Čtyři prvky chalkogenu (tj. "Porodení mědi") v čele hlavní podskupiny skupiny VI (podle nové klasifikace - 16. skupina) periodického systému. Kromě síry, teluru a selenu obsahují také kyslík. Pojďme se blíže podívat na vlastnosti tohoto nejběžnějšího prvku na Zemi, stejně jako na použití a produkci kyslíku.
Prevalence prvků
Obsah kyslíku v zemské kůře je téměř 50%. Nachází se v různých minerálech, jako jsou oxidy a soli.
Ve vázané formě je kyslík obsažen v chemickém složení vody - jeho procento je asi 89%, stejně jako ve složení buněk všeho živého - rostlin a živočichů.
Ve vzduchu je kyslík ve volném stavu ve formě O2, který zaujímá pětinu svého složení, a ve formě ozonu - O3.
Fyzikální vlastnosti
Kyslík O2 je plyn, který tomu tak nenímá barvu, chuť a vůni. Mírně se rozpouští ve vodě. Bod varu je 183 stupňů pod nulou Celsia. Kyslík je modrý v kapalné formě a modré krystaly v pevné formě. Teplota tání krystalů kyslíku je 218,7 stupňů pod nulou Celsia.
Chemické vlastnosti
Při zahřátí tento prvek reaguje s mnohajednoduché látky, jak kovy, tak nekovy, přičemž vytvářejí takzvané oxidy - sloučeniny prvků s kyslíkem. Chemická reakce, při které prvky vstupují s kyslíkem, se nazývá oxidace.
Například,
4Na + О2 = 2Na2O
S + O2 = SO2
Některé z komplexních látek také reagují s kyslíkem a vytvářejí také oxidy:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H20
2CO + O2 = 2CO2
Pokud látka reaguje pomalu s kyslíkem, pak se tato oxidace nazývá pomalá. Jedná se například o procesy rozkladu potravinářských produktů, rozpadu.
Produkce kyslíku
Tento chemický prvek lze získat jak v laboratoři, tak v průmyslovém podniku.
Produkce kyslíku v laboratoři se provádí několika způsoby:
1. Rozkladnou reakcí bertholletovy soli (chlorečnan draselný).
2. Rozkladem peroxidu vodíku při zahřátí v přítomnosti oxidu manganičitého, který působí jako katalyzátor.
3. Rozkladem manganistanu draselného.
Výroba kyslíku v průmyslu se provádí následujícími způsoby:
1. Pro technické účely se kyslík získává ze vzduchu, jehož obvyklý obsah je asi 20%, tj. pátá část. K tomu se nejprve spaluje vzduch, čímž se získá směs s obsahem kapalného kyslíku asi 54%, kapalného dusíku - 44% a kapalného argonu - 2%. Poté se tyto plyny oddělí pomocí destilačního procesu s použitím relativně malého intervalu mezi body varu kapalného kyslíku a kapalného dusíku - minus 183, respektive minus 198,5 stupňů. Ukazuje se, že dusík se odpařuje dříve než kyslík.
Moderní zařízení zajišťuje produkci kyslíku jakékoli čistoty. Dusík, který se získává oddělením kapalného vzduchu, se používá jako surovina pro syntézu jeho derivátů.
2. Elektrolýza vody také produkuje kyslík velmi čistého stupně. Tato metoda se rozšířila v zemích s bohatými zdroji a levnou elektřinou.
Použití kyslíku
Kyslík je nejdůležitějším prvkem v životě naší planety. Tento plyn, který je obsažen v atmosféře, je během dýchání spotřebován rostlinami, zvířaty a lidmi.
Získávání kyslíku je velmi důležité pro oblasti lidské činnosti, jako je medicína, svařování a řezání kovů, trhací práce, letectví (pro dýchání lidí a pro provozování motorů), metalurgie.
V procesu lidské ekonomické činnostikyslík se spotřebovává ve velkém množství - například při spalování různých druhů paliv: zemní plyn, metan, uhlí, dřevo. Ve všech těchto procesech vzniká oxid uhelnatý. Příroda zároveň zajistila proces přirozeného vázání této sloučeniny pomocí fotosyntézy, který probíhá v zelených rostlinách pod vlivem slunečního světla. Výsledkem tohoto procesu je tvorba glukózy, kterou pak rostlina používá k vytváření svých tkání.
