Кислород и его соединения

---

📘 Тема 3 : Кислород и его соединения

---

🔷 1. Общие сведения о кислороде

• Химический символ: O
• Порядковый номер: 8
• Относительная атомная масса: 16,00
• Положение в ПСХЭ: VI группа, главная подгруппа (16 группа, неметалл).
• Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁴
• Степени окисления: –2 (в большинстве соединений), –1 (в пероксидах), +1, +2 (в OF₂ и некоторых фторидах).
• Аллотропия: O₂ (кислород), O₃ (озон).

---

🔷 2. Физические свойства O₂ и O₃

| Свойство | O₂ | O₃ | | --------------------- | ---------------------- | ----------------------------- | | Цвет, запах | Без цвета, запаха | Голубоватый газ, резкий запах | | Агр. состояние | Газ при н.у. | Газ при н.у. | | Темп. кипения | –183 °C | –112 °C | | Растворимость | Плохо растворим в воде | Легче растворим, чем O₂ | | Химическая активность | Менее активен | Более сильный окислитель |

---

🔷 3. Химические свойства кислорода

1. Реакция с металлами:

   • Активные металлы → при н.у. и при нагревании:

$4Na + O_2 \to 2Na_2O$

• Менее активные (Cu, Hg) → только при нагревании:

$2Cu + O_2 \to 2CuO$

2. Реакция с неметаллами:

$C + O_2 \to CO_2$

$S + O_2 \to SO_2$

3. Реакция с соединениями (горение, окисление):

$2CO + O_2 \to 2CO_2$

$CH_4 + 2O_2 \to CO_2 + 2H_2O + Q$

4. Окислительные свойства: Кислород принимает электроны, степень окисления уменьшается от 0 до –2.

---

🔷 4. Получение кислорода

В лаборатории:

1. Разложение перманганата калия:

$2KMnO_4 \xrightarrow{t} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2↑$

2. Разложение пероксида водорода:

$2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2↑$

В промышленности:

• Фракционная перегонка жидкого воздуха.
• Электролиз воды.

---

🔷 5. Соединения кислорода

1. Оксиды

• Основные (Na₂O, CaO) — реагируют с кислотами.
• Кислотные (SO₂, CO₂) — реагируют с основаниями.
• Амфотерные (ZnO, Al₂O₃) — реагируют и с кислотами, и со щелочами.
• Несолеобразующие (CO, N₂O) — не реагируют с кислотами и щелочами.

2. Пероксиды

• Общая формула: M₂O₂.
• Степень окисления O: –1.
• Пример: H₂O₂ (перекись водорода).
• Химические свойства: сильный окислитель, разлагается с выделением O₂.

3. Озон (O₃)

• Сильный окислитель.
• Получение: электрический разряд в кислороде.
• Реакции:

$2KI + O_3 + H_2O \to 2KOH + I_2 + O_2$

---

🔷 6. Применение кислорода и его соединений

• Металлургия (кислородные конвертеры).
• Химическая промышленность (синтез H₂SO₄, HNO₃).
• Медицинское применение (кислородные подушки).
• Озон — дезинфекция воды.

---

🔷 7. Важные реакции для ОРТ

1. Окисление металлов:

$4Fe + 3O_2 \to 2Fe_2O_3$

2. Горение неметаллов:

$P_4 + 5O_2 \to 2P_2O_5$

3. Разложение пероксида:

$2H_2O_2 \to 2H_2O + O_2$

---