Як отримують кисень в лабораторії

Вперше газ кисень (O2) був отриманий в XVIII столітті англійським вченим Д. Прістлі. Він нагрівав порошок оксиду ртуті (HgO) і зауважив, що виділяється якийсь газ. Вчений помістив у цей газ запалену лучинку, вона горіла яскравіше і згоряла швидше, ніж на повітрі. Також він зазначив, що цим газом можна дихати, причому дихалося легше, ніж на повітрі. Однак миші через деякий час гинули, дихаючи цим повітрям.

У лабораторних умовах кисень в основному отримують розкладанням при нагріванні ряду речовин. Наприклад, при нагріванні бертолетової солі виходить хлорид калію і виділяється кисень:

Однак, щоб бертолетова сіль почала розкладатися, її треба нагріти до 400 ° C. Тому до неї додають оксид марганцю (MnO2) як каталізатора. У його присутності розкладання бертолетової солі починається при 200 ° C.

Оксид марганцю також є каталізатором при розкладанні пероксиду водню. При цьому нагрівання навіть не потрібно:

З виділенням кисню при нагріванні розкладається перманганат калію (марганцівка). Цей спосіб зазвичай використовують у шкільних лабораторіях:

Збирають кисень витісненням повітря (так як кисень трохи важчий за повітря). Кисень пропускаю в посудину по скляній трубці, звідки він витісняє повітря. Також кисень можна збирати над водою. Кисень витісняє воду з циліндра.

1. Отримання і застосування кисню

• У лабораторі ї кисень отримують розкладанням деяких оксигеновмісних речовин. Збирають його витісненням води або повітря.

Реакції, під час яких з однієї складної речовини утворюються кілька речовин, називають реакціями розкладу .

1. Розкладання калій перманганату ( марганцівки ) при нагріванні :

2. Розклад гідроген пероксиду у присутності каталізатору:

5. Можна отримати кисень і при розкладі деяких інших речовин, наприклад нітратів NaN O 3 , K NO 3 , тощо:

• У промислових масштабах кисень отримують або електролізом води, або з повітря. Для цього повітря при підвищеному тиску охолоджують і перетворюють в рідину. Потім рідке повітря нагрівають. Спочатку виділяється азот (температура кипіння \(–196\) °С). Рідкий кисень залишається, оскільки його температура кипіння вище (\(–183\) °С). Зберігають рідкий кисень у стальних балонах блакитного кольору.

• У металургійній промисловості кисень використовується при виплавці чавуну і сталі.
• У суміші з воднем або ацетиленом кисень застосовується для різання і зварювання металів.
• Кисень застосовують як окиснювач ракетного палива.
• Використовується кисень для забезпечення життєдіяльності на підводних човнах і космічних кораблях, при роботі водолазів.
• Застосовують у медицині в лікувальних цілях.