Таблица. Относительные плотности газов по воздуху по возрастанию в т.ч. горючих и опасных плотности газов, химические формулы газов и молекулярные веса. — Инженерный справочник / Технический справочник ДПВА / Таблицы для инженеров (ex DPVA-info)

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)

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 %.

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

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[6].

В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе (около 1015 тонн[7]). Однако до появления первых фотосинтезирующих архей 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[10].

С начала кембрия 540 млн лет назад содержание кислорода колебалось от 15 % до 30 % по объёму[11]. 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[12].

Основная часть кислорода на Земле выделяется фитопланктоном Мирового океана. При этом около 60 % кислорода, производимого лесами и зелёными растениями, расходуется на процессы гниения и разложения в самих лесах и растительных зонах[13].

Деятельность человека очень мало влияет на количество свободного кислорода в атмосфере[14][нет в источнике

]. При нынешних темпах фотосинтеза понадобится около 2000 лет, чтобы восстановить весь кислород в атмосфере[15].

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 %[6].

В 2021 году датские учёные доказали, что свободный кислород входил в состав атмосферы уже 3,8 млрд лет назад[16].

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 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

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

Применение кислорода:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

1. 1. Водород
2. 2. Гелий
3. 3. Литий
4. 4. Бериллий
5. 5. Бор
6. 6. Углерод
7. 7. Азот
8. 8. Кислород
9. 9. Фтор
10. 10. Неон
11. 11. Натрий
12. 12. Магний
13. 13. Алюминий
14. 14. Кремний
15. 15. Фосфор
16. 16. Сера
17. 17. Хлор
18. 18. Аргон
19. 19. Калий
20. 20. Кальций
21. 21. Скандий
22. 22. Титан
23. 23. Ванадий
24. 24. Хром
25. 25. Марганец
26. 26. Железо
27. 27. Кобальт
28. 28. Никель
29. 29. Медь
30. 30. Цинк
31. 31. Галлий
32. 32. Германий
33. 33. Мышьяк
34. 34. Селен
35. 35. Бром
36. 36. Криптон
37. 37. Рубидий
38. 38. Стронций
39. 39. Иттрий
40. 40. Цирконий
41. 41. Ниобий
42. 42. Молибден
43. 43. Технеций
44. 44. Рутений
45. 45. Родий
46. 46. Палладий
47. 47. Серебро
48. 48. Кадмий
49. 49. Индий
50. 50. Олово
51. 51. Сурьма
52. 52. Теллур
53. 53. Йод
54. 54. Ксенон
55. 55. Цезий
56. 56. Барий
57. 57. Лантан
58. 58. Церий
59. 59. Празеодим
60. 60. Неодим
61. 61. Прометий
62. 62. Самарий
63. 63. Европий
64. 64. Гадолиний
65. 65. Тербий
66. 66. Диспрозий
67. 67. Гольмий
68. 68. Эрбий
69. 69. Тулий
70. 70. Иттербий
71. 71. Лютеций
72. 72. Гафний
73. 73. Тантал
74. 74. Вольфрам
75. 75. Рений
76. 76. Осмий
77. 77. Иридий
78. 78. Платина
79. 79. Золото
80. 80. Ртуть
81. 81. Таллий
82. 82. Свинец
83. 83. Висмут
84. 84. Полоний
85. 85. Астат
86. 86. Радон
87. 87. Франций
88. 88. Радий
89. 89. Актиний
90. 90. Торий
91. 91. Протактиний
92. 92. Уран
93. 93. Нептуний
94. 94. Плутоний
95. 95. Америций
96. 96. Кюрий
97. 97. Берклий
98. 98. Калифорний
99. 99. Эйнштейний
100. 100. Фермий
101. 101. Менделеевий
102. 102. Нобелий
103. 103. Лоуренсий
104. 104. Резерфордий
105. 105. Дубний
106. 106. Сиборгий
107. 107. Борий
108. 108. Хассий
109. 109. Мейтнерий
110. 110. Дармштадтий
111. 111. Рентгений
112. 112. Коперниций
113. 113. Нихоний
114. 114. Флеровий
115. 115. Московий
116. 116. Ливерморий
117. 117. Теннессин
118. 118. Оганесон

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Производство кислорода из воздуха

В промышленности технически чистый кислород получают двумя способами:

• из воздуха – методом глубоко охлаждения;
• из воды – путем электролиза.

Способ производства кислорода из воздуха более экономичный: на 1 м3 кислорода расходуется 0,5–1,6 кВт/ч электроэнергии. Чтобы получить 1 м3 кислорода путем электролиза воды требуется 10–21 кВт/ч.

Атмосферный осушенный воздух представляет собой смесь, содержащую 20,93 % кислорода и 78,03 % азота, остальное – инертные газы, углекислый газ и пр. Содержание водяных паров в воздухе может изменяться в зависимости от температуры и степени их насыщения.

Для получения технически чистого кислорода воздух подвергают глубокому охлаждению и сжижают (температура кипения жидкого воздуха при нормальном атмосферном давлении –194,5 °С). Полученный жидкий воздух подвергают дробной перегонке или ректификации в ректификационных колоннах.

Воздух, засасываемый многоступенчатым компрессором, проходит сначала через воздушный фильтр, где очищается от пыли, затем проходит последовательно ступени компрессора. За каждой ступенью компрессора давление воздуха возрастает и достигает 5–22 МПа в зависимости от системы установки и стадии производства.

Сжатый воздух из компрессора проходит через осушительную батарею из баллонов, заполненных кусками едкого натра, поглощающего влагу и остатки углекислоты. Затем сжатый воздух поступает в кислородный аппарат, где происходит охлаждение, сжижение и ректификация (разделением на кислород и азот). Газообразный азот применяют как защитный газ для сварки меди.

Кислород направляется в газгольдер и подается для наполнения кислородных баллонов под давлением до 16,5 МПа; масса 1 м3 кислорода при нормальном атмосферном давлении (0,1 МПа) и 0 °С составляет 1,43 кг, при 20 °С – 1,31 кг; масса 1 л жидкого кислорода равна 1,13 кг; в результате испарения образуется 0,79 м3 газообразного кислорода (при 0 °С и нормальном атмосферном давлении);

Расчет объема газообразного кислорода в баллоне

Объем газообразного кислорода в баллоне (V

) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:

где

где

Значения коэффициента K

1 приведены в таблице 3.

Таблица 3

— Значения коэффициента для определения объема кислорода в баллоне

Свойства

Основные свойства кислорода приведены в таблице 1.Таблица 1— Основные свойства кислорода

Массовая концентрация механических примесей в медицинском кислороде, предназначенном для авиации, – не более 0,001 г/м3 с размером частиц не более 0,1 мм при 15 °С и 101, 3 кПа (760 мм рт. ст.).

По физико-химическим показателям газообразный технический и медицинский кислород должен соответствовать нормам, указанным в таблице 2.Таблица 2— Физико-химические показатели кислорода

Примечания:1. По согласованию с потребителем допускается в медицинском кислороде объемная доля кислорода не менее 99,2 %.

2. Медицинский кислород, предназначенный для авиации, должен выпускаться с объемной долей водяных паров не более 0,0007 %.

3. В техническом кислороде 2-го сорта, вырабатываемом на установках высокого, среднего и двух давлений, оснащенных щелочными декарбонизаторами для очистки воздуха от двуокиси углерода, а также на установках типа СКДС-70М допускается объемная доля кислорода не менее 99,2 %.

Требования безопасности

Кислород не токсичен, не горюч и не взрывоопасен, однако, являясь сильным окислителем, резко увеличивает способность других материалов к горению. Поэтому для работы в контакте с кислородом могут использоваться только разрешенные для этого материалы.

При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с органическими веществами, маслами, жирами, угольной пылью, горючими пластмассами, даже в ничтожном количестве, может произойти их самовоспламенение в результате выделения теплоты при быстром сжатии кислорода, трении и ударе твердых частиц о металл, а также электростатического искрового разряда.

Поэтому при использовании кислорода необходимо тщательно следить за тем, чтобы он не находился в контакте с легковоспламеняющимися и горючими веществами. В кислороде могут загораться также углеродистые стали при достаточном количестве теплоты в месте контакта и небольшой массе металла (например, при трении тонких платин о массивные части машин, наличии стружки, частиц окалины или железного порошка).

Для предотвращения аварий всю кислородную аппаратуру, кислородопроводы и баллоны подвергают тщательному обезжириванию. Необходимо исключить возможность попадания и накопления масел и жиров на поверхности деталей, работающих в среде кислорода.

Цилиндры компрессоров, накачивающих кислород в баллоны, смазывают не маслом, а дистиллированной водой, в которую иногда добавляют 10 % глицерина. Кроме того, в кислородных компрессорах применяют поршневые кольца из графита и других антифрикционных материалов, работающие без смазки и не загрязняющие кислород органическими примесями.

Также опасны пропитанные жидким кислородом пористые горячие вещества (уголь, сажа, войлок, пакля, ветошь, вата и др.), которые в этом случае становятся взрывчатыми. Одежда и волосы, будучи насыщенны кислородом, легко загораются. Смеси кислорода с горючими газами, жидкостями и их парами взрывоопасны при определенных соотношениях кислорода и горючего в смеси.

Накопление кислорода в воздухе помещений создает опасность возникновения пожаров. Объемная доля кислорода в рабочих помещениях не должна превышать 23 %. В помещениях, где возможно увеличение объемной доли кислорода, должно быть ограничено пребывание людей и не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы. Эти помещения должны быть оборудованы средствами контроля воздушной среды и вытяжной вентиляцией для проветривания.

Перед проведением ремонтных работ или освидетельствованием трубопроводов, баллонов, стационарных и передвижных реципиентов или другого оборудования, используемого для хранения и транспортирования газообразного кислорода, необходимо продуть все внутренние объемы воздухом. Разрешается начинать работы только после снижения объемной доли кислорода во внутренних объемах оборудования до 23 %.

После пребывания в среде, обогащенной кислородом, не разрешается курить, использовать открытый огонь и приближаться к огню. Одежда должна быть проветрена в течение 30 мин.

Баллоны, автореципиенты и трубопроводы, предназначенные для транспортирования технического и медицинского кислорода, запрещается использовать для хранения и транспортирования других газов, а также запрещается производить какие-либо операции, которые могут загрязнить их внутреннюю поверхность и ухудшить физико-химические показатели продукции.

При погрузке, разгрузке, транспортировании и хранении баллонов должны применяться меры, предотвращающие падение, удары друг о друга, повреждение и загрязнение баллонов маслом. Баллоны должны быть предохранены от атмосферных осадков и нагревания солнечными лучами и другими источниками тепла.

Физические свойства

В мировом океане содержание растворённого O2 больше в холодной воде, а меньше — в тёплой
В мировом океане содержание растворённого O2 больше в холодной воде, а меньше — в тёплой
Жидкий кислород
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.

Фазовая диаграмма O2

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

• α-О2 — 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°[17].
• 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°[17].
• γ-O2 — существует при температурах от 43,65 до 54,21 K; бледно-синие кристаллы имеют кубическую симметрию, период решётки a
  =6,83 Å[17].

Ещё три фазы образуются при высоких давлениях:

• δ-O2 — интервал температур 20—240 K и давление 6—8 ГПа, оранжевые кристаллы;
• ε-фаза, содержит молекулы O4[18] или O8[19][20], существует при давлении от 10 и до 96 ГПа, цвет кристаллов от тёмно-красного до чёрного, моноклинная сингония;
• ζ-On — давление более 96 ГПа, металлическое состояние с характерным металлическим блеском, при низких температурах переходит в сверхпроводящее состояние.

Химические свойства

Сильный окислитель, самый активный неметалл после фтора, образует бинарные соединения (оксиды

) со всеми элементами, кроме гелия, неона, аргона. Наиболее распространенная степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры (см. Горение). Пример реакций, протекающих при комнатной температуре:

2 N O O 2 → 2 N O 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2NO O_{2}rightarrow 2NO_{2}uparrow }}}

Окисляет большинство органических соединений в реакциях горения:

2 C 6 H 6 15 O 2 → 12 C O 2 6 H 2 O {displaystyle {mathsf {2C_{6}H_{6} 15O_{2}rightarrow 12CO_{2} 6H_{2}O}}} C H 3 C H 2 O H 3 O 2 → 2 C O 2 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {CH_{3}CH_{2}OH 3O_{2}rightarrow 2CO_{2} 3H_{2}O}}}

При определённых условиях можно провести мягкое окисление органического соединения:

C H 3 C H 2 O H O 2 → C H 3 C O O H H 2 O {displaystyle {mathsf {CH_{3}CH_{2}OH O_{2}rightarrow CH_{3}COOH H_{2}O}}}

Кислород реагирует непосредственно (при нормальных условиях, при нагревании и/или в присутствии катализаторов) со всеми простыми веществами, кроме 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.

• Например, пероксиды получаются при сгорании щелочных металлов в кислороде:

2 N a O 2 → N a 2 O 2 {displaystyle {mathsf {2Na O_{2}rightarrow Na_{2}O_{2}}}}

• Некоторые оксиды поглощают кислород:

2 B a O O 2 → 2 B a O 2 {displaystyle {mathsf {2BaO O_{2}rightarrow 2BaO_{2}}}}

• По теории горения, разработанной 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 пероксид водорода:

H 2 O 2 → H 2 O 2 {displaystyle {mathsf {H_{2} O_{2}rightarrow H_{2}O_{2}}}}

• В надпероксидах
  кислород формально имеет степень окисления −½, то есть один электрон на два атома кислорода (ион O− 2). Получают взаимодействием пероксидов с кислородом при повышенных давлении и температуре:

N a 2 O 2 O 2 → 2 N a O 2 {displaystyle {mathsf {Na_{2}O_{2} O_{2}rightarrow 2NaO_{2}}}}

• Калий K, рубидий Rb и цезий Cs реагируют с кислородом с образованием надпероксидов:

K O 2 → K O 2 {displaystyle {mathsf {K O_{2}rightarrow KO_{2}}}}

• Неорганические озониды
  содержат ион O− 3 со степенью окисления кислорода, формально равной −1/3. Получают действием озона на гидроксиды щелочных металлов:

3 K O H 3 O 3 → 2 K O 3 K O H ∗ H 2 O 2 O 2 ↑ {displaystyle {mathsf {3KOH 3O_{3}rightarrow 2KO_{3} KOH*H_{2}O 2O_{2}uparrow }}}

• В ионе диоксигенила
  O2 кислород имеет формально степень окисления ½. Получают по реакции:

P t F 6 O 2 → O 2 P t F 6 {displaystyle {mathsf {PtF_{6} O_{2}rightarrow O_{2}PtF_{6}}}}В этой реакции, кислород проявляет восстановительные свойства.