальная температура и давление (Normal Temperature and Pressure) — 20oC (293.15 K, 68oF) при 1 атм ( 101.325 кН/м2, 101.325 кПа, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 мм.рт.ст)
2)STP — Стандартная температура и давление (Standard Temperature and Pressure) — 0oC (273.15 K, 32oF) при 1 атм (101.325 кН/м2, 101.325 кПа, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr=мм.рт.ст)
§ 27. относительная плотность газов » народна освіта
Вспомните:
• плотность вещества равна отношению массы вещества к его объему;
• единица измерения плотности — кг/м3 (или г/л, г/мл);
Относительная плотность газов
Плотность газов очень мала, поэтому измерять массы газообразных веществ очень неудобно. Намного удобнее сравнивать плотности газов, т. е. определять отношение их плотностей. Эту величину называют относительной плотностью газа В по газу А и обозначают Da(B). Методику экспериментального определения относительной плотности газов разработал французский химик Жан Дюма и с помощью этого метода определял молекулярные массы неизвестных газообразных веществ. Это возможно благодаря тому, что относительная плотность газов равна как отношению плотностей газообразных веществ, так и отношению их молярных масс:
Поскольку относительная плотность является отношением двух величин с одинаковой размерностью, то сама относительная плотность является безразмерной величиной.
Для вычисления относительной плотности газов по определенному газу необходимо вычислить отношение молярных масс газов.
Относительная плотность кислорода по водороду будет равна:
Известный французский химик-органик и государственный деятель, президент французского химического общества. В юности работал аптекарем. С 1823 г. работал в Париже сначала репетитором, а затем — профессором в Сорбонне. В 1832 г. основал собственную лабораторию. Своими работами Дюма оказал влияние на развитие органической химии, открыл новые органические вещества (хлороформ, хлоруксусную кислоту), разработал новые методы органического синтеза. Предложил метод определения относительной плотности паров, с помощью которого определил атомную массу многих химических элементов и молекулярную массу многих соединений.
Относительную плотность кислорода по гелию, азоту или воздуху вычисляют таким же образом. При вычислении относительной плотности по воздуху используют среднюю молярную массу воздуха, равную 29 г/моль.
Относительная плотность показывает, во сколько раз плотность одного газа больше плотности другого. Например, если относительная плотность углекислого газа по водороду равна 22 (DHa (CO2) = 22), это означает, что углекислый газ тяжелее водорода в 22 раза. А если относительная плотность метана по кислороду равна 0,5 (D02(CH4) = 0,5), это означает, что метан легче кислорода в два раза.
Формулируя свой закон, Авогадро писал: «Плотность разных газов является мерой массы их молекул». Рассмотрим два газа — А и В — количеством 1 моль, которые находятся при одинаковых условиях. Плотность газа можно определить как отношение его массы к объему:
Если масса и объем известны для одного моля газа, то в это уравнение можно подставить, соответственно, молярную массу и молярный объем:
Молярные объемы разных газов при одинаковых условиях равны, поэтому плотность газа при заданных условиях прямо пропорциональна его молярной массе. То есть, чем больше масса одной молекулы (одного моля молекул), тем больше масса определенного объема газа — его плотность. А отношение плотностей двух газов будет равно отношению их молярных масс:
Расчеты с использованием относительной плотности газов
Задача 1. Определите, во сколько раз азот тяжелее гелия.
Задача 2. Относительная плотность газообразного простого вещества по воздуху равна 2,45. Вычислите молярную массу этого вещества. Какое это может быть вещество?
Выводы
1. Если взять два образца газообразных веществ одинакового объема при одинаковых условиях, то можно измерить отношение их плотностей и получить относительную плотность этих газов.
2. Относительная плотность газов — безразмерная величина, она показывает, какой из газов тяжелее (имеет большую плотность) и во сколько раз. Она равна отношению молярных масс газов, поэтому позволяет определить молярную массу неизвестного газа.
1. Какой физический смысл имеет относительная плотность газа?
2. Запишите формулу для вычисления относительной плотности неизвестного газа по водороду, гелию и углекислому газу.
3. Чему равна средняя молярная масса воздуха?
4. Для определения относительной плотности любого газа по водороду необходимо молярную массу этого газа: а) умножить на молярную массу водорода; б) разделить на молярную массу водорода; в) сложить с молярной массой водорода.
Задания для усвоения материала
1. Почему для воздуха нельзя использовать понятие «молярная масса», а только «средняя молярная масса»?
2. Во сколько раз кислород тяжелее: а) водорода; б) азота?
3. У какого из газов наименьшая относительная плотность по водороду: азот; кислород; гелий?
4. Определите относительную плотность гелия и неона: а) по водороду; б) по воздуху.
5. Найдите относительную плотность по гелию газов: H2, CH4, N2, O2, SO2.
6. Определите относительную плотность: а) хлора Cl2 по воздуху; б) азота по гелию; в) аммиака NH3 по кислороду; г) пропана C3H8 по хлору; д) углекислого газа CO2 по воздуху; е) аммиака по водороду; ж) сернистого газа SO2 по озону; з) кислорода по азоту; и) метана по хлору.
7. Относительная плотность неизвестного газа по водороду равна 17. Определите молярную массу этого газа. Запишите его химическую формулу.
8. Масса 1 л газа при нормальных условиях равна 1,251 г. Вычислите относительную плотность этого газа по водороду.
9. Относительная плотность неизвестного газа по воздуху равна 1,656. Вычислите массу 1 л этого газа при нормальных условиях. Какой газ это мог бы быть?
10. Почему относительные плотности всех газов по водороду больше 1?
11. Относительная плотность некоторого газа по кислороду равна 2. Чему равна относительная плотность этого газа по водороду?
12. Какой газ тяжелее по кислороду в 1,5 раза и образован одним элементом? тяжелее в 2 раза и образован двумя элементами?
13. У соединений Карбона и Нитрогена с Оксигеном при одинаковых условиях одинаковая плотность. Определите формулы этих соединений.
14*. Предложите способ экспериментального измерения относительной плотности двух газов.
Проверьте свои знания по теме «Количество вещества. Расчеты по химическим формулам».
Это материал учебника Химия 8 класс Григорович
Атом и молекула кислорода. формула кислорода. строение кислорода:
Кислород – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением О и атомным номером 8. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), втором периоде периодической системы.
Кислород самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы халькогенов.
Кислород – химически активный неметалл.
Кислород обозначается символом О.
Как простое вещество кислород (химическая формула O2) при нормальных условиях представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. В жидком состоянии кислород имеет светло-голубой цвет, а в твёрдом – представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
Молекула кислорода двухатомна. Также встречается аллотропная модификация кислорода – озон, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода.
Химическая формула кислорода O2 (или O3 – озон).
Электронная конфигурация атома кислорода 1s2 2s2 2p4. Потенциал ионизации (первый электрон) атома кислорода равен 1313,94 кДж/моль (13,618055(7) эВ).
Строение атома кислорода. Атом кислорода (наиболее распространенный из трех изотопов кислорода (99,757 %) – 168О) состоит из положительно заряженного ядра ( 8), вокруг которого по атомным оболочкам движутся восемь электронов.
При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 6 электронов – на внешнем. Поскольку кислород расположен во втором периоде, оболочки всего две. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями.
Два спаренных электрона находится на 1s-орбитали, вторая пара электронов – на 2s-орбитали. На 2р-орбитали находится два спаренных и два неспаренных электрона. Поэтому во всех своих соединениях кислород проявляет валентность II. В свою очередь ядро атома кислорода состоит из восьми протонов и восьми нейтронов. Кислород относится к элементам p-семейства.
Радиус атома кислорода (вычисленный) составляет 48 пм.
Атомная масса атома кислорода составляет 15,99903-15,99977 а. е. м.
Кислород – самый распространённый химический элемент на Земле. В земной коре на его долю в составе различных соединений приходится около 46 % массы. Морские и пресные воды содержат по массе 86 % кислорода (если быть точнее – 85,82 %). В человеке его содержание составляет по массе 61 %.
При высокой температуре молекула кислорода О2 обратимо диссоциирует на атомарный кислород. При 2000 °C на атомарный кислород диссоциирует 0,03 % молекулярного кислорода, при 2600 °C – 1 %, при 4000 °C – 59 %, при 6000 °C — 99,5 %.
Относительная плотность по… задачи
24-Фев-2022 | комментариев 26 | Лолита Окольнова
В ЕГЭ иногда встречаются задачи (часть С последнее задание), где в условии дана относительнаяплотность вещества по… водороду, кислороду, воздуху, азоту и т.д.
Например:
Относительная плотность вещества – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А
Относительная плотность — величина безразмерная
Формула достаточно простая, и из нее вытекает другая формула —
Формула молярной массы вещества
Mr1 = D•Mr2
и т.д.
В условии задачи может быть полная формулировка — «относительная плотность (паров)…», а может быть просто «плотность вещества по…»
Давайте решим нашу задачу:
Дана плотность паров вещества по воздуху, значит, нам подходит формула молярной массы вещества —
Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 гмоль • D
Mr(вещества)=29 гмоль • 1.448 = 42 гмоль
Нам дан углеводород — СхHy, значит, мы можем найти Mr(Cx и Mr(Hy). Обратите внимание, именно молярные массы, т.к.у нас несколько атомов углерода и водорода.
Для этого надо молярную массу вещества умножить на процентное содержание элемента:
Mr(Cx)=Mr(вещества)•ω
Mr(Cx)= 42 гмоль · 0.8571=36 гмоль
x=Mr(Cx)Ar(C)=36 гмоль ÷ 12 гмоль =3.
Точно так же находим все данные для водорода:
Mr(Hy)=Mr(вещества)•ω
Mr(Hy)= 42 гмоль · 0.1429=6 гмоль
x=Mr(Hy)Ar(H)=6 гмоль ÷ 1 гмоль =6.
Искомое вещество — C3H6 — пропен.
Еще раз повторим определение —
Относительная плотность газа – это сравнение молярной или относительной молекулярной массы одного газа с аналогичным показателем другого газа.
Дана относительная плотность по аргону.
Mr (вещества)=Ar(Ar)•D
Mr (CxHy)=40 гмоль ·1.05=42 гмоль
Запишем уравнение горения:
СхHy O2 = xCO2 y2H2O
Найдем количество углекислого газа и воды:
n(CO2)=V22,4 лмоль = 33.622.4=1.5
n(H2O)=mMr=2718=1.5
Соотношение х : y2 как 1.5 : 1.5, т.е. y=2x, что соответствует общей формуле алкенов: CnH2n
Выражаем в общем виде молярную массу: Mr=Mr(C) Mr(H)
12n 2n=42
n=3
Наше вещество — C3H6 — пропен
Плотность газов и паров при нормальных условиях
В таблице приведена плотность газов и паров при нормальных условиях – температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении (760 мм. рт. ст.). Для некоторых газов, например газа стибина, плотность дана при температуре 15°С и давлении 754 мм. рт. ст.
Значение плотности газов в таблице указано в размерности кг/м3 для следующих газов и паров: азот N2, аммиак NH3, аргон Ar, ацетилен C2H2, бор фтористый BF3, бутан C4H10, водород:
бромистый HBr, йодистый HI, мышьяковистый H3As, селенистый H2Se, сернистый H2S, теллуристый H2Te, фосфористый H3P, хлористый HCl, воздух, гелий He, германия тетрагидрид GeH4, диметиламин (CH3)
2NH, дифтордихлорметан CF2Cl2, дициан C2N2, закись азота N2O, кислород O2, кремний фтористый SiF4, гексагидрид Si2H6, тетрагидрид SiH4, криптон Kr, ксенон Xe, метан CH4, метиленхлорид CH3Cl, метиламин CH5N, метиловый эфир C2H6O, метилфторид CH3F, метилхлорид CH3Cl, мышьяк фтористый AsF5, неон Ne, нитрозил фтористый NOF и хлористый NOCl, озон O3, окись азота NO, пропан C3H8, пропилен C3H6, радон Rn, двуокись серы SO2 и гексафторид серы SF2, силан диметил SiH2(CH3)
2, метил SiH3CH3, хлористый SIH3Cl, трифтористый SiHF3, стибин SbH3, сульфурил фтористый SO2F2, триметиламин (CH3)3N, триметилбор (CH3)
3B, двуокись углерода CO2, окись углерода CO, сероокись COS, фосфор фтористый PF2, оксифторид POF3, пентафторид PF5, фтор F2, фторокись азота NO2, двуокись хлора ClO2, окись хлора Cl2O, хлорокись азота NO2Cl, этан C2H6, этилен C2H4, окись азота NO.
Плотность газов вычисляется, как отношение молярной массы газа к его молярному объему, который при 0°С и давлении 1 атм. равен 22,4 л/моль.
Следует отметить, что самым легким газом является водород — плотность этого газа при нормальных условиях равна 0,0899 кг/м3. Для удобства восприятия плотность газов приводят именно к плотности водорода, используя при этом относительную плотность по водороду. Например, относительная плотность газа азота N2 по водороду равна 13,9.
Наибольшую плотность имеет газ радон. Этот радиоактивный газ имеет плотность при нормальных условиях 9,73 кг/м3, а его относительная плотность по водороду составляет величину 108,2.
Необходимо отметить, что при увеличении давления газов и паров, их плотность увеличивается пропорционально.
Примечание: Для газов и паров, рядом со значением плотности которых, присутствует символ *, ее величина в таблице приведена при температуре 20°С.
Из анализа данных, представленных в таблице, видно, что плотность рассмотренных газов находится в диапазоне от 0,089 до 9,73 кг/м3.
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
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:
Таблица химических элементов Д.И. Менделеева
- 1. Водород
- 2. Гелий
- 3. Литий
- 4. Бериллий
- 5. Бор
- 6. Углерод
- 7. Азот
- 8. Кислород
- 9. Фтор
- 10. Неон
- 11. Натрий
- 12. Магний
- 13. Алюминий
- 14. Кремний
- 15. Фосфор
- 16. Сера
- 17. Хлор
- 18. Аргон
- 19. Калий
- 20. Кальций
- 21. Скандий
- 22. Титан
- 23. Ванадий
- 24. Хром
- 25. Марганец
- 26. Железо
- 27. Кобальт
- 28. Никель
- 29. Медь
- 30. Цинк
- 31. Галлий
- 32. Германий
- 33. Мышьяк
- 34. Селен
- 35. Бром
- 36. Криптон
- 37. Рубидий
- 38. Стронций
- 39. Иттрий
- 40. Цирконий
- 41. Ниобий
- 42. Молибден
- 43. Технеций
- 44. Рутений
- 45. Родий
- 46. Палладий
- 47. Серебро
- 48. Кадмий
- 49. Индий
- 50. Олово
- 51. Сурьма
- 52. Теллур
- 53. Йод
- 54. Ксенон
- 55. Цезий
- 56. Барий
- 57. Лантан
- 58. Церий
- 59. Празеодим
- 60. Неодим
- 61. Прометий
- 62. Самарий
- 63. Европий
- 64. Гадолиний
- 65. Тербий
- 66. Диспрозий
- 67. Гольмий
- 68. Эрбий
- 69. Тулий
- 70. Иттербий
- 71. Лютеций
- 72. Гафний
- 73. Тантал
- 74. Вольфрам
- 75. Рений
- 76. Осмий
- 77. Иридий
- 78. Платина
- 79. Золото
- 80. Ртуть
- 81. Таллий
- 82. Свинец
- 83. Висмут
- 84. Полоний
- 85. Астат
- 86. Радон
- 87. Франций
- 88. Радий
- 89. Актиний
- 90. Торий
- 91. Протактиний
- 92. Уран
- 93. Нептуний
- 94. Плутоний
- 95. Америций
- 96. Кюрий
- 97. Берклий
- 98. Калифорний
- 99. Эйнштейний
- 100. Фермий
- 101. Менделеевий
- 102. Нобелий
- 103. Лоуренсий
- 104. Резерфордий
- 105. Дубний
- 106. Сиборгий
- 107. Борий
- 108. Хассий
- 109. Мейтнерий
- 110. Дармштадтий
- 111. Рентгений
- 112. Коперниций
- 113. Нихоний
- 114. Флеровий
- 115. Московий
- 116. Ливерморий
- 117. Теннессин
- 118. Оганесон
Таблица химических элементов Д.И. Менделеева
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
| t газа в бал- лоне, °С | Значение K1 при избыточном давлении, кгс/см2 (МПа) | |||||||||||
| 140 (13,7) | 145 (14,2) | 150 (14,7) | 155 (15,2) | 160 (15,7) | 165 (16,2) | 170 (16,7) | 175 (17,2) | 180 (17,7) | 185 (18,1) | 190 (18,6) | 195 (19,1) | |
| -50 | 0,232 | 0,242 | 0,251 | 0,260 | 0,269 | 0,278 | 0,286 | 0,296 | 0,303 | 0,311 | 0,319 | 0,327 |
| -40 | 0,212 | 0,221 | 0,229 | 0,236 | 0,245 | 0,253 | 0,260 | 0,269 | 0,275 | 0,284 | 0,290 | 0,298 |
| -30 | 0,195 | 0,202 | 0,211 | 0,217 | 0,225 | 0,232 | 0,239 | 0,248 | 0,253 | 0,261 | 0,267 | 0,274 |
| -20 | 0,182 | 0,188 | 0,195 | 0,202 | 0,209 | 0,215 | 0,222 | 0,229 | 0,235 | 0,242 | 0,248 | 0,255 |
| -10 | 0,171 | 0,177 | 0,183 | 0,189 | 0,195 | 0,202 | 0,208 | 0,214 | 0,220 | 0,226 | 0,232 | 0,238 |
| 0 | 0,161 | 0,167 | 0,172 | 0,179 | 0,184 | 0,190 | 0,196 | 0,201 | 0,207 | 0,213 | 0,219 | 0,224 |
| 10 | 0,153 | 0,158 | 0,163 | 0,169 | 0,174 | 0,180 | 0,185 | 0,191 | 0,196 | 0,201 | 0,206 | 0,211 |
| 20 | 0,145 | 0,150 | 0,156 | 0,160 | 0,166 | 0,171 | 0,176 | 0,181 | 0,186 | 0,191 | 0,196 | 0,201 |
| 30 | 0,139 | 0,143 | 0,148 | 0,153 | 0,158 | 0,163 | 0,168 | 0,173 | 0,177 | 0,182 | 0,187 | 0,192 |
| 40 | 0,133 | 0,137 | 0,142 | 0,147 | 0,151 | 0,156 | 0,160 | 0,165 | 0,170 | 0,174 | 0,178 | 0,183 |
| 50 | 0,127 | 0,132 | 0,136 | 0,141 | 0,145 | 0,149 | 0,154 | 0,158 | 0,163 | 0,167 | 0,171 | 0,175 |
Характеристики марок газообразного технического кислорода (ГОСТ 5583-78)
| Параметр | Кислород газообразный технический | |
| Первого сорта | Второго сорта | |
| Объемная доля кислорода O2, %, не менее | 99,7 | 99,5 (в ряде случаев – 99,2) |
| Объемная доля водяных паров, %, не более | 0,007 | 0,009 |
| Объемная доля водорода H2, %, не более (только для кислорода, полученного электролизом воды) | 0,3 | 0,5 |
| Содержание углекислоты CO2, окиси углерода CO, газообразных кислот и оснований, озона O3 и других газов-окислителей | Не нормируется | |
| Содержание щелочи (только для кислорода, полученного электролизом воды) | Кусок фильтровальной бумаги (смоченный раствором фенолфталеина, разбавленного водой в соотношении 1:10) в стеклянной трубке с пропускаемым кислородом (0,1–0,2 дм3/мин в течение 8–10 минут) не должен окраситься в красный или розовый цвет | |
| Запах | Не нормируется | |
Химические свойства
Сильный окислитель, взаимодействует, практически, со всеми элементами, образуя оксиды
. Степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры. Пример реакций, протекающих при комнатной температуре: 4K O2 → 2K2O 2Sr O2 → 2SrO
Окисляет соединения, которые содержат элементы с не максимальной степенью окисления: 2NO O2 → 2NO2
Окисляет большинство органических соединений: CH3CH2OH 3O2 → 2CO2 3H2O
При определенных условиях можно провести мягкое окисление органического соединения: CH3CH2OH O2 → CH3COOH H2O
Кислород не окисляет и , галогены и инертные газы.
Кислород образуетпероксидысо степенью окисления −1.— Например, пероксиды получаются при сгорании щелочных металлов в кислороде: 2Na O2 → Na2O2
— Некоторые окислы поглощают кислород: 2BaO O2 → 2BaO2
— По принципам горения, разработанным А. Н. Бахом и К. О. Энглером, окисление происходит в две стадии с образованием промежуточного пероксидного соединения. Это промежуточное соединение можно выделить, например, при охлаждении пламени горящего водорода льдом, наряду с водой, образуется перекись водорода: H2 O2 → H2O2
Надпероксиды
имеют степень окисления −1/2, то есть один электрон на два атома кислорода (ион O2-). Получают взаимодействием пероксидов с кислородом при повышенных давлениям и температуре: Na2O2 O2 → 2NaO2
Озониды
содержат ион O3- со степенью окисления −1/3. Получают действием озона на гидроксиды щелочных металлов: КОН(тв.) О3 → КО3 КОН O2
Ион диоксигенил
O2 имеет степень окисления 1/2. Получают по реакции: PtF6 O2 → O2PtF6
Фториды кислородаДифторид кислорода, OF2 степень окисления 2, получают пропусканием фтора через раствор щелочи: 2F2 2NaOH → OF2 2NaF H2O
Монофторид кислорода
(Диоксидифторид), O2F2, нестабилен, степень окисления 1. Получают из смеси фтора с кислородом в тлеющем разряде при температуре −196 °C.
Пропуская тлеющий разряд через смесь фтора с кислородом при определенных давлении и температуре получаются смеси высших фторидов кислорода O3F2, О4F2, О5F2 и О6F2. Кислород поддерживает процессы дыхания, горения, гниения. В свободном виде элемент существует в двух аллотропных модификациях:O2 и O3 (озон).