Թթվածնի օգտագործումը ներկայացում է քիմիայի դասի (8-րդ դասարան) թեմայով: «Թթվածնի օգտագործում» թեմայով ներկայացում բ) ջրի քայքայումը

1 սլայդ

Շնորհանդեսը պատրաստել է Օտրադնոյեի ճեմարանի 9-րդ դասարանի աշակերտուհի Ռոքսանա Սմիրնովան։

2 սլայդ

Թթվածինը որպես տարր: 1. Թթվածին տարրը VI խմբում է, հիմնական ենթախումբ, II շրջան, սերիական համար թիվ 8, 2. Ատոմային կառուցվածքը՝ P11 = 8; n01 = 8; ē = 8 վալենտություն II, օքսիդացման աստիճան -2 (հազվադեպ +2; +1; -1): 3. Օքսիդների, հիմքերի, աղերի, թթուների, օրգանական նյութերի, այդ թվում՝ կենդանի օրգանիզմների մի մասը՝ մինչև 65% կշռով։

3 սլայդ

Թթվածինը որպես տարր: Թթվածինը մեր մոլորակի ամենատարածված տարրն է: Քաշով այն կազմում է երկրակեղևի բոլոր տարրերի ընդհանուր զանգվածի մոտավորապես կեսը։ Օդի բաղադրությունը՝ O2 – 20-21%; N2 – 78%; CO2 – 0,03%, մնացածը ստացվում է իներտ գազերից, ջրային գոլորշիներից և կեղտերից: 4. Երկրակեղևում այն ​​կազմում է 49% զանգվածով, հիդրոսֆերայում՝ 89% զանգվածով։ 5. Օդից կազմված (պարզ նյութի տեսքով) – 20-21% ծավալով։ 6. Ներառված է օգտակար հանածոների և ապարների մեծ մասում (ավազ, կավ և այլն): Կազմված է օդից (պարզ նյութի տեսքով)։ 7. Բոլոր օրգանիզմների համար կենսական տարր, որը հայտնաբերված է օրգանական նյութերի մեծ մասում, ներգրավված բազմաթիվ կենսաքիմիական գործընթացներում, որոնք ապահովում են կյանքի զարգացումն ու գործունեությունը: 8. Թթվածինը հայտնաբերվել է 1769-1771 թթ. Շվեդ քիմիկոս Կ.-Վ. Շեյլե

4 սլայդ

Ֆիզիկական հատկություններ. Թթվածինը քիմիապես ակտիվ ոչ մետաղ է և ամենաթեթև տարրն է քալկոգենների խմբից։ Թթվածին պարզ նյութը նորմալ պայմաններում անգույն, անհամ և հոտ գազ է, որի մոլեկուլը բաղկացած է թթվածնի երկու ատոմից, որի պատճառով այն կոչվում է նաև երկթթվածին։ Հեղուկ թթվածինն ունի բաց կապույտ գույն, մինչդեռ պինդ թթվածինը բաց կապույտ բյուրեղներ է:

5 սլայդ

Քիմիական հատկություններ. Ոչ մետաղներով C + O2 CO2 S + O2 SO2 2H2 + O2 2H2O Կոմպլեքս նյութերով 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2M +OC2 Մետաղներով Փոխազդեցություն թթվածնով նյութերը կոչվում են օքսիդացում: Բոլոր տարրերը փոխազդում են թթվածնի հետ, բացառությամբ Au-ի, Pt-ի, He-ի, Ne-ի և Ar-ի բոլոր ռեակցիաներում (բացառությամբ ֆտորի հետ փոխազդեցության), թթվածինը օքսիդացնող նյութ է։ 1. Անկայուն՝ O3 O2 + O 2. Ուժեղ օքսիդացնող նյութ՝ 2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 Գունաթափում է ներկերը, արտացոլում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները, ոչնչացնում միկրոօրգանիզմները։

6 սլայդ

Ստանալու մեթոդները. Արդյունաբերական մեթոդ (հեղուկ օդի թորում): Լաբորատոր մեթոդ (թթվածին պարունակող որոշ նյութերի տարրալուծում) 2KClO3 –t ;MnO2 2KCl + 3O2 2H2O2 –MnO2 2H2O + O2.

7 սլայդ

Ստուգելով հավաքված թթվածինը. 3O2 2O3-ի ստացում ամպրոպի ժամանակ (բնության մեջ), (լաբորատորիայում) կալիումի պերմանգանատի օզոնիզատորում՝ տաքացնելիս՝ 2KMnO4 –t K2MnO4 + MnO2 + O2 Այս աղի տարրալուծումը տեղի է ունենում, երբ այն տաքացվում է 2000 C-ից բարձր:

8 սլայդ

Թթվածնի կիրառությունները. Այն լայնորեն կիրառվում է բժշկության և արդյունաբերության մեջ: Բարձր բարձրության թռիչքների ժամանակ օդաչուներին տրամադրվում են հատուկ թթվածնային սարքեր։ Թոքերի և սրտի բազմաթիվ հիվանդությունների դեպքում, ինչպես նաև վիրահատությունների ժամանակ թթվածին տրվում է թթվածնային բարձիկներից ներշնչելու համար: Սուզանավերը թթվածնով մատակարարվում են բալոններով։ Հեղուկ թթվածնով ներծծված չամրացված այրվող նյութի այրումը ուղեկցվում է պայթյունով, ինչը հնարավորություն է տալիս թթվածին օգտագործել պայթեցման աշխատանքներում: Հեղուկ թթվածինը օգտագործվում է ռեակտիվ շարժիչների, ինքնածին եռակցման և մետաղի կտրման մեջ, նույնիսկ ջրի տակ:

Սլայդ 2

ԹԹՎԱԾԻՆ

Թթվածինը VI խմբի հիմնական ենթախմբի 16-րդ տարրն է՝ Դ.Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի երկրորդ շրջանը՝ ատոմային համարով: Այն նշանակվում է O (lat. Oxygenium) նշանով: Թթվածինը քիմիապես ակտիվ ոչ մետաղ է և ամենաթեթև տարրն է քալկոգենների խմբից։ Սովորական պայմաններում թթվածին պարզ նյութը անգույն, անճաշակ և անհոտ գազ է, որի մոլեկուլը բաղկացած է թթվածնի երկու ատոմներից (բանաձև O2), որի պատճառով այն կոչվում է նաև երկթթվածին։ Հեղուկ թթվածինը բաց կապույտ գույնի է, մինչդեռ պինդ թթվածինը բաց կապույտ բյուրեղներ է:

Սլայդ 3

Պաշտոնապես ենթադրվում է, որ թթվածինը հայտնաբերել է անգլիացի քիմիկոս Ջոզեֆ Փրիսթլին 1774 թվականի օգոստոսի 1-ին՝ հերմետիկ փակ նավի մեջ սնդիկի օքսիդը քայքայելով (Պրիստլին արևի լույսն ուղղել է այս միացությանը, օգտագործելով հզոր ոսպնյակ): Այնուամենայնիվ, Փրիսթլին ի սկզբանե չէր գիտակցում, որ նա հայտնաբերել է նոր պարզ նյութ, նա կարծում էր, որ նա մեկուսացրել է օդի բաղկացուցիչ մասերից մեկը (և այդ գազն անվանել է «դեֆլոգիստիկ օդ»): Պրիստլին իր հայտնագործության մասին զեկուցել է ֆրանսիացի նշանավոր քիմիկոս Անտուան ​​Լավուազեին։ 1775 թվականին Ա.Լավուազեն հաստատեց, որ թթվածինը օդի, թթուների բաղադրիչն է և առկա է բազմաթիվ նյութերում։ Մի քանի տարի առաջ (1771 թ.) թթվածին ստացավ շվեդ քիմիկոս Կարլ Շելեն։ Նա սելիտրան կալցինացրեց ծծմբաթթվով, իսկ հետո քայքայեց ստացված ազոտի օքսիդը։ Շելեն այս գազն անվանեց «հրդեհային օդ» և նկարագրեց իր հայտնագործությունը 1777 թվականին հրատարակված գրքում (հենց այն պատճառով, որ գիրքը տպագրվել է ավելի ուշ, քան Փրիսթլին հայտարարել է իր հայտնագործության մասին, վերջինս համարվում է թթվածնի հայտնաբերողը): Շելեն նաև իր փորձառությունը հայտնեց Լավուազիեին: Կարևոր քայլը, որը նպաստեց թթվածնի հայտնաբերմանը, ֆրանսիացի քիմիկոս Պիեռ Բայենի աշխատանքն էր, ով հրատարակեց աշխատություններ սնդիկի օքսիդացման և դրա օքսիդի հետագա տարրալուծման վերաբերյալ։ Վերջապես, Ա. Լավուազյեն վերջապես պարզեց ստացված գազի բնույթը՝ օգտագործելով Պրիստլիի և Շիլեի տեղեկատվությունը: Նրա աշխատանքը հսկայական նշանակություն ունեցավ, քանի որ դրա շնորհիվ տապալվեց ֆլոգիստոնի տեսությունը, որն այն ժամանակ գերիշխող էր և խոչընդոտում էր քիմիայի զարգացմանը։ Լավուազեն փորձեր է անցկացրել տարբեր նյութերի այրման վերաբերյալ և հերքել է ֆլոգիստոնի տեսությունը՝ հրապարակելով այրված տարրերի քաշի վերաբերյալ արդյունքները։ Մոխրի կշիռը գերազանցում էր տարրի սկզբնական քաշը, ինչը Լավուազիեին իրավունք տվեց պնդելու, որ այրման ժամանակ տեղի է ունենում նյութի քիմիական ռեակցիա (օքսիդացում), և, հետևաբար, սկզբնական նյութի զանգվածը մեծանում է, ինչը հերքում է ֆլոգիստոնի տեսությունը։ . Այսպիսով, թթվածնի հայտնաբերման վարկը իրականում կիսում են Պրիստլին, Շելեն և Լավուազիեն: ԹԹՎԱԾՆԻ ԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄ

Սլայդ 4

Սլայդ 5

Թթվածնի օգտագործումը Թթվածնի լայնածավալ արդյունաբերական օգտագործումը սկսվել է քսաներորդ դարի կեսերից՝ տուրբոէքսպանդերների՝ հեղուկացման և տարանջատման սարքերի գյուտից հետո։ Թթվածնի օգտագործումը շատ բազմազան է և հիմնված է նրա քիմիական հատկությունների վրա: Քիմիական և նավթաքիմիական արդյունաբերություն. Թթվածինն օգտագործվում է սկզբնական ռեակտիվները օքսիդացնելու համար՝ առաջացնելով ազոտաթթու, էթիլենօքսիդ, պրոպիլենօքսիդ, վինիլքլորիդ և այլ հիմնային միացություններ։ Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել աղբի այրիչների արտադրողականությունը բարձրացնելու համար: Նավթի և գազի արդյունաբերություն. Նավթի ճեղքման գործընթացների արտադրողականության բարձրացում, բարձր օկտանային միացությունների մշակում, ջրամբար ներարկում՝ տեղաշարժման էներգիան ավելացնելու համար։

Սլայդ 6

Թթվածնի կիրառում

Ապակու արդյունաբերություն. Ապակու հալեցման վառարանները օգտագործում են թթվածին այրումը բարելավելու համար: Բացի այդ, այն օգտագործվում է ազոտի օքսիդի արտանետումները անվտանգ մակարդակի նվազեցնելու համար: Ցելյուլոզա և թղթի արդյունաբերություն. Թթվածինը օգտագործվում է դելինգիզացիայի, ալկոհոլացման և այլ գործընթացներում։ Բժշկության մեջ բժշկական թթվածինը պահվում է բարձր ճնշման մետաղական գազի բալոններում (սեղմված կամ հեղուկ գազերի համար) կապույտ գույնի տարբեր տարողությամբ 1,2-ից 10,0 լիտր մինչև 15 ՄՊա (150 ատմ) ճնշման տակ և օգտագործվում է շնչառական գազային խառնուրդները հարստացնելու համար։ Անզգայացման սարքավորումներում, շնչառական խնդիրների դեպքում, բրոնխիալ ասթմայի նոպաները թեթևացնելու, ցանկացած ծագման հիպոքսիայի վերացման, դեկոմպրեսիոն հիվանդության, ստամոքս-աղիքային տրակտի պաթոլոգիաների բուժման համար թթվածնային կոկտեյլների տեսքով: Անհատական ​​օգտագործման համար հատուկ ռետինե տարաներ՝ թթվածնային բարձիկներ, բալոններից լցնում են բժշկական թթվածնով: Տարբեր մոդելների և մոդիֆիկացիաների թթվածնային ինհալատորները օգտագործվում են դաշտում կամ հիվանդանոցում մեկ կամ երկու տուժածի միաժամանակ թթվածին կամ թթվածին-օդ խառնուրդ մատակարարելու համար: Թթվածնային ինհալատորի առավելությունը գազային խառնուրդի կոնդենսատոր-խոնավացուցիչի առկայությունն է, որն օգտագործում է արտաշնչվող օդի խոնավությունը։ Բալոնում մնացած թթվածնի քանակը լիտրով հաշվարկելու համար մթնոլորտում ճնշումը մխոցում (ըստ ռեդուկտորի մանոմետրի) սովորաբար բազմապատկվում է մխոցի հզորությամբ լիտրերով։ Օրինակ, 2 լիտր տարողությամբ բալոնում ճնշաչափը ցույց է տալիս 100 ատմ թթվածնի ճնշում: Թթվածնի ծավալն այս դեպքում 100 × 2 = 200 լիտր է։

Այդ գազը զարմանքի արժանի է. Այն այժմ օգտագործվում է Մետաղներ կտրելու համար, պողպատագործության մեջ Եվ հզոր պայթուցիկ վառարաններում: Օդաչուն այն տանում է մեծ բարձրություններ: Սուզանավն այն տանում է իր հետ։ Երևի արդեն գուշակել եք, Սա ի՞նչ գազ է...

Թթվածին

Դասի թեման. Թթվածին. Անդորրագիր. Հատկություններ.

Դասի նպատակը.Ուսումնասիրել հայտնաբերման պատմությունը, թթվածնի արտադրության հիմնական եղանակները և հատկությունները:

Դասի պլան:

• Թթվածնի իմաստը. Կենսաբանական դեր.

2. Բնության մեջ տարածվածություն.

3. Հայտնաբերման պատմություն.

4. Թթվածնի տարրի դիրքը PSHE D.I. Մենդելեևը։

5. Ֆիզիկական հատկություններ.

6. Թթվածնի ստացում

7. Քիմիական հատկություններ.

8. Թթվածնի օգտագործումը.

Ջոզեֆ Փրիսթլի

(1743 – 1794)

Կարլ Շելել

(1742 – 1786)

Անտուան ​​Լավուազե

(1743 – 1794)

տ = – 1 83 °C

տ = –219 °C

Գունատ կապույտ հեղուկ

Գազ, անգույն, անհոտ, անհամ, ջրի մեջ մի փոքր լուծվող

Կապույտ բյուրեղներ

Օդից ծանր:

Լույս, քլորոֆիլ

6ՍՕ 2 + 6H 2 ՄԱՍԻՆ

ՀԵՏ 6 Ն 12 ՄԱՍԻՆ 6 + 6Օ 2

Օդի հեղուկացում ճնշման տակ ժամը տ = – 1 83 °C

Ռեպրեսիաներով Վ օդ

Ջուրը տեղահանելով

Ջրի տարրալուծում

Հ 2 Օ  Հ 2 + Օ 2

Ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծում

Հ 2 Օ 2  Հ 2 O+O 2

Կալիումի պերմանգանատի տարրալուծում

KMnO 4  Կ 2 MnO 4 +MnO 2 + Օ 2

կալիումի պերմանգանատ

կալիումի մանգանատ

Բերտոլե աղի քայքայումը (կալիումի քլորատ)

KClO 3  KCl + O 2

Թթվածին ստանում են լաբորատոր պայմաններում թթվածին պարունակող միացությունների տարրալուծմամբ

Պարզ նյութերով.

Ոչ մետաղներով.

S+O 2  ԱՅՍՊԵՍ 2

P+O 2  Պ 2 Օ 5

Մետաղներով.

Mg+O 2  MgO

Fe+O 2  Ֆե 3 Օ 4 (FeO  Ֆե 2 Օ 3 )

Երբ պարզ նյութերը փոխազդում են թթվածնի հետ, առաջանում են օքսիդներ

Մտածեք և պատասխանեք

Ա

1

բ

2

Վ

3

Գ

4

դ

5

Մտածեք և պատասխանեք

• Թթվածնի արտադրության և ուսումնասիրության մեջ ներգրավված գիտնականները.

ա) Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեև;

բ) Ջոզեֆ Փրիսթլի;

գ) Անտուան ​​Լորան Լավուազե;

դ) Կարլ Շելել;

դ) Միխայիլ Վասիլևիչ Լոմոնոսով

Մտածեք և պատասխանեք

2. Երեք տարբեր կոլբաներ պարունակում են օդ, ածխածնի երկօքսիդ և թթվածին։ Դուք կարող եք ճանաչել գազերից յուրաքանչյուրը.

ա) համեմատելով գազերով լցված կոլբայի զանգվածները

բ) օգտագործելով մխացող բեկոր

գ) ջրում գազերի լուծելիությամբ

դ) հոտով

ե) այլ նյութերի օգնությամբ

Մտածեք և պատասխանեք

3. Լաբորատորիայում թթվածին են ստանում.

ա) օդի հեղուկացում

բ) ջրի քայքայումը

գ) կալիումի պերմանգանատի տարրալուծումը

դ) ջրածնի պերօքսիդից

ե) նյութերի օքսիդացում

Մտածեք և պատասխանեք

4. Թթվածինը կարելի է հավաքել ջրի տեղահանմամբ, քանի որ այն.

ա) օդից թեթև

բ) շատ լուծելի է ջրի մեջ

գ) օդից ծանր

դ) ջրի մեջ վատ լուծվող

դ ) չունի գույն, հոտ, համ

Մտածեք և պատասխանեք

5. Խոսքը թթվածնի մասին է որպես պարզ նյութի.

ա) թթվածինը ջրի մի մասն է.

բ) թթվածինը վատ է լուծվում ջրում.

գ) թթվածինը նպաստում է շնչառությանը և այրմանը.

դ) օդի բաղադրիչ է.

ե) ածխաթթու գազի մի մասն է.

Ա

1

2

բ

Վ

3

Գ

4

դ

5

Ար(Օ)=16 ոչ մետաղական B= II

տ = – 1 83 °C

Գունատ կապույտ հեղուկ

Ես Նեմե

տ = –219 °C

արդյունաբերության մեջ: օդի սառեցում դեպի -183 °C

օքսիդացում

Ե X ՄԱՍԻՆ ժամը

Կապույտ բյուրեղներ

լաբորատորիայում:

H 2 O  H 2 O 2  KMnO 4  KClO 3 

Հավաքման մեթոդներ.

Օդի տեղաշարժ

Ջրի տեղաշարժ

Տնային աշխատանք

§3 2–34

«3» - Հետ. 111 հարց 1,2

«4» - Հետ. 111 հարց 3.4

«5» - Հետ. 111 հարց 5.6

Առաջադրանք.Հայտնի է, որ մարդու մարմինը պարունակում է 65% թթվածին ըստ քաշի։ Հաշվեք, թե որքան թթվածին կա ձեր մարմնում:

Ստեղծագործական առաջադրանք.

Կազմեք խաչբառ, ռեբուս, VOC «Թթվածին» թեմայով

Թթվածին Թթվածինը վեցերորդ խմբի հիմնական ենթախմբի տարր է՝ Դ.Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի՝ 8 ատոմային համարով։ Թթվածինը քիմիապես ակտիվ ոչ մետաղ է և քալկոգեն խմբի ամենաթեթև տարրն է։ Պարզ նյութ թթվածինը (CAS համարը:) նորմալ պայմաններում անգույն, անհամ և հոտ գազ է, որի մոլեկուլը բաղկացած է թթվածնի երկու ատոմից (բանաձև O 2), ուստի այն կոչվում է նաև երկթթվածին։ Հեղուկ թթվածինը բաց կապույտ գույնի է:

Կան թթվածնի այլ ալոտրոպ ձևեր, օրինակ՝ օզոնը (CAS համարը:) նորմալ պայմաններում, հատուկ հոտով կապույտ գազ, որի մոլեկուլը բաղկացած է թթվածնի երեք ատոմներից (բանաձև O 3)։

Հայտնաբերման պատմությունը Պաշտոնապես ենթադրվում է, որ թթվածինը հայտնաբերել է անգլիացի քիմիկոս Ջոզեֆ Փրիսթլին 1774 թվականի օգոստոսի 1-ին՝ հերմետիկ փակ նավի մեջ սնդիկի օքսիդը քայքայելով (Փրիսթլին արևի ճառագայթներն ուղղել է այս միացության վրա՝ օգտագործելով հզոր ոսպնյակ): 2HgO (t) 2Hg + O 2

Այնուամենայնիվ, Փրիսթլին ի սկզբանե չէր գիտակցում, որ նա հայտնաբերել է նոր պարզ նյութ, նա կարծում էր, որ նա մեկուսացրել է օդի բաղկացուցիչ մասերից մեկը (և այդ գազն անվանել է «դեֆլոգիստիկ օդ»): Պրիստլին իր հայտնագործության մասին զեկուցել է ֆրանսիացի նշանավոր քիմիկոս Անտուան ​​Լավուազեին։ 1775 թվականին Ա.Լավուազեն հաստատեց, որ թթվածինը օդի, թթուների բաղադրիչն է և առկա է բազմաթիվ նյութերում։

Մի քանի տարի առաջ (1771 թ.) թթվածին ստացավ շվեդ քիմիկոս Կարլ Շելեն։ Նա սելիտրա կալցինացրեց ծծմբաթթվով, իսկ հետո քայքայեց ստացված ազոտի օքսիդը։ Շելեն այս գազն անվանեց «հրդեհային օդ» և նկարագրեց իր հայտնագործությունը 1777 թվականին հրատարակված գրքում (հենց այն պատճառով, որ գիրքը տպագրվել է ավելի ուշ, քան Փրիսթլին հայտարարել է իր հայտնագործության մասին, վերջինս համարվում է թթվածնի հայտնաբերողը): Շելեն նաև իր փորձառությունը հայտնեց Լավուազիեին:

Վերջապես, Ա. Լավուազյեն վերջապես պարզեց ստացված գազի բնույթը՝ օգտագործելով Պրիստլիի և Շիլեի տեղեկատվությունը: Նրա աշխատանքը հսկայական նշանակություն ունեցավ, քանի որ դրա շնորհիվ տապալվեց ֆլոգիստոնի տեսությունը, որն այն ժամանակ գերիշխող էր և խոչընդոտում էր քիմիայի զարգացմանը։ Լավուազեն փորձեր է անցկացրել տարբեր նյութերի այրման վերաբերյալ և հերքել է ֆլոգիստոնի տեսությունը՝ հրապարակելով այրված տարրերի քաշի արդյունքները։ Մոխրի կշիռը գերազանցում էր տարրի սկզբնական քաշը, ինչը Լավուազիեին իրավունք տվեց պնդելու, որ այրման ժամանակ տեղի է ունենում նյութի քիմիական ռեակցիա (օքսիդացում), և, հետևաբար, սկզբնական նյութի զանգվածը մեծանում է, ինչը հերքում է ֆլոգիստոնի տեսությունը։ . Այսպիսով, թթվածնի հայտնաբերման վարկը իրականում կիսում են Պրիստլին, Շելեն և Լավուազիեն:

Անվան ծագումը Թթվածին բառը (նաև 19-րդ դարի սկզբին կոչվում է «թթվային լուծույթ») ռուսերենում իր տեսքը որոշ չափով պարտական ​​է Մ.Վ. Այսպիսով, «թթվածին» բառն իր հերթին «թթվածին» (ֆրանս. l «oxygène») տերմինի հետագծումն էր, որն առաջարկվել էր Ա. Լավուազեի կողմից (հունարեն όξύγενναω ξύς «թթու» և γενναω «ծնել» բառից), որը. թարգմանվել է որպես «առաջացնող թթու», ինչը պայմանավորված է «թթու» իր սկզբնական նշանակությամբ, որը նախկինում նշանակում էր օքսիդներ, որոնք կոչվում էին օքսիդներ՝ ըստ ժամանակակից միջազգային անվանացանկի:

Հայտնվելը բնության մեջ Թթվածինը Երկրի վրա ամենատարածված տարրն է (տարբեր միացություններում, հիմնականում սիլիկատներում) կազմում է պինդ երկրակեղևի զանգվածի մոտ 47,4%-ը։ Ծովային և քաղցրահամ ջրերը պարունակում են հսկայական քանակությամբ կապված թթվածին 88,8% (ըստ զանգվածի), մթնոլորտում ազատ թթվածնի պարունակությունը կազմում է 20,95% ծավալային և 23,12% զանգվածային: Երկրակեղևի ավելի քան 1500 միացություններ պարունակում են թթվածին: Թթվածինը շատ օրգանական նյութերի մի մասն է և առկա է բոլոր կենդանի բջիջներում: Կենդանի բջիջներում ատոմների քանակով այն կազմում է մոտ 25%, իսկ զանգվածային մասով՝ մոտ 65%։

Ստացում Ներկայումս արդյունաբերության մեջ թթվածին ստանում են օդից։ Լաբորատորիաներում օգտագործվում է արդյունաբերական արտադրության թթվածին, որը մատակարարվում է պողպատե բալոններում մոտ 15 ՄՊա ճնշման տակ: Դրա արտադրության ամենակարևոր լաբորատոր մեթոդը ալկալիների ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզն է։ Փոքր քանակությամբ թթվածին կարելի է ստանալ նաև կալիումի պերմանգանատի լուծույթը ջրածնի պերօքսիդի թթվացված լուծույթի հետ փոխազդելու միջոցով։ Թաղանթային և ազոտային տեխնոլոգիաների հիման վրա գործող թթվածնային կայանները նույնպես հայտնի են և հաջողությամբ օգտագործվում արդյունաբերության մեջ։ Կալիումի պերմանգանատ KMnO 4-ը տաքացնելիս քայքայվում է կալիումի մանգանատի K 2 MnO 4 և մանգանի երկօքսիդի MnO 2 թթվածնի գազի O 2 միաժամանակյա արտազատմամբ. 2KMnO 4 K2MnO 4 + MnO 2 + O 2:

Լաբորատոր պայմաններում այն ​​ստացվում է նաև ջրածնի պերօքսիդի կատալիտիկ տարրալուծմամբ՝ H 2 O 2: 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 Կատալիզատորը մանգանի երկօքսիդն է (MnO 2) կամ հում բանջարեղենի մի կտոր (դրանք պարունակում են ֆերմենտներ, որոնք. արագացնել ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծումը): Թթվածին կարելի է ստանալ նաև կալիումի քլորատի (Բերթոլեի աղ) կատալիտիկ տարրալուծման միջոցով. O 2-ում մինչև 99,9999%:

Ֆիզիկական հատկություններ Նորմալ պայմաններում թթվածինը անգույն, անհամ և հոտառ գազ է: Նրա 1 լիտրը կշռում է 1,429 գ օդից մի փոքր ծանր: Թեթևակի լուծվում է ջրի մեջ (4,9 մլ/100գ 0 °C-ում, 2,09 մլ/100գ 50 °C-ում) և սպիրտում (2,78 մլ/100գ 25 °C-ում): Լավ է լուծվում հալած արծաթի մեջ (22 ծավալ O 2 1 ծավալ Ag 961 °C-ում)։ Պարամագնիսական է: Երբ գազային թթվածինը տաքացվում է, նրա շրջելի տարանջատումը տեղի է ունենում ատոմների մեջ. Հեղուկ թթվածինը (եռման կետը 182,98 °C) գունատ կապույտ հեղուկ է։ Ֆազային դիագրամ O 2 Պինդ թթվածին (հալման կետ 218,79 °C) կապույտ բյուրեղներ։ Հայտնի են վեց բյուրեղային փուլեր, որոնցից երեքը գոյություն ունեն 1 ատմ ճնշման դեպքում.

α-O 2 գոյություն ունի 23,65 K-ից ցածր ջերմաստիճանում; վառ կապույտ բյուրեղները պատկանում են մոնոկլինիկ համակարգին, բջջային պարամետրերը a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53° β-O 2-ը գոյություն ունի 23,65-ից 43,65 Կ ջերմաստիճանի միջակայքում; գունատ կապույտ բյուրեղները (աճող ճնշման դեպքում գույնը դառնում է վարդագույն) ունեն ռոմբոեդրալ վանդակ, բջջային պարամետրերը a=4,21 Å, α=46,25° γ-O 2 գոյություն ունի 43,65-ից 54,21 Կ ջերմաստիճաններում; գունատ կապույտ բյուրեղներն ունեն խորանարդ սիմետրիա, վանդակավոր պարամետր a=6,83 Å

Բարձր ճնշման դեպքում ձևավորվում են ևս երեք փուլեր. δ-O 2 ջերմաստիճանի միջակայքը մինչև 300 Կ և ճնշումը 6-10 ԳՊա, նարնջագույն բյուրեղներ; ε-O 2 ճնշում 10-ից 96 ԳՊա, բյուրեղային գույնը մուգ կարմիրից մինչև սև, մոնոկլինիկ համակարգ; ζ-O 2 ճնշումը ավելի քան 96 ԳՊա է, մետաղական վիճակ՝ բնորոշ մետաղական փայլով, ցածր ջերմաստիճաններում այն ​​վերածվում է գերհաղորդիչ վիճակի։

Քիմիական հատկություններ Ուժեղ օքսիդացնող նյութ, փոխազդում է գրեթե բոլոր տարրերի հետ՝ առաջացնելով օքսիդներ։ Օքսիդացման վիճակ 2. Որպես կանոն, օքսիդացման ռեակցիան ընթանում է ջերմության արտազատմամբ և արագանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ Սենյակային ջերմաստիճանում տեղի ունեցող ռեակցիաների օրինակ.

Թթվածինը չի օքսիդացնում Au և Pt, հալոգենները և իներտ գազերը։ Թթվածինը առաջացնում է պերօքսիդներ՝ օքսիդացման աստիճանով 1. Օրինակ՝ պերօքսիդները ստացվում են թթվածնի մեջ ալկալային մետաղների այրման արդյունքում՝ 2Na + O 2 Na 2 O 2 Որոշ օքսիդներ կլանում են թթվածինը՝ 2BaO + O 2 2BaO 2.

Ա. Ն. Բախի և Կ. Օ. Էնգլերի կողմից մշակված այրման տեսության համաձայն, օքսիդացումը տեղի է ունենում երկու փուլով՝ միջանկյալ պերօքսիդի միացության ձևավորմամբ։ Այս միջանկյալ միացությունը կարող է մեկուսացվել, օրինակ, երբ այրվող ջրածնի բոցը սառչում է սառույցով, ջրի հետ միասին առաջանում է ջրածնի պերօքսիդ. H 2 + O 2 H 2 O 2 Սուպերօքսիդներն ունեն 1/2 օքսիդացման աստիճան, մեկ էլեկտրոն է թթվածնի երկու ատոմների համար (իոն O 2 -): Այն ստացվում է բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում թթվածնի հետ պերօքսիդների փոխազդեցությամբ. Na 2 O 2 + O 2 2NaO 2 Օզոնիդները պարունակում են O 3 - իոն 1/3 օքսիդացման աստիճանով: Այն ստացվում է ալկալիական մետաղների հիդրօքսիդների վրա օզոնի ազդեցությամբ՝ KOH(պինդ) + O 3 KO 3 + KOH + O 2 երկօքսիգենիլ իոն O 2 + ունի +1/2 օքսիդացման աստիճան։ Ստացվում է ռեակցիայի միջոցով՝ PtF 6 + O 2 O 2 PtF 6

Թթվածնի ֆտորիդներ Թթվածնի երկֆտորիդը՝ 2 օքսիդացման +2 աստիճանից, ստացվում է ալկալային լուծույթի միջով ֆտոր անցկացնելով՝ 2F 2 + 2NaOH OF 2 + 2NaF + H 2 O Թթվածնի մոնոֆտորիդ (դիօքսիդֆտորիդ), O 2 F 2, ոչ օքսիդացման վիճակ։ 1. Այն ստացվում է ֆտորի և թթվածնի խառնուրդից 196 °C ջերմաստիճանում փայլուն արտանետման մեջ։ Որոշակի ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում ֆտորի և թթվածնի խառնուրդի միջոցով փայլուն արտանետում է ստացվում O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 և O 6 F 2 թթվածնի խառնուրդներ շնչառության, այրման և քայքայման: Իր ազատ ձևով տարրը գոյություն ունի երկու ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներով՝ O 2 և O 3 (օզոն):

Կիրառական քիմիա, նավթաքիմիա. բեռնարկղերում իներտ միջավայրի ստեղծում, ազոտով հրդեհաշիջում, խողովակաշարերի մաքրում և փորձարկում, կատալիզատորների վերականգնում, արտադրանքի փաթեթավորում ազոտային միջավայրում, օքսիդացման գործընթացների ինտենսիվացում, մեթանի, ջրածնի, ածխաթթու գազի արտազատում:

Սլայդ 1

Քիմիայի վերաբերյալ շնորհանդես «Թթվածնի օգտագործումը» թեմայով.

____ դասարանի սովորողներ ____________________________

Սլայդ 6

Կոռնելիուս Դրեբել

Հետաքրքիր փաստ է այն, որ առաջին անգամ թթվածինը չի մեկուսացվել քիմիկոսների կողմից։ Դա արել է սուզանավի գյուտարար Կ.Դրեբելը 17-րդ դարի սկզբին։ Նա այս գազն օգտագործում էր նավակի մեջ շնչելու համար, երբ ընկղմվում էր ջրի մեջ: Բայց գյուտարարի աշխատանքը դասակարգված էր։ Ուստի Ք.Դրեբելի աշխատությունը մեծ դեր չի խաղացել քիմիայի զարգացման գործում։

Սլայդ 7

Թթվածնի հայտնաբերողները

Joseph Priestley Karl Scheele Antoine Lavoisier

Սլայդ 10

Թթվածնի օգտագործումը Թթվածնի լայնածավալ արդյունաբերական օգտագործումը սկսվել է քսաներորդ դարի կեսերից՝ տուրբոէքսպանդերների՝ հեղուկացման և տարանջատման սարքերի գյուտից հետո։ Թթվածնի օգտագործումը շատ բազմազան է և հիմնված է նրա քիմիական հատկությունների վրա: Քիմիական և նավթաքիմիական արդյունաբերություն. Թթվածինն օգտագործվում է սկզբնական ռեակտիվները օքսիդացնելու համար՝ առաջացնելով ազոտաթթու, էթիլենօքսիդ, պրոպիլենօքսիդ, վինիլքլորիդ և այլ հիմնային միացություններ։ Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել աղբի այրիչների արտադրողականությունը բարձրացնելու համար: Նավթի և գազի արդյունաբերություն. Նավթի ճեղքման գործընթացների արտադրողականության բարձրացում, բարձր օկտանային միացությունների մշակում, ջրամբար ներարկում՝ տեղաշարժման էներգիան ավելացնելու համար։

Սլայդ 11

Թթվածնի կիրառում

Մետաղագործություն և հանքարդյունաբերություն. Թթվածինն օգտագործվում է փոխարկիչ պողպատի արտադրության, պայթեցման վառարաններում թթվածնային պայթեցման, հանքաքարերից ոսկու արդյունահանման, ֆեռոհամաձուլվածքների արտադրության, նիկելի, ցինկի, կապարի, ցիրկոնիումի և այլ գունավոր մետաղների ձուլման, երկաթի ուղղակի կրճատման, սալերի հրդեհաշիջման մեջ։ ձուլարաններ, կոշտ ապարների հրդեհային հորատում։

Սլայդ 12

Մետաղների եռակցում և կտրում. Բալոններում թթվածինը լայնորեն օգտագործվում է մետաղների բոցով կտրելու և եռակցելու համար, մետաղների պլազմային բարձր ճշգրտությամբ կտրելու համար։

Սլայդ 13

Ռազմական տեխնիկա. Հիպերբարիկ խցիկներում՝ ջրի տակ դիզելային շարժիչների շահագործման համար, վառելիք՝ հրթիռային շարժիչների համար։ Օգտագործվում է սուզվելու, տիեզերական և հրդեհաշիջման սարքավորումներում: