Получение кислорода

Чистый кислород в лаборатории можно получить из кислородсодержащих веществ, способных разлагаться при нагревании.

Перманганат калия (KMnO₄) – кристаллическое вещество лилового цвета. Если это вещество нагреть в пробирке, то оно будет разлагаться с выделением газообразного кислорода:

$2 {\mathrm{KMnO}}_4\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }{\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4 + {\mathrm{MnO}}_2 + {\mathrm{O}}_{2 }\mathrm{\uparrow }$

То же самое будет происходить при нагревании нитрата калия (KNO₃), компонента пороха и удобрений:

$2 {\mathrm{KNO}}_3\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }2 {\mathrm{KNO}}_2+ {\mathrm{O}}_2\mathrm{\uparrow }$

Вещества, в ходе разложения которых выделяется кислород, находят применение в кислородных масках в самолётах, которые в случае опасности быстро вывешиваются рядом с пассажирскими местами. Такими веществами являются, например, хлорат натрия (NaClO₃) и хлорат калия (KClO₃).

$2 {\mathrm{NaClO}}_3\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }2 \mathrm{NaCl} + 3 {\mathrm{O}}_{2 }\mathrm{\uparrow }$

При работе с хлоратами необходимо соблюдать осторожность. Во избежание взрыва следует использовать чистые вещества и правильные рабочие принадлежности.

Сбор кислорода

В лаборатории кислород можно собрать, например, в прикрытую ватой или бумагой пробирку, или же в наполненный водой и перевёрнутый вверх дном сосуд.

Целью промышленности всегда является получение больших количеств вещества как можно дешевле. Для получения кислорода воздух сжижают, то есть переводят его в жидкое состояние. Воздух содержит 78% азота, температура кипения которого –196 °C, и 21% кислорода, температура кипения которого –183 °C. Для отделения кислорода воздух охлаждают до –200 °C, в результате чего он переходит в жидкое состояние. Из смеси удаляют воду и углекислый газ. Оставшуюся смесь нагревают до –185 °C, при этом азот начинает испаряться и таким образом удаляется. В остатке же остаётся жидкий кислород.