Практическая работа № 3 по теме «Получение и собирание кислорода, изучение его свойств»

Понять лабораторные способы получения кислорода, физические и химические свойства, а также правила обращения с этим газом.

Кислород необходим для дыхания живых организмов и процессов горения. Понимание его свойств и способов получения лежит в основе многих промышленных процессов, медицины и экологии.

• Кислород — бесцветный газ без вкуса и запаха, немного тяжелее воздуха.
• В лаборатории кислород получают разложением сложных веществ, богатых кислородом.
• Оксид марганца(IV) ускоряет разложение пероксида водорода, но сам при этом не расходуется — он является катализатором.
• Кислород поддерживает горение: вещества горят в нём ярче, чем на воздухе.
• Тлеющая лучинка вспыхивает в кислороде — это качественная реакция на этот газ.
• При горении простых веществ в кислороде образуются оксиды — соединения элемента с кислородом.
• Собирать кислород можно двумя способами: вытеснением воздуха и вытеснением воды, так как он плохо растворим в воде.

Кислород

Химический элемент и простое вещество, газ без цвета, вкуса и запаха, поддерживающий дыхание и горение.

Катализатор

Вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само в ней не расходуется и не входит в состав продуктов.

Реакция разложения

Химическая реакция, при которой из одного сложного вещества образуется два или более новых веществ.

Оксиды

Сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых — кислород.

Тлеющая лучинка

Деревянная лучинка, которую подожгли и затушили так, что она тлеет; используется для определения наличия кислорода.

Собирание газа вытеснением воздуха

Способ сбора газа в сосуд, основанный на том, что газ либо тяжелее воздуха (сосуд держат вверх дном), либо легче (сосуд держат вверх дном).

• Формула кислорода — O₂. Его относительная молекулярная масса равна 32, поэтому он тяжелее воздуха (средняя молярная масса воздуха ≈ 29).
• Пероксид водорода (H₂O₂) разлагается на воду и кислород: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑. Реакция идёт быстро в присутствии катализатора — оксида марганца(IV) (MnO₂).
• При разложении перманганата калия (KMnO₄) при нагревании также выделяется кислород: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.
• Кислород плохо растворим в воде (около 30 мл на 1 литр воды при 20°C), поэтому его можно собирать методом вытеснения воды.
• Тлеющая лучинка, внесённая в сосуд с кислородом, ярко вспыхивает — это самый простой способ обнаружить кислород.
• Углерод (древесный уголь) сгорает в кислороде с образованием углекислого газа: C + O₂ → CO₂. Пламя при этом яркое.

1. Пример 1случай

   Дыхание

   Пояснение

   • мы вдыхаем воздух, содержащий около 21% кислорода, который необходим для окисления питательных веществ в клетках
2. Пример 2случай

   Горение костра

   Пояснение

   • дрова (содержат углерод) сгорают в кислороде воздуха, выделяя тепло и свет
3. Пример 3случай

   Сварка металлов

   Пояснение

   • в кислородно-ацетиленовом пламени температура достигает 3000°C, что позволяет плавить и соединять металлические детали

• Кислород — самый распространённый элемент земной коры: он составляет около 49% её массы.
• Впервые кислород в чистом виде получил шведский химик Карл Шееле в 1771 году, но его открытие осталось незамеченным. Позже, в 1774 году, его независимо открыл Джозеф Пристли.
• В промышленности кислород получают не химическим путём, а из жидкого воздуха — его разделяют на азот и кислород при низких температурах.

• При нагревании пробирки с перманганатом калия нельзя направлять отверстие пробирки на себя или соседей — возможен выброс горячих частиц.
• Работа с пероксидом водорода требует осторожности: при попадании на кожу может вызвать раздражение.
• Нельзя подносить открытое пламя к сосуду с кислородом, если в нём есть горючие вещества — возможно резкое возгорание.
• Все опыты с горением проводить только в присутствии учителя и на огнеупорной подставке.

• Кислород, его общая характеристика и нахождение в природе
• Воздух и его состав
• Оксиды
• Химические реакции и условия их протекания