Лабораторные способы получения о2

1.Термическое разложение солей

2 KNO₃ = 2 KNO₂ + O₂

2 KСlO₃ = 2 KCl + 3 O₂

2 KMnO₄ = K₂ MnO₄ + MnO₂ + O₂

BaO₂ = BaO + ½ O₂

Промышленные способы получения о2

1. Сжижение воздуха (t_кип(O₂)= -183^oC), t_кип(N₂)= - 196^oC)

2.Электролизом водных растворов щелочей, который сводится к электролизу H₂O

Химические свойства о2

1.Плохо растворим в воде

2. Реагирует с большинством металлов и неметаллов

2Са + О₂ = 2СаО

О₂ + N₂ ^{эл. разряд} 2 NO(t ≈ 3000^oC)

4P + O₂ = 2P₂O₅

H₂S + O₂ = SO₂ + H₂O

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

CH₄ + O₂ = CO₂ + H₂O

K + O₂ = K[O₂]^- - надпероксид калия

2Na + O₂ = Na₂O₂ - пероксид натрия

Чем сильнее выражены основные свойства, тем меньше значение энергии Гиббса для реакции с H₂O

Na₂O + H₂O = 2 NaOH ∆G = -147 кДж/моль

MgO + H₂O = Mg(OH)₂ ∆G = - 17 кДж/моль

Al₂O₃ + H₂O = Al(OH)₃ ∆G = - 7 кДж/моль

Молекула озона о3.

О₃ – голубоватый газ с сильным запахом, означает «пахучий»: в сосновых лесах его много, у морского побережья, после грозы. Образуется из О₂ под действием УФ излучения и при грозовых разрядах:

3О₂ ^hν 2О₃ ∆G = - 323 кДж

Озон – сильнейший окислитель, окислительная способность обусловлена нестойкостью его мо­лекул, которые при обычной температуре распадаются с образованием атомарного кислорода, который ак­тивнее молекулы кислорода О₂, на этом и основано окислительное действие его.

O₃ ↔ O₂ + O ΔH=-142 кДж/моль

Окисляет почти все металлы, действуют на неметаллы, обесцвечивает краси­тели, убивает микробы. При высоких концентрациях – яд. (Один кислород имеет с.о. равную +4).Молекула имеет угловое строение.

Связь трехцентровая ( центральный атом О⁺⁴ находится в sp²-гибридизации, связи его с двумя край­ними атомами кислорода неравноценны, одна двойная, одна одинарная).

Две sp²- гибридные орбитали образуют σ-связи, а 3-я гибридная орбиталь располо­жена перпендикулярно плоскости молекулы, образуя 3х-центровую 2х-электронную связь с крайними атомами кислорода. Предполагается что центральный aтом кислорода находится в возбу­жденном состоянии и по донорно-акцепторному механизму пара электронов помещается на пустую орбиталь.

Качественная реакция на озон, крахмальная бумага, смоченная раствором KI синеет в присутствии озона в результате выделения I₂ ,озон более сильный окислитель, чем О₂ с ним эта реакция не протекает.

Земля окружена слоем озона, располагающегося на высоте 25 км от её поверх­ности. Он образуется за счёт поглощения кислородом ультрафиолетового излучения Солнца. Озоновый слой ограничивает поток ультрафиолетового излучения, падающего на землю. Увеличение интенсивности ультрафиолетового излучения, дости­гающего Землю, могло бы привести к возрастанию заболеваний раком кожи. Вызывает беспокойство возможное разрушение озонового слоя выхлопными газами реактивных самолётов. Сейчас этот вопрос актуален и широко освещается в печати.