Взаимодействие с простыми веществами - металлами.

I. Общая характеристика элементов халькогенов.

O, S, Se, Te, Po

У всех этих элементов на внешней электронной оболочке 6 ē, поэтому они располагаются в VI группе.

признак, по которому элементы располагаются в главной подгруппе

2 s-ē

4 р-ē

 

 

R⁰ - 6ē → R⁺⁶ - высшая степень окисления

R⁰ + 2ē → R^-2 - низшая степень окисления

1. Образуют высшие оксиды - RO₃ (SO₃).

2. Образуют гидроксисды - кислоты H₂RO₄ (H₂SO₄, H₂SeO₄ и др.).

3. Образуют водородные соединения - RH₂ (H₂S, H₂Se и др.).

II. Строение атома кислорода, образование молекулы.

ковалентная неполярная связь

электронная формула

О = О структурная формула

О₂ молекулярная формула

III. Аллотропия кислорода.

Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называется аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

О - кислород
О2 - кислород	О3 - озон

Озон О₃ - газ голубого цвета со специфическим запахом - запахом свежести, появляется после грозы. Содержится в воздухе сосновых лесов и морского побережья.

Получение озона в лаборатории.

Получают в специальных приборах – озонаторах при действии на кислород электрическим разрядом без искр.

Значение озона для Земли.

• Озоновый слой расположен на высоте 20 – 25 км.

• Задерживает ультрафиолетовые лучи, которые разрушительно действуют на клетки живых организмов.

IV. Физические свойства кислорода.

О₂ - газ без цвета, вкуса и запаха, малорастворим в воде, поддерживает дыхание и горение, тяжелее воздуха. При t = -183°С - сжижается. Жидкий кислород имеет светло-голубой цвет, поэтому баллоны, в которых перевозят кислород - голубого цвета. Твёрдый кислород представляет собой кристаллы светло-синего цвета.

V. Получение кислорода.

1. В промышленности - из воздуха.

В лаборатории.

t

1) Разложение перманганата калия.

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

MnO2

2) Каталитическое разложение пероксида водорода Н₂О₂ в присутствии оксида марганца (IV)

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑

3) На подводных лодках и орбитальных станциях обычно получается реакцией пероксида натрия с углекислого газа, выдыхаемого человеком:

2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂↑

4) Разложение бертолетовой соли (хлората калия) KClO₃.

2KClO₃ → 2KCl + O₂↑

100°С

5) Разложение оксида ртути (II) (при t = 100°С).

2HgO → 2Hg + O₂↑

6) Разложение воды электрическим током и элетролиз водных растворов щелочей.

2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑

t

7) Разложение солей нитратов.

2NaNO₃ → 2NaNO₂ + O₂↑

 

VI. Химические свойства кислорода.

Сильный окислитель, самый активный неметалл после фтора, образует бинарные соединения со всеми элементами, кроме гелия, неона, аргона, образуя оксиды. Наиболее распространенная степень окисления −2. Как правило, реакция окисления протекает с выделением тепла и ускоряется при повышении температуры.

Взаимодействие с простыми веществами - металлами.

В результате реакции образуется оксид этого металла.

 

2Cu + O₂ → 2CuO

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

При сгорании щелочных металлов в кислороде получаются пероксиды:

2Na + O₂ → Na₂O₂

В надпероксидах кислород формально имеет степень окисления −½, то есть один электрон на два атома кислорода (ион O₂⁻). Получают взаимодействием пероксидов с кислородом при повышенных давлении и температуре:

Na₂O₂ + О₂ → 2NaO₂

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

К + О₂ → КО₂

Литий (в отличие от других щелочных металлов) образует нормальный оксид при сгорании на воздухе:

4Li + О₂ → 2 Li₂О