روش های تولید واکنش های اکسیژن تولید صنعتی اکسیژن. بودن در طبیعت

اکسیژن در ظاهر شد اتمسفر زمینبا ظهور گیاهان سبز و باکتری های فتوسنتزی. به لطف اکسیژن، موجودات هوازی تنفس یا اکسیداسیون را انجام می دهند. به دست آوردن اکسیژن در صنعت مهم است - از آن در متالورژی، پزشکی، هوانوردی استفاده می شود. اقتصاد ملیو سایر صنایع

خواص

اکسیژن - عنصر هشتم جدول تناوبیمندلیف. گازی است که از احتراق حمایت می کند و مواد را اکسید می کند.

برنج. 1. اکسیژن در جدول تناوبی.

اکسیژن رسما در سال 1774 کشف شد. شیمیدان انگلیسی جوزف پریستلی این عنصر را از اکسید جیوه جدا کرد:

2HgO → 2Hg + O 2 .

با این حال، پریستلی نمی دانست که اکسیژن بخشی از هوا است. خواص و حضور اکسیژن در جو بعدها توسط همکار پریستلی، شیمیدان فرانسوی، آنتوان لاووازیه مشخص شد.

مشخصات کلی اکسیژن:

گاز بی رنگ؛
هیچ بو و طعمی ندارد؛
سنگین تر از هوا؛
مولکول از دو اتم اکسیژن (O2) تشکیل شده است.
در حالت مایع دارای رنگ آبی کم رنگ است.
کم محلول در آب؛
یک عامل اکسید کننده قوی است.

برنج. 2. اکسیژن مایع.

وجود اکسیژن را می توان به راحتی با پایین آوردن یک خرده ذوب شده در ظرف حاوی گاز بررسی کرد. در حضور اکسیژن، مشعل آتش می گیرد.

چگونه آن را دریافت می کنید؟

چندین روش شناخته شده برای تولید اکسیژن از ترکیبات مختلف در صنعت و شرایط آزمایشگاهی. در صنعت، اکسیژن از هوا با مایع شدن آن تحت فشار و در دمای 183- درجه سانتی گراد به دست می آید. هوای مایع در معرض تبخیر قرار می گیرد، یعنی. به تدریج گرم می شود. در 196- درجه سانتیگراد، نیتروژن شروع به تبخیر می کند و اکسیژن مایع باقی می ماند.

در آزمایشگاه، اکسیژن از نمک ها، پراکسید هیدروژن و در نتیجه الکترولیز تشکیل می شود. تجزیه نمک ها هنگام گرم شدن اتفاق می افتد. به عنوان مثال، کلرات پتاسیم یا نمک برتولیت تا 500 درجه سانتیگراد گرم می شود و پرمنگنات پتاسیم یا پرمنگنات پتاسیم تا 240 درجه سانتیگراد گرم می شود.

2KClO 3 → 2KCl + 3O 2;
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 .

برنج. 3. گرم کردن نمک برتوله.

شما همچنین می توانید با گرم کردن نیترات یا نیترات پتاسیم اکسیژن دریافت کنید:

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2 .

هنگام تجزیه پراکسید هیدروژن، اکسید منگنز (IV) - MnO 2، کربن یا پودر آهن به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. معادله کلیبه شرح زیر است:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2.

محلول هیدروکسید سدیم تحت الکترولیز قرار می گیرد. در نتیجه آب و اکسیژن تشکیل می شود:

4NaOH → (الکترولیز) 4Na + 2H 2 O + O 2 .

اکسیژن نیز با استفاده از الکترولیز از آب جدا می شود و آن را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کند:

2H 2 O → 2H 2 + O 2.

در زیردریایی های هسته ای، اکسیژن از پراکسید سدیم - 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2 به دست آمد. این روش از این جهت جالب است که همراه با آزاد شدن اکسیژن، دی اکسید کربن نیز جذب می شود.

نحوه استفاده

جمع آوری و شناسایی برای آزادسازی اکسیژن خالص ضروری است که در صنعت برای اکسید کردن مواد و همچنین برای حفظ تنفس در فضا، زیر آب و در اتاق های دودی استفاده می شود (اکسیژن برای آتش نشانان ضروری است). در پزشکی، سیلندرهای اکسیژن به بیماران مبتلا به مشکلات تنفسی کمک می کند تا تنفس کنند. از اکسیژن برای درمان بیماری های تنفسی نیز استفاده می شود.

از اکسیژن برای سوزاندن سوخت - زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی استفاده می شود. اکسیژن به طور گسترده در متالورژی و مهندسی مکانیک، به عنوان مثال، برای ذوب، برش و جوش فلز استفاده می شود.

میانگین امتیاز: 4.9. مجموع امتیازهای دریافتی: 220.

هوا منبع پایان ناپذیر اکسیژن است. برای به دست آوردن اکسیژن از آن، این گاز باید از نیتروژن و سایر گازها جدا شود. روش صنعتی تولید اکسیژن بر این ایده استوار است. با استفاده از تجهیزات ویژه و نسبتاً دست و پا گیر اجرا می شود. ابتدا هوا تا حد زیادی خنک می شود تا به مایع تبدیل شود. سپس دمای هوای مایع شده به تدریج افزایش می یابد. گاز نیتروژن ابتدا از آن آزاد می شود (نقطه جوش نیتروژن مایع 196- درجه سانتیگراد است) و مایع با اکسیژن غنی می شود.

دریافت اکسیژن در آزمایشگاه. روش های آزمایشگاهی برای تولید اکسیژن بر اساس واکنش های شیمیایی است.

جی پریستلی این گاز را از ترکیبی به نام اکسید جیوه (II) به دست آورد. این دانشمند از یک عدسی شیشه ای استفاده کرد که با آن نور خورشید را روی ماده متمرکز کرد.

در یک نسخه مدرن، این آزمایش در شکل 54 نشان داده شده است. رنگ زرد) تبدیل به جیوه و اکسیژن می شود. جیوه به داخل رها می شود حالت گازیو بر روی دیواره های لوله آزمایش به صورت قطره های نقره ای متراکم می شود. اکسیژن در بالای آب در لوله آزمایش دوم جمع آوری می شود.

روش پریستلی دیگر استفاده نمی شود زیرا بخار جیوه سمی است. اکسیژن با استفاده از واکنش های دیگر مشابه آنچه که در مورد آن بحث شد تولید می شود. آنها معمولاً هنگام گرم شدن ایجاد می شوند.

واکنش هایی که در آن چندین ماده دیگر از یک ماده تشکیل می شوند، واکنش های تجزیه نامیده می شوند.

برای به دست آوردن اکسیژن در آزمایشگاه، از ترکیبات حاوی اکسیژن زیر استفاده می شود:

پرمنگنات پتاسیم KMnO4 (نام رایج پرمنگنات پتاسیم؛ این ماده یک ضد عفونی کننده رایج است)

کلرات پتاسیم KClO3 (نام بی اهمیت - نمک برتوله، به افتخار شیمیدان فرانسوی اواخر هجدهم - اوایل XIX V. K.-L. برتوله)

مقدار کمی از یک کاتالیزور - اکسید منگنز (IV) MnO2 - به کلرات پتاسیم اضافه می شود به طوری که تجزیه ترکیب با آزاد شدن اکسیژن رخ می دهد.

ساختار مولکول های هیدریدهای کالکوژن H2Eمی توان با استفاده از روش اوربیتال مولکولی (MO) آنالیز کرد. به عنوان مثال، نمودار اوربیتال های مولکولی یک مولکول آب را در نظر بگیرید (شکل 3)

برای ساخت و ساز (برای جزئیات بیشتر، G. Gray "Electrons and Chemical Bonding"، M.، انتشارات "Mir"، 1967، pp. 155-62 and G. L. Miessier, D. A. Tarr, "Inorganic Chemistry", Prantice Hall Int. Inc., 1991, p.153-57) نمودارهای MO مولکول H2O، منشا مختصات را با اتم اکسیژن ترکیب می کنیم و اتم های هیدروژن را در صفحه xz قرار می دهیم (شکل 3). همپوشانی 2s- و 2p-AOs اکسیژن با 1s-AOs هیدروژن در شکل 4 نشان داده شده است. AO های هیدروژن و اکسیژن که دارای تقارن یکسان و انرژی های مشابه هستند در تشکیل MO شرکت می کنند. با این حال، سهم AO در تشکیل میکروارگانیسم‌ها متفاوت است، که در مقادیر مختلف ضرایب در ضرایب مربوطه منعکس می‌شود. ترکیبات خطی JSC. برهمکنش (همپوشانی) 1s-AO هیدروژن و 2s- و 2pz-AO اکسیژن منجر به تشکیل MOs با پیوند 2a1 و 4a1-ضد پیوند می شود.

چهار عنصر "کالکوژن" (یعنی "تولد مس") زیر گروه اصلی گروه VI را هدایت می کنند (طبق طبقه بندی جدید - گروه شانزدهم) جدول تناوبی. علاوه بر گوگرد، تلوریم و سلنیوم، اینها حاوی اکسیژن نیز هستند. بیایید نگاهی دقیق‌تر به خواص این عنصر، رایج‌ترین عنصر روی زمین، و همچنین استفاده و تولید اکسیژن بیندازیم.

شیوع عنصر

به شکل متصل، اکسیژن وارد می شود ترکیب شیمیاییآب - درصد آن حدود 89٪ است و همچنین در ترکیب سلول های همه موجودات زنده - گیاهان و حیوانات.

در هوا، اکسیژن به شکل O2 در حالت آزاد قرار دارد و یک پنجم ترکیب آن را اشغال می کند و به شکل ازن - O3 است.

مشخصات فیزیکی

اکسیژن O2 گازی بی رنگ، بی مزه و بی بو است. کمی در آب حل می شود. نقطه جوش 183 درجه زیر صفر است. در حالت مایع، اکسیژن آبی است و در حالت جامد تشکیل می شود کریستال های آبی. نقطه ذوب کریستال های اکسیژن 218.7 درجه زیر صفر سانتیگراد است.

خواص شیمیایی

هنگامی که گرم می شود، این عنصر با بسیاری از آنها واکنش نشان می دهد مواد ساده، هم فلزات و هم غیر فلزات، تشکیل به اصطلاح اکسید - ترکیبات عناصر با اکسیژن. که در آن عناصر با اکسیژن وارد می شوند اکسیداسیون نامیده می شود.

مثلا،

4Na + O2 = 2Na2O

2. از طریق تجزیه پراکسید هیدروژن هنگامی که در حضور اکسید منگنز گرم می شود، که به عنوان یک کاتالیزور عمل می کند.

3. از طریق تجزیه پرمنگنات پتاسیم.

اکسیژن در صنعت به روش های زیر تولید می شود:

1. برای اهداف فنی، اکسیژن از هوا به دست می آید، که در آن مقدار معمول آن حدود 20٪ است. قسمت پنجم برای انجام این کار ابتدا هوا را می سوزانند و مخلوطی حاوی حدود 54 درصد اکسیژن مایع، 44 درصد نیتروژن مایع و 2 درصد آرگون مایع تولید می کنند. سپس این گازها با استفاده از فرآیند تقطیر، با استفاده از محدوده نسبتاً کوچک بین نقاط جوش اکسیژن مایع و نیتروژن مایع - به ترتیب منفی 183 و منفی 198.5 درجه، جدا می شوند. معلوم شد که نیتروژن زودتر از اکسیژن تبخیر می شود.

تجهیزات مدرن تولید اکسیژن با هر درجه خلوص را تضمین می کند. نیتروژنی که در هنگام جداسازی به دست می آید به عنوان ماده اولیه در سنتز مشتقات آن استفاده می شود.

2. همچنین اکسیژن بسیار خالص تولید می کند. این روش در کشورهایی با منابع غنی و برق ارزان رواج یافته است.

کاربرد اکسیژن

اکسیژن مهمترین عنصر در زندگی کل سیاره ما است. این گاز که در اتمسفر موجود است، در این فرآیند توسط حیوانات و مردم مصرف می شود.

به دست آوردن اکسیژن برای مناطقی از فعالیت های انسانی مانند پزشکی، جوشکاری و برش فلزات، انفجار، هوانوردی (برای تنفس انسان و برای کار موتور) و متالورژی بسیار مهم است.

در حال پیش رفت فعالیت اقتصادیدر انسان، اکسیژن در مقادیر زیادی مصرف می شود - به عنوان مثال، هنگام سوزاندن انواع مختلف سوخت: گاز طبیعی، متان، زغال سنگ، چوب. در تمام این فرآیندها تشکیل می شود و در عین حال طبیعت فرآیند پیوند طبیعی این ترکیب را با استفاده از فتوسنتز فراهم کرده است که در گیاهان سبز تحت تأثیر نور خورشید انجام می شود. در نتیجه این فرآیند، گلوکز تشکیل می شود که سپس گیاه از آن برای ساختن بافت های خود استفاده می کند.

تاریخچه کشف اکسیژن کشف اکسیژن مشخص شده است دوره جدیددر توسعه شیمی از زمان های قدیم شناخته شده است که احتراق به هوا نیاز دارد. فرآیند احتراق مواد برای مدت طولانی نامشخص بود. در عصر کیمیا، نظریه فلوژیستون رایج شد که بر اساس آن مواد به دلیل تعامل با مواد آتشین، یعنی با فلوژیستون موجود در شعله می سوزند. اکسیژن توسط جوزف پریستلی شیمیدان انگلیسی در دهه 70 قرن 18 بدست آمد. یک شیمیدان پودر اکسید جیوه قرمز (II) را گرم کرد و باعث شد که این ماده تجزیه شود و جیوه فلزی و یک گاز بی رنگ تشکیل شود:

2HgO t° → 2Hg + O2

اکسیدها- ترکیبات دوتایی که حاوی اکسیژن هستند هنگامی که یک انشعاب در حال دود به یک ظرف حاوی گاز وارد شد، به شدت شعله ور شد.دانشمند بر این باور بود که شکاف در حال دود کردن، فلوژیستون را وارد گاز کرد و آن شعله ور شد. دی. پریستلیمن سعی کردم گاز حاصل را تنفس کنم و از اینکه چقدر راحت و آزاد است نفس کشیدن خوشحال شدم. سپس دانشمند حتی تصور نمی کرد که لذت تنفس این گاز به همه داده شود. دی پریستلی نتایج آزمایشات خود را با شیمیدان فرانسوی آنتوان لوران لاووازیه در میان گذاشت. A. Lavoisier با داشتن یک آزمایشگاه مجهز در آن زمان، آزمایشات D. Priestley را تکرار کرد و بهبود بخشید. A. Lavoisier مقدار گاز آزاد شده در هنگام تجزیه توده معینی از اکسید جیوه را اندازه گیری کرد.سپس شیمیدان جیوه فلزی را در یک ظرف مهر و موم شده حرارت داد تا به اکسید جیوه (II) تبدیل شود. او کشف کرد که مقدار گاز آزاد شده در آزمایش اول برابر با گاز جذب شده در آزمایش دوم است. بنابراین جیوه با برخی از مواد موجود در هوا واکنش می دهد. و همین ماده در هنگام تجزیه اکسید آزاد می شود. لاووازیه اولین کسی بود که به این نتیجه رسید که فلوژیستون مطلقاً ربطی به آن ندارد و سوختن یک ترکش در حال دود شدن توسط یک گاز ناشناخته که بعداً اکسیژن نامیده شد، ایجاد شده است. کشف اکسیژن نشانگر فروپاشی نظریه فلوژیستون بود!

روشهای تولید و جمع آوری اکسیژن در آزمایشگاه

روش های آزمایشگاهی برای تولید اکسیژن بسیار متنوع است. مواد زیادی وجود دارد که می توان از آنها اکسیژن به دست آورد. بیایید به رایج ترین روش ها نگاه کنیم.

1) تجزیه اکسید جیوه (II).

یکی از راه های بدست آوردن اکسیژن در آزمایشگاه، بدست آوردن آن با استفاده از واکنش تجزیه اکسیدی است که در بالا توضیح داده شد. جیوه (II).به دلیل سمیت بالای ترکیبات جیوه و خود بخار جیوه، این روش به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.

2) تجزیه پرمنگنات پتاسیم

پتاسیم پرمنگنات(در زندگی روزمره ما آن را پرمنگنات پتاسیم می نامیم) - ماده کریستالیرنگ بنفش تیره هنگامی که پرمنگنات پتاسیم گرم می شود، اکسیژن آزاد می شود. مقداری پودر پرمنگنات پتاسیم را داخل لوله آزمایش بریزید و آن را به صورت افقی در پایه سه پایه ثابت کنید. یک تکه پنبه را نزدیک سوراخ لوله آزمایش قرار دهید. لوله آزمایش را با درپوشی می بندیم که لوله خروجی گاز داخل آن قرار می گیرد که انتهای آن داخل ظرف گیرنده پایین می آید. لوله خروجی گاز باید به پایین ظرف گیرنده برسد. برای جلوگیری از ورود ذرات پرمنگنات پتاسیم به مخزن گیرنده، یک پشم پنبه واقع در نزدیکی دهانه لوله آزمایش لازم است (در طول تجزیه، اکسیژن آزاد شده در امتداد ذرات پرمنگنات حمل می شود). هنگامی که دستگاه مونتاژ شد، ما شروع به گرم کردن لوله آزمایش می کنیم. آزاد شدن اکسیژن آغاز می شود. معادله واکنش برای تجزیه پرمنگنات پتاسیم:

2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2

چگونه می توان وجود اکسیژن را تشخیص داد؟ بیایید از روش پریستلی استفاده کنیم. یک ترکش چوبی را روشن می کنیم، می گذاریم کمی بسوزد، سپس آن را خاموش می کنیم تا به سختی دود شود. بیایید انشعاب در حال سوختن را در ظرفی با اکسیژن پایین بیاوریم. مشعل به شدت چشمک می زند! لوله خروجی گازبه طور تصادفی به پایین کشتی دریافت کننده پایین نیامد. اکسیژن سنگین تر از هوا است، بنابراین، در پایین گیرنده جمع می شود و هوا را از آن جابجا می کند. اکسیژن را می توان با جابجایی آب نیز جمع آوری کرد. برای انجام این کار، لوله خروجی گاز باید در یک لوله آزمایش پر از آب پایین آورده شود و در یک کریستالایزر با آب با سوراخ پایین قرار گیرد. وقتی اکسیژن وارد می شود، گاز آب را از لوله آزمایش خارج می کند.

تجزیه پراکسید هیدروژن

آب اکسیژنه- ماده ای که برای همه شناخته شده است. در داروخانه ها با نام پراکسید هیدروژن فروخته می شود. این نام قدیمی است، استفاده از اصطلاح "پراکسید" صحیح تر است. فرمول شیمیاییپراکسید هیدروژن H2O2 پراکسید هیدروژن در طول ذخیره سازی به آرامی به آب و اکسیژن تجزیه می شود. برای سرعت بخشیدن به فرآیند تجزیه، می توانید حرارت دهید یا اعمال کنید کاتالیزور.

کاتالیزور- ماده ای که سرعت یک واکنش شیمیایی را تسریع می کند

پراکسید هیدروژن را داخل فلاسک بریزید و یک کاتالیزور به مایع اضافه کنید. کاتالیزور می تواند پودر سیاه - اکسید منگنز باشد MnO2.بلافاصله به دلیل آزاد شدن مخلوط شروع به کف کردن می کند مقدار زیاداکسیژن. بیایید یک شکاف در حال دود را داخل فلاسک بیاوریم - به شدت شعله ور می شود. معادله واکنش برای تجزیه پراکسید هیدروژن به صورت زیر است:

2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2

لطفا توجه داشته باشید: کاتالیزوری که واکنش را تسریع می کند در بالای فلش یا علامت نوشته شده است «=», زیرا در طول واکنش مصرف نمی شود، بلکه فقط آن را تسریع می کند.

تجزیه کلرات پتاسیم

کلرات پتاسیم- ماده کریستالی سفید. در تولید آتش بازی و سایر محصولات مختلف آتش بازی استفاده می شود. یک نام بی اهمیت برای این ماده وجود دارد - "نمک برتوله". این ماده به افتخار شیمیدان فرانسوی که اولین بار آن را سنتز کرد، کلود لوئیس برتوله، این نام را دریافت کرد. فرمول شیمیایی کلرات پتاسیم KСlO3 است.هنگامی که کلرات پتاسیم در حضور یک کاتالیزور - اکسید منگنز گرم می شود. MnO2نمک برتوله طبق طرح زیر تجزیه می شود:

2KClO3 t°، MnO2 → 2KCl + 3O2.

تجزیه نیترات

نیترات ها- مواد حاوی یون NO3⎺.اتصالات از این کلاسبه عنوان کود معدنی استفاده می شود و در محصولات آتش نشانی گنجانده می شود. نیترات ها- ترکیبات از نظر حرارتی ناپایدار هستند و هنگامی که گرم می شوند با آزاد شدن اکسیژن تجزیه می شوند: لطفاً توجه داشته باشید که تمام روش های در نظر گرفته شده برای تولید اکسیژن مشابه هستند. در تمام موارد، اکسیژن در طی تجزیه مواد پیچیده تر آزاد می شود. واکنش تجزیه- واکنشی که منجر به مواد پیچیدهبه B ساده تر تجزیه می شود نمای کلیواکنش تجزیه را می توان با یک نمودار حرفی توصیف کرد:

AB → A + B.

واکنش های تجزیه می تواند تحت تأثیر عوامل مختلف رخ دهد. این ممکن است گرم کردن، عمل باشد جریان الکتریسیته، استفاده از کاتالیزور. واکنش هایی وجود دارد که در آن مواد خود به خود تجزیه می شوند.

تولید اکسیژن در صنعت

در صنعت، اکسیژن با جداسازی آن از هوا به دست می آید. هوا- مخلوطی از گازها که اجزای اصلی آن در جدول ارائه شده است. ماهیت این روش خنک کردن عمیق هوا و تبدیل آن به مایع است که در شرایط عادی فشار جورا می توان در دمای حدود به دست آورد -192 درجه سانتیگراد. جداسازی مایع به اکسیژن و نیتروژن با استفاده از اختلاف دمای جوش آنها انجام می شود، یعنی: Tb. O2 = -183 درجه سانتیگراد; Bp.N2 = -196°С(در فشار اتمسفر معمولی). با تبخیر تدریجی یک مایع به فاز گازی، نیتروژن که بیشتر است دمای پاییندر حال جوشیدن است و با آزاد شدن آن، مایع با اکسیژن غنی می شود. تکرار این فرآیند به دفعات امکان به دست آوردن اکسیژن و نیتروژن با خلوص مورد نیاز را فراهم می کند. این روش جداسازی مایعات به اجزای تشکیل دهنده آنها نامیده می شود تصحیح هوای مایع

در آزمایشگاه، اکسیژن با واکنش های تجزیه تولید می شود
واکنش تجزیه- واکنشی که در نتیجه آن مواد پیچیده به مواد ساده تر تجزیه می شوند
اکسیژن را می توان با روش جابجایی هوا یا روش جابجایی آب جمع آوری کرد
برای تشخیص اکسیژن، از یک شکاف در حال دود استفاده می شود که به شدت در آن چشمک می زند
کاتالیزور- ماده ای که تسریع می کند واکنش شیمیایی، اما در آن مصرف نمی شود

]]>

سلام.. امروز در مورد اکسیژن و نحوه تهیه آن به شما خواهم گفت. به شما یادآوری می کنم که اگر سوالی از من دارید، می توانید آنها را در نظرات مقاله بنویسید. اگر در زمینه شیمی به کمک نیاز دارید، . من خوشحال خواهم شد که به شما کمک کنم.

اکسیژن در طبیعت به شکل ایزوتوپ های 16 O، 17 O، 18 O توزیع می شود که دارای درصدهای زیر در زمین هستند - به ترتیب 99.76٪، 0.048٪، 0.192٪.

در حالت آزاد، اکسیژن در آن یافت می شود به صورت سه تغییرات آلوتروپیک : اکسیژن اتمی - O o ، دی اکسیژن - O 2 و ازن - O 3. علاوه بر این، اکسیژن اتمی را می توان به صورت زیر بدست آورد:

KClO 3 = KCl + 3O 0

KNO 3 = KNO 2 + O 0

اکسیژن در بیش از 1400 کانی مختلف یافت می شود و مواد آلی، در جو محتوای آن 21 درصد حجمی است. و بدن انسان حاوی حداکثر 65 درصد اکسیژن است. اکسیژن گازی بی رنگ و بی بو است که کمی در آب حل می شود (3 حجم اکسیژن در 100 حجم آب در دمای 20 درجه سانتی گراد حل می شود).

در آزمایشگاه، اکسیژن با گرم کردن متوسط برخی از مواد به دست می آید:

1) هنگام تجزیه ترکیبات منگنز (+7) و (+4):

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
منگنات پرمنگنات
پتاسیم پتاسیم

2MnO 2 → 2MnO + O 2

2) هنگام تجزیه پرکلرات ها:

2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
پرکلرات
پتاسیم

3) در حین تجزیه نمک برتوله (کلرات پتاسیم).
در این حالت، اکسیژن اتمی تشکیل می شود:

2KClO 3 → 2 KCl + 6O 0
کلرات
پتاسیم

4) در هنگام تجزیه نمک های اسید هیپوکلرو در نور- هیپوکلریت ها:

2NaClO → 2NaCl + O 2

Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + O 2

5) هنگام حرارت دادن نیترات ها.
در این حالت اکسیژن اتمی تشکیل می شود. بسته به موقعیت فلز نیترات در سری فعالیت، محصولات واکنش مختلفی تشکیل می شود:

2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2

Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

6) در هنگام تجزیه پراکسیدها:

2H 2 O 2 ↔ 2H 2 O + O 2

7) هنگام گرم کردن اکسیدهای فلزات غیر فعال:

2Ag 2 O ↔ 4Ag + O 2

این روند در زندگی روزمره مرتبط است. واقعیت این است که ظروف ساخته شده از مس یا نقره، با داشتن یک لایه طبیعی از فیلم اکسید، در هنگام گرم شدن، اکسیژن فعال تشکیل می دهند که یک اثر ضد باکتریایی است. انحلال نمک های فلزات غیرفعال به ویژه نیترات ها نیز منجر به تشکیل اکسیژن می شود. به عنوان مثال، فرآیند کلی انحلال نیترات نقره را می توان در مراحل زیر نشان داد:

AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3

2AgOH → Ag 2 O + O 2

2Ag 2 O → 4Ag + O 2

یا به صورت خلاصه:

4AgNO 3 + 2H 2 O → 4Ag + 4HNO 3 + 7O 2

8) هنگام حرارت دادن نمک های کروم بالاترین درجهاکسیداسیون:

4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
دی کرومات کرومات
پتاسیم پتاسیم

در صنعت، اکسیژن به دست می آید:

1) تجزیه الکترولیتی آب:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2) تعامل دی اکسید کربنبا پراکسیدها:

CO 2 + K 2 O 2 → K 2 CO 3 + O 2

این روش یک راه حل فنی ضروری برای مشکل تنفس در سیستم های ایزوله است: زیردریایی ها، معادن، فضاپیماها.

3) هنگامی که ازن با عوامل کاهنده تعامل دارد:

O 3 + 2KJ + H 2 O → J 2 + 2KOH + O 2

تولید اکسیژن در طی فرآیند فتوسنتز از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در گیاهان رخ می دهد. تمام حیات روی زمین اساساً به این فرآیند بستگی دارد. فتوسنتز یک فرآیند پیچیده چند مرحله ای است. نور به آن آغاز می کند. فتوسنتز خود از دو مرحله تشکیل شده است: روشن و تاریک. در طول فاز نور، رنگدانه کلروفیل موجود در برگ‌های گیاه یک کمپلکس به اصطلاح «جذب نور» را تشکیل می‌دهد که الکترون‌ها را از آب می‌گیرد و در نتیجه آن را به یون‌های هیدروژن و اکسیژن تقسیم می‌کند: