В уроке 17 «Получение кислорода» из курса «Химия для чайников» выясним, как получают кислород в лабораторных условиях; узнаем, что такое катализатор, и как растения влияют на производство кислорода на нашей планете.
Наиболее важным для человека и других живых организмов веществом, входящим в состав воздуха, является кислород. Большие количества кислорода используются в промышленности, поэтому важно знать, как можно его получать.
Содержание
Получение кислорода в лабораторных условияхКислород в природеПолучение кислорода и азота из воздухаПолучение кислорода в лабораторных условияхВ химической лаборатории кислород можно получать нагреванием некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода. К числу таких веществ относится вещество KMnO4, которое имеется в вашей домашней аптечке под названием «марганцовка».
Вы знакомы с простейшими приборами для получения газов. Если в один из таких приборов поместить немного порошка KMnO4 и нагреть, то будет выделяться кислород (рис. 76):
Кислород можно также получить разложением пероксида водорода H2O2. Для этого в пробирку с H2O2 следует добавить очень небольшое количество особого вещества — катализатора — и закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой (рис. 77).
Для данной реакции катализатором является вещество, формула которого MnO2. При этом протекает следующая химическая реакция:
Обратите внимание на то, что ни в левой, ни в правой частях уравнения формулы катализатора нет. Его формулу принято записывать в уравнении реакции над знаком равенства. Для чего же добавляется катализатор? Процесс разложения H2O2 при комнатных условиях протекает очень медленно. Поэтому для получения заметных количеств кислорода необходимо много времени. Однако эту реакцию можно резко ускорить путем прибавления катализатора.
Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само в ней не расходуется.
Именно потому, что катализатор не расходуется в реакции, мы не записываем его формулу ни в одной из частей уравнения реакции.
Еще один получения кислорода — разложение воды под действием постоянного электрического тока. Этот процесс называется электролизом воды. Получить кислород можно в приборе, схематично изображенном на рисунке 78.
При этом протекает следующая химическая реакция:
Кислород в природеОгромное количество газообразного кислорода содержится в атмосфере, растворено в водах морей и океанов. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания. Без кислорода невозможно было бы получать энергию за счет сжигания различных видов топлива. На эти нужды ежегодно расходуется примерно 2% атмосферного кислорода.
Откуда берется кислород на Земле и почему его количество остается примерно постоянным, несмотря на такой расход? Единственным источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, производящие его под действием солнечного света в процессе фотосинтеза. Это очень сложный процесс, включающий много стадий. В результате фотосинтеза в зеленых частях растений углекислый газ и вода превращаются в глюкозу C6H12O6 и кислород. Суммарное
уравнение реакций, протекающих в процессе фотосинтеза, можно представить следующим образом:
Установлено, что примерно одну десятую часть (11%) производимого зелеными растениями кислорода дают наземные растения, а остальные девять десятых (89%) — водные растения.
Получение кислорода и азота из воздухаОгромные запасы кислорода в атмосфере позволяют получать и использовать его в различных производствах. В промышленных условиях кислород, азот и некоторые другие газы (аргон, неон) получают из воздуха.
Для этого воздух сначала превращают в жидкость (рис. 79) путем охлаждения до такой низкой температуры, при которой все его компоненты переходят в жидкое агрегатное состояние.
Затем эту жидкость медленно нагревают, в результате чего при разных температурах происходит последовательное выкипание (т. е. переход в газообразное состояние) веществ, которые содержатся в воздухе. Собирая выкипающие при разных температурах газы, по отдельности получают азот, кислород и другие вещества.
Краткие выводы урока:
В лабораторных условиях кислород получают разложением некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода.Катализатор — вещество, которое ускоряет протекание химической реакции, но само при этом не расходуется.Источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, в которых протекает процесс фотосинтеза.В промышленности кислород получают из воздуха.Надеюсь урок 17 «Получение кислорода» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.
Юный Михаил Пришвин учился из рук вон плохо — он дважды оставался на второй год, и остался третий раз, но его отчислили из учебного заведения из-за ссоры с одним из учителей.
Отца он лишился в 7-летнем возрасте — тот крупно проигрался в карты и вскоре скончался от нервного потрясения, разбитый параличом.
Членство в марксистском кружке стоило Пришвину двух лет жизни, проведённых за решёткой. Сразу после освобождения он переехал за границу.
Пришвин водил дружбу с Максимом Горьким (интересные факты о Максиме Горьком).
Он нигде не жил долгое время, на протяжении всей жизни часто меняя место жительства.
Помимо литературной деятельности, Пришвин сделал солидный вклад в развитие отечественной агрономии, добившись на этом поприще немалых успехов.
Одним из постоянных увлечений Пришвина были автомобили. Свою первую машину, «Москвич», он приобрёл в 1930 году, и с тех пор до самой смерти с автомобилями не расставался. А на автомобильные прогулки он неизменно брал с собой своих собак.
Во время обучения в Лейпциге Михаил влюбился в юную англичанку, но она не ответила ему взаимностью. Разочарованный Пришвин не смог этого вынести, поэтому он вскоре прервал обучение и вернулся на родину.
Первый брак Пришвина продлился тридцать лет. А в 67-летнем возрасте, уже после развода, он женился во второй раз.
На фронтах Первой Мировой войны Михаил Пришвин побывал в качестве военного корреспондента.
В возрасте 33 лет Пришвин неожиданно оставил службу и пешком отправился в дальнее путешествие на русский Север. Впечатления, полученные в ходе его странствия, в дальнейшем оказали огромное влияние на его творчество.
Книга Пришвина «Дневники», над которой он работал 49 лет, по объёму в несколько раз больше, чем все 8 томов его полного собрания остальных сочинений. Сам Михаил считал «Дневники» главной работой в своей жизни.
Фотография также входила в число увлечений Пришвина, причём фотографом он был очень талантливым.
Доставшееся Пришвину по наследству сельское имение было конфисковано большевиками.
Повесть «Мирская чаша» увидела свет лишь спустя почти 60 лет после написания, так как её не пропустила советская цензура. Причём лично Троцкий признал её очень талантливо написанным произведением, не вписывающимся, тем не менее, в рамки советской идеологии.