Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Кислород. Его свойства и применение

 и  металлам
подгруппы хрома. Эти элементы могут проявлять различную  степень  окисления:
от —2 до +6.

             Таблица 2
Возможные степени окисления атомов элементов VI группы

|Элемент|Степень        |Элемент|Степень окисления|
|       |окисления      |       |                 |
|Кислоро|-2, 0, +2, +4  |Хром   |0,+2, +3,+4,+5,+6|
|д      |               |       |                 |
|Сера   |-2, 0, +2, +4, |Молибде|0, +1, +2, +3,   |
|       |+6             |н      |+4,              |
|Селен  |-2, 0, +2, +4. |       |+5, +6           |
|       |+6             |       |                 |
|Теллур |-2, 0, +2, +4, |Вольфра|0, +1, +2, +3,   |
|       |+6             |м      |+4, +5, +6       |
|Полоний|-2, 0, +2, +4, |       |+5, +6           |
|       |+6             |       |                 |



   В таблице 2 приведены степени окисления атомов элементов VI группы.
   У элементов главной подгруппы имеются широкие границы изменения  степени
окисления:  от  предельно   возможной   отрицательной    -2   до   предельно
положительной, отвечающей номеру группы.
   При переходе от кислорода к теллуру и от хрома к  вольфраму  температуры
плавления и кипения возрастают. Наименьшие температуры кипения  и  плавления
имеет кислород, так как поляризуемость его молекулы невелика. Этим же  можно
объяснить и плохую растворимость кислорода  в  воде:  5  объемов  О2  в  100
объемах Н2О при 0°С.
   Самым тугоплавким и высококипящим среди всех металлов является вольфрам.
Температура кипения его почти 6000°С, как на  поверхности  Солнца.  Плавится
вольфрам  при   3380°С.   При   такой   температуре   большинство   металлов
превращается в пар.
   Высокие температуры плавления металлов VI группы объясняются тем, что  у
них большая электронная плотность, т. е. большое число свободных  электронов
в  единице   объема.   Как   известно,   металлическая   связь   обусловлена
взаимодействием свободных электронов с ион-атомами.  У  металлов  VI  группы
число свободных электронов доходит до шести на каждый ион-атом, поэтому  они
и тугоплавки.

   Более подробно я расскажу о кислороде.



    III. История открытия кислорода.

   Открытие кислорода ознаменовало  начало  современного  периода  развития
химии. С глубокой древности известно,  что  для  горения  необходим  воздух,
однако сотни лет процесс  горения  оставался  непонятным.  Кислород  открыли
почти одновременно два выдающихся химика второй половины  XVIII  в.  —  швед
Карл Шееле и англичанин Джозеф Пристли. Первым получил  кислород  К.  Шееле,
но его работа «О воздухе и огне», в которой был описан этот  газ,  появилась
несколько позднее, чем сообщение Д. Пристли.
   K. Шееле и Д. Пристли открыли новый элемент, но не  поняли  его  роли  в
процессах горения и дыхания. До конца дней своих они оставались  защитниками
теории  флогистона:  горение  трактовалось  как  распад  горючего   тела   с
выделением флогистона, при котором каждое горючее  вещество  превращалось  в
негорючее:
     цинк = флогистон + окалина цинка
    (горючее)                  (негорючее)
   Отсюда металлы, сера и другие простые  вещества  считались  сложными  и,
наоборот, сложные вещества — простыми (известь, кислоты и т. д.).
   Необходимость  воздуха  для  горения  сторонники   флогистонной   теории
объясняли тем, что флогистон не просто исчезает при горении,  а  соединяется
с воздухом  или  какой-либо,  его  частью.  Если  воздуха  нет,  то  горение
прекращается, потому что флогистону не с чем соединяться.
   Ф. Энгельс об открытии К. Шееле и Д. Пристли писал: оба «они  не  знали,
чтоб  оказалось  у  них  в   руках...   Элемент,   которому   суждено   было
ниспровергнуть  все  флогистонные  воззрения  и  революционизировать  химию,
пропадал в их руках совершенно  бесплодно».  Далее  Ф.  Энгельс  писал,  что
открытие кислорода принадлежит Лавуазье, так как К. Шееле и Д. Пристли  даже
не догадывались, что они описывают.
   Освобождение химии от теории флогистона произошло в результате  введения
в химию точных методов исследования, начало которым  было  положено  трудами
М. В. Ломоносова. В 1745—1748 гг. М. В. Ломоносов экспериментально  доказал,
что горение — это реакция соединения веществ с частицами воздуха.
   Десять лет  (1771—1781)  были  потрачены  французским  химиком  Антуаном
Лавуазье на подтверждение  справедливости  теории  горения  как  химического
взаимодействия различных веществ с кислородом. Приступая к изучению  явлений
горения и «обжигания» металлов,  он  писал:  «Я  предполагаю  повторить  все
сделанное предшественниками, принимая  всевозможные  меры  предосторожности,
чтобы объединить уже известное о связанном  или  освобождающемся  воздухе  с
другими фактами и дать новую теорию.  Работы  упомянутых  авторов,  если  их
рассматривать с этой точки зрения, дают  мне  отдельные  звенья  цепи...  Но
надо сделать очень многие опыты, чтобы получить полную  последовательность».
Соответствующие опыты,  начатые  в  октябре  1772  г.,  были  поставлены  А.
Лавуазье  строго  количественно,  с  тщательным  взвешиванием   исходных   и
конечных  продуктов  реакций.  Он  нагревал  ртуть  в  запаянной  реторте  и
наблюдал  уменьшение  объема  воздуха  в  ней,  образование  красных  чешуек
«ртутной окалины». В другой реторте  он  разложил  полученную  в  предыдущем
опыте «ртутную окалину», получил ртуть и небольшой объем того газа,  который
Д. Пристли назвал «дефлогистированным воздухом»,  и  сделал  вывод:  сколько
расходуется воздуха на превращение ртути в  окалину,  столько  и  выделяется
его вновь при разложении окалины.
   Остаток воздуха в  реторте,  который  не  участвовал  в  реакции,  стали
называть азотом, что  означало  безжизненный  (в  переводе  с  греч.  «а»  —
отрицание, «зое» —  жизнь).  Газ,  образовавшийся  в  результате  разложения
«ртутной окалины», проявлял противоположные  азоту  свойства  —  поддерживал
дыхание и горение. Поэтому А. Лавуазье назвал его «жизненный».  Позднее  это
название  он  заменил  латинским  словом  «оксигенум»,   заимствованным   из
греческого языка, где слово «оксюс» означает кислый, а  «геннао»  —  рождаю,
произвожу (рождающий кислоту). На русский язык название элемента  переведено
буквально — «кислород».
   Итак, в  1777  г.  была  выяснена  сущность  горения.  И  надобность  во
флогистоне—«огненной материи» — отпала. Кислородная  теория  горения  пришла
на смену флогистонной.

    IV. Биологическая роль кислорода.

   Кислород — самый распространенный на  Земле  элемент,  на  его  долю  (в
составе различных соединений, главным образом силикатов),  приходится  около
47,4% массы твердой земной коры. Морские и пресные  воды  содержат  огромное
количество связанного кислорода — 88,8% (по массе), в  атмосфере  содержание
свободного кислорода  составляет  20,95  %  (по  объему).  Элемент  кислород
входит в состав более 1 500 соединений земной коры.
   Кислород в атмосфере Земли начал накапливаться в результате деятельности
первичных фотосинтезирующих организмов,  появившихся,  вероятно,  около  2,8
млрд. лет назад. Полагают, что 2 млрд. лет  назад  атмосфера  уже  содержала
около 1% кислорода;  постепенно  из  восстановительной  она  превращалась  в
окислительную и примерно 400 млн. лет назад  приобрела  современный  состав.
Наличие в атмосфере кислорода в  значительной  степени  определило  характер
биологической эволюции. Аэробный (с участием О2) обмен веществ возник  позже
анаэробного (без участия О2), но именно  реакции  биологического  окисления,
более  эффективные,  чем  древние   энергетические   процессы   брожения   и
гликолиза, снабжают живые организмы большей частью необходимой  им  энергии.
Исключение составляют облигатные  анаэробы,  например,  некоторые  паразиты,
для которых кислород является  ядом.  Использование  кислорода,  обладающего
высоким окислительно-восстановительным  потенциалом,  в  качестве  конечного
акцептора электронов в цепи дыхательных ферментов, привело  к  возникновению
биохимического  механизма  дыхания  современного  типа.  Этот   механизм   и
обеспечивает энергией аэробные организмы.
   Кислород — основной биогенный элемент, входящий в  состав  молекул  всех
важнейших веществ, обеспечивающих  структуру  и  функции  клеток  —  белков,
нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, а также множества  низкомолекулярных
соединений. В каждом растении или животном  кислорода  гораздо  больше,  чем
любого другого элемента (в  среднем  около  70%).  Мышечная  ткань  человека
содержит 16% кислорода, костная ткань — 28.5%; всего  в  организме  среднего
человека (масса тела 70 кг) содержится 43 кг кислорода. В организм  животных
и человека кислород поступает в основном  через  органы  дыхания  (свободный
кислород) и с водой (связанный кислород). Потребность организма в  кислороде
определяется уровнем (интенсивностью) обмена  веществ,  который  зависит  от
массы  и  поверхности  тела,  возраста,  пола,  характера  питания,  внешних
условий  и  др.  В  экологии  как   важную   энергетическую   характеристику
определяют отношение суммарного дыхания  (то  есть  суммарных  окислительных
процессов) сообщества организмов к его суммарной биомассе.
   Небольшие количества кислорода используют в медицине: кислородом (из так
называемых кислородных подушек)  дают  некоторое  время  дышать  больным,  у
которых затруднено дыхание. Нужно, однако,  иметь  в  виду,  что  длительное
вдыхание воздуха, обогащенного кислородом,  опасно  для  здоровья  человека.
Высокие концентрации  кислорода  вызывают  в  тканях  образование  свободных
радикалов, нарушающих структуру и функции  биополимеров.  Сходным  действием
12345След.
скачать работу

Кислород. Его свойства и применение

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ