Основные характеристики халькогенов

В ряду O → S → Se → Te → Po :

 увеличивается радиус атома (т.к. растет число энергетических уровней), поэтому падают Энергия ионизации и Сродство к электрону (электроны меньше притягиваются к ядру, их проще оторвать);

 Металлические свойства возрастают, неметаллические убывают (электроны проще оторвать). O, S, Se – типичные неметаллы, Te – амфотерный элемент, Po – радиоактивный металл;

 Окислительная способность падает, а восстановительная (у ионов Э^2-) – возрастает (растет радиус атома и падает электроотрицательность, поэтому электроны сложнее принимать и проще отдавать)

КИСЛОРОД О₂

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ О₂

Структуру молекулы кислорода можно представить следующим образом:

На внешнем уровне атомов кислорода находится 6 электронов, из которых 2 неспарены. Они образуют двойную связь.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДА

Кислород – бесцветный газ без вкуса и запаха. Жидкий кислород – синяя жидкость.

t_кип = -183 °С, t_пл = -219 °С. Плохо растворим в воде (5 V/100 V H₂O при 0 °С)

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДА

Кислород – очень сильный окислитель, уступает по своей химической активности только фтору.

Он образует соединения со всеми, кроме He, Ne и Ar.

Характерная особенность многих реакций с кислородом – выделение тепла и света – горение.

I. Взаимодействие с простыми веществами

Непосредственно взаимодействует со всеми простыми веществами при обычной или повышенной температуре (кроме галогенов, инертных газов, Au и Pt). На поверхности некоторых металлов образуется твердая нерастворимая оксидная пленка, препятствующая дальнейшему окислению.

1) Взаимодействует с неметаллами с образованием кислотных оксидов

С + O₂ Combin CO₂

С + O₂ Combin 2CO (в недостатке кислорода)

S + O₂ Combin SO₂ горит синим пламенем

P + O₂ Combin P₂O₅ горит ярким белым пламенем с образованием белого дыма

N₂ + O₂ Combin NO – одна из немногих эндотермических реакций с участием кислорода , протекает при t>2000 °C

H₂ + O₂ Combin H₂O температура достигает 3000 °С

2) Взаимодействует с металлами

Mg + O₂ Combin MgO

Al + O₂ Combin Al₂O₃ оксидная пленка

3) Взаимодействует со щелочными металлами (кроме Li) с образованием пероксидов и надпероксидов

Na + O₂ → пероксид натрия

Na + O₂ →NaO2;\s\up 6( -½ надпероксид натрия

Na₂O₂ + O₂ \s\up 5(P NaO₂

K + O₂ → KO3;\s\up 7( -1/3 озонид калия

II. Взаимодействие со сложными веществами – окисляет очень многие вещества. Часто в зависимости от избытка-недостатка кислорода или присутствия катализаторов могут быть получены различные продукты:

H₂S + O₂ (недост.) → S + H₂O

H₂S + O₂ (изб.) → SO₂+ H₂O

NH₃+ O₂ Combin NO + H₂O

NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O

NO + O₂ → NO₂

CuS + O₂ → CuO + SO₂

CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O органические соединения сгорают в кислороде до CO₂ и H₂O

Окисляет некоторые соли в растворе:

Na₂SO₃ + O₂ → Na₂SO₄

Вместо кислорода в большинстве реакций можно использовать воздух, однако интенсивность реакции будет меньше

Получение кислорода

В лаборатории

1) Электролизом водных растворов щелочей

NaOH Combin