Кислород образует оксиды

С каждым вдохом мы забираем из атмосферы примерно поллитра воздуха, в котором находится 21% кислорода. В выдыхаемом нами воздухе кислород составляет только 15%. Куда же деваются 6% кислорода? Они не исчезают, а образуют в ходе реакций, протекающих в нашем организме, кислородные соединения. Кроме того, наши легкие выделяют также углекислый газ СО₂ и воду Н₂О. Эти соединения кислорода относятся к сложным веществам и называются оксидами.

Помимо дыхания, оксиды образуются при горении бумаги, древесины, топлива и других горючих веществ. Если поместить едва тлеющий уголек в банку, наполненную кислородом, он загорится ярким пламенем. Подобный опыт провел в 1770 году шведский аптекарь Карл Шееле (1742–1786). Увидев, как ярко пылает уголь, он решил, что открыл «огненный воздух».

При горении угля его частички соединяются с кислородом, образуя диоксид углерода (углекислый газ). Эту реакцию описывает уравнение:

Углерод не является металлом. Но оксиды образуются также при реакции металлов с кислородом. Например, магний горит ослепляющим пламенем. Из твердого серебристо-серого металла магния и бесцветного газа кислорода образуется твердое белое вещество – оксид магния MgO:

Эта же реакция имеет место при горении бенгальских огней. В результате образуются также оксиды других веществ.

В реакциях, рассмотренных в предыдущем параграфе, из двух исходных веществ образовался один продукт. Реакции такого типа называются реакциями соединения.

Таким образом, одной из возможностей получить оксиды является реакция соединения металлов и неметаллов с кислородом.

Позже мы рассмотрим правила составления формул оксидов. Драгоценные металлы – золото, серебро и платина – настолько пассивны, что непосредственно с кислородом не реагируют.

В результате реакций соединения получают не только оксиды, но и другие вещества, например, поваренную соль:

Взаимодействие железа с серой тоже относится к реакциям соединения:

Логично предположить, что кислород легче всего получить оттуда, где его содержится больше, т. е. из воздуха или воды. При получении кислорода из воздуха температуру последнего понижают, а давление повышают до тех пор, пока воздух не превратится в жидкость. А из жидкого воздуха методом дистилляции выделяют вещества с различными температурами кипения – в их числе и кислород. Получить кислород из воды помогает электрический ток: при прохождении тока вода разлагается на кислород и водород. Эти способы получения кислорода нашли свое применение в промышленности.

В химических лабораториях кислород получают из кислородсодержащих веществ, проще всего использовать для этого пероксид водорода (H₂O₂). При добавлении к нему оксида марганца(IV) происходит быстрое разложение пероксида водорода на кислород и водяной пар.