Строение атома кислорода (o), схема и примеры

Кислород О имеет атомный номер 8, расположен в главной подгруппе (подгруппе а) VI группе, во втором периоде. В атомах кислорода валентные электроны размещаются на 2-м энергетическом уровне, имеющем только s— и p-орбитали. Это исключает возможность перехода атомов О в возбуждённое состояние, поэтому кислород во всех соединениях проявляет постоянную валентность, равную II. Имея высокую электроотрицательность, атомы кислорода всегда в соединениях заряжены отрицательно (с.о. = -2 или -1). Исключение – фториды OF2 и O2F2.

Для кислорода известны степени окисления -2, -1, +1, +2

Общая характеристика элемента

Кислород – самый распространенный элемент на Земле, на его долю приходится чуть меньше половины, 49 % от общей массы земной коры. Природный кислород состоит из 3 стабильных изотопов 16О, 17О и 18О (преобладает 16О).

Кислород входит в состав атмосферы (20,9 % по объему, 23,2 по массе), в состав воды и более 1400 минералов: кремнезема, силикатов и алюмосиликатов, мраморов, базальтов, гематита и других минералов и горных пород. Кислород составляет 50-85% массы тканей растений и животных, т.

к содержится в белках, жирах и углеводах, из которых состоят живые организмы. Общеизвестна роль кислорода для дыхания, для процессов окисления.

Открыт шведом К. Шееле ( 1771 – 1772 г.г) и англичанином Дж. Пристли ( 1774г.). Первый использовал нагревание селитры, второй – оксида ртути (+2). Название дал А.Лавуазье («оксигениум» — «рождающий кислоты»).

В свободном виде существует в двух аллотропных модификациях – «обыкновенного» кислорода О2 и озона О3.

Строение молекулы озона

3О2 = 2О3 – 285 кДж
Озон в стратосфере образует тонкий слой, который поглощает большую часть биологически вредного ультрафиолетового излучения.

При хранении озон самопроизвольно превращается в кислород. Химически кислород О2 менее активен, чем озон. Электроотрицательность кислорода 3,5.

Физические свойства кислорода

O2 – газ без цвета, запаха и вкуса, т.пл. –218,7 °С, т.кип. –182,96 °С, парамагнитен.

Жидкий O2 голубого, твердый – синего цвета. O2 растворим в воде (лучше, чем азот и водород).

Получение кислорода

1.      Промышленный способ — перегонка жидкого воздуха и электролиз воды:

2Н2О → 2Н2 + О2

2.  В лаборатории кислород получают:
1.Электролизом щелочных водных растворов или водных растворов кислородосодержащих солей (Na2SO4 и др.)

• 2. Термическим разложением перманганата калия KMnO4:
  2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑,
• Бертолетовой соли  KClO3:
  2KClO3 = 2KCl + 3O2↑      (катализатор MnO2)
• Оксида марганца (+4) MnO2:
  4MnO2 = 2Mn2O3 + O2↑      (700 oC),
• 3MnO2 = 2Mn3O4 + O2↑      (1000 oC),
• Пероксид бария BaO2 :
  2BaO2 = 2BaO + O2↑
• 3. Разложением пероксида водорода:
  2H2O2 = H2O + O2↑           (катализатор MnO2)
• 4. Разложение нитратов:
  2KNO3 → 2KNO2 + O2
• На космических кораблях и подводных лодках кислород получают из смеси K2O2 и K2O4:
  2K2O4 + 2H2O = 4KOH +3O2↑
  4KOH + 2CO2 = 2K2CO3 + 2H2O
• Суммарно:
  2K2O4 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3О2 ↑
• Когда используют K2O2, то суммарная реакция выглядит так:
  2K2O2 + 2CO2 = 2K2CO3 + O2 ↑

Если смешать K2O2 и K2O4 в равномолярных (т.е. эквимолярных) количествах, то на 1 моль поглощенного  СО2  выделится один моль О2.

Химические свойства кислорода

Кислород поддерживает горение.  Горение — быстрый процесс окисления вещества, сопровождающийся выделением большого количества теплоты и света. Чтобы доказать, что в склянке находится кислород, а не какой-то другой газ, надо в склянку опустить тлеющую лучинку. В кислороде тлеющая лучинка ярко вспыхивает. Горение различных веществ на воздухе – это окислительно-восстановительный процесс, в котором окислителем является кислород. Окислители – это вещества, «отбирающие» электроны у веществ-восстановителей. Хорошие окислительные свойства кислорода можно легко объяснить строением его внешней электронной оболочки.

Валентная оболочка кислорода расположена на 2-м уровне – относительно близко к ядру. Поэтому ядро сильно притягивает к себе электроны. На валентной оболочке кислорода 2s2 2p4  находится 6 электронов. Следовательно, до октета недостает двух электронов, которые кислород стремится принять с электронных оболочек других элементов, вступая с ними в реакции в качестве окислителя.

Кислород имеет вторую (после фтора) электроотрицательность в шкале Полинга. Поэтому в подавляющем большинстве своих соединений с другими элементами кислород имеет отрицательную степень окисления. Более сильным окислителем, чем кислород, является только его сосед по периоду – фтор. Поэтому соединения кислорода с фтором – единственные, где кислород имеет положительную степень окисления.

Итак, кислород – второй по силе окислитель среди всех элементов Периодической системы. С этим связано большинство его важнейших химических свойств.
С кислородом реагируют все элементы, кроме Au, Pt, He, Ne и Ar, во всех реакциях (кроме взаимодействия со фтором) кислород — окислитель.

1. Кислород легко реагирует с щелочными и щелочноземельными металлами:
2. 4Li + O2 → 2Li2O,
3. 2K + O2 → K2O2,
4. 2Ca + O2 → 2CaO,
5. 2Na + O2 → Na2O2,
6. 2K + 2O2 → K2O4
7. Мелкий порошок железа ( так называемого пирофорного железа) самовоспламеняется на воздухе, образуя Fe2O3, а стальная проволока горит в кислороде, если ее заранее раскалить:
8. 3 Fe + 2O2 → Fe3O4
9. 2Mg + O2 → 2MgO
10. 2Cu + O2  → 2CuO
11. С неметаллами (серой, графитом, водородом, фосфором и др.) кислород реагирует при нагревании:
12. S + O2 → SO2,
13. C + O2 → CO2,
14. 2H2 + O2 → H2O,
15. 4P + 5O2 → 2P2O5,
16. Si + O2 → SiO2, и т.д
17. Почти все реакции с участием кислорода O2 экзотермичны, за редким исключением, например:
18. N2 + O2 → 2NO – Q
19. Эта реакция протекает при температуре выше 1200 oC или в электрическом разряде.
20. Кислород способен окислить сложные вещества, например:
21. 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O   (избыток кислорода),
22. 2H2S + O2 → 2S + 2H2O   (недостаток кислорода),
23. 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O   (без катализатора),
24. 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O   (в присутствии катализатора Pt ),
25. CH4 (метан) + 2O2 → CO2 + 2H2O,
26. 4FeS2 (пирит) + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2.

Известны соединения, содержащие катион диоксигенила O2+, например, O2+ [PtF6]— (успешный синтез этого соединения  побудил Н. Бартлетта попытаться получить соединения инертных газов).

• 
• Озон химически более активен, чем кислород O2. Так, озон окисляет иодид — ионы I—  в растворе  Kl:
• O3 + 2Kl + H2O = I2 + O2 + 2KOH

Озон сильно ядовит, его ядовитые свойства сильнее, чем, например, у сероводорода. Однако в природе озон, содержащийся в высоких слоях атмосферы, выполняет роль защитника всего живого на Земле от губительного ультрафиолетового излучения солнца.

Тонкий озоновый слой поглощает это излучение, и оно не достигает поверхности Земли. Наблюдаются значительные колебания в толщине и протяженности этого слоя с течением времени (так называемые озоновые дыры) причины таких колебаний пока не выяснены.

Применение кислорода O2: для интенсификации процессов получения чугуна и стали, при выплавке цветных металлов, как окислитель в различных химических производствах, для жизнеобеспечения на подводных кораблях, как окислитель ракетного топлива (жидкий кислород), в медицине, при сварке и резке металлов.

Применение озона О3: для обеззараживания питьевой воды, сточных вод, воздуха, для отбеливания тканей.

Биологическая роль р-элементов VIA группы. Применение их соединений в медицине

Источник: http://himege.ru/kislorod-xarakteristika-elementa-svojstva/

Кислород, свойства атома, химические и физические свойства

О 8  Кислород

15,99903-15,99977*     1s2 2s2 2p4

Кислород — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 8. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), втором периоде периодической системы.

Атом и молекула кислорода. Формула кислорода. Строение кислорода

• Изотопы и модификации кислорода
• Свойства кислорода (таблица): температура, плотность, давление и пр.
• Физические свойства кислорода

Химические свойства кислорода. Взаимодействие кислорода. Реакции с кислородом

Получение кислорода

Применение кислорода

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Атом и молекула кислорода. Формула кислорода. Строение кислорода:

Кислород – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением О и атомным номером 8. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), втором периоде периодической системы.

Кислород самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы халькогенов.

Кислород – химически активный неметалл.

Как простое вещество кислород (химическая формула O2) при нормальных условиях представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. В жидком состоянии кислород имеет светло-голубой цвет, а в твёрдом – представляет собой кристаллы светло-синего цвета.

Молекула кислорода двухатомна. Также встречается аллотропная модификация кислорода – озон, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода.

Химическая формула кислорода O2 (или O3 – озон).

Электронная конфигурация атома кислорода 1s2 2s2 2p4. Потенциал ионизации атома кислорода равен 13,61 эВ (1313,1 кДж/моль).

Строение атома кислорода. Атом кислорода (наиболее распространенный из трех изотопов кислорода (99,757 %) – 168О) состоит из положительно заряженного ядра (+8), вокруг которого по атомным оболочкам движутся восемь электронов.

При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 6 электронов – на внешнем. Поскольку кислород расположен во втором периоде, оболочки всего две. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями.

Два спаренных электрона находится на 1s-орбитали, вторая пара электронов – на 2s-орбитали. На 2р-орбитали находится два спаренных и два неспаренных электрона. Поэтому во всех своих соединениях кислород проявляет валентность II.

В свою очередь ядро атома кислорода состоит из восьми протонов и восьми нейтронов.

Радиус атома кислорода составляет 60 (48) пм.

Атомная масса атома кислорода составляет 15,99903-15,99977 а. е. м.

Кислород – самый распространённый химический элемент на Земле. В земной коре на его долю в составе различных соединений приходится около 46 % массы.

Морские и пресные воды содержат по массе 86 % кислорода (если быть точнее – 85,82 %). В человеке его содержание составляет по массе 61 %.

В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе. На Солнце – 0,9 %, а во Вселенной – 1 %.

При высокой температуре молекула кислорода О2 обратимо диссоциирует на атомарный кислород. При 2000 °C на атомарный кислород диссоциирует 0,03 % молекулярного кислорода, при 2600 °C – 1 %, при +4000 °C – 59 %, при 6000 °C — 99,5 %.

Изотопы и модификации кислорода:

Свойства кислорода (таблица): температура, плотность, давление и пр

Общие сведения
Название	Кислород/ Oxygenium
Символ	О
Номер в таблице	8
Тип	Неметалл
Открыт	Джозеф Пристли, Англия, 1774 г.
Внешний вид и пр.	Газ без цвета, запаха и вкуса
Содержание в земной коре	46 %
Содержание в океане	86 %
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)*	15,99903-15,99977 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	1s2 2s2 2p4
Радиус атома	60 (48) пм
Химические свойства
Степени окисления	-2, −1, 0, +1, +2
Валентность	-2
Ковалентный радиус	73 пм
Радиус иона	132 (-2e) пм
Электроотрицательность	3,44 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон)	1313,1 кДж/моль (13,61 эВ)
Электродный потенциал	0
Физические свойства
Плотность (при  0 °C и нормальных условиях)	0,00142897 г/см3 (газ); 1,141 г/см³ (жидкость)
Плотность (при  +20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – газ)	0,001429 г/см3
Плотность (при  -183 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость)	1,14 г/см3
Плотность (при  -183 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело)	1,27 г/см3
Температура плавления	-218,35 °C (54,8 K)
Температура кипения	-182,96°C (90,19 K)
Уд. теплота плавления	0,444 кДж/моль
Уд. теплота испарения	3,4099 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	29,4 Дж/(K·моль)
Молярный объём	14,0 см³/моль
Критическая температура	-118,37 °C
Критическое давление	5,08 МПа
Критическая плотность	0,41 г/см3
Давление паров	1 мм.рт.ст. (при -219 °C), 10 мм.рт.ст. (при -210,7 °C), 100 мм.рт.ст. (при -198,7 °C)
Стандартная энтальпия образования ΔH (при 298 К, для состояния вещества – газ)	0 кДж/моль
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (при 298 К, для состояния вещества – газ)	0 кДж/моль
Стандартная энтропия вещества S (при 298 К, для состояния вещества – газ)	205,04 Дж/(моль·K)
Удельная теплоемкость при постоянном давлении	0,911 Дж/г·K (при 15 °C) 0,9125 Дж/г·K (при 100 °C) 0,915 Дж/г·K (при 200 °C) 0,926 Дж/г·K (при 400 °C) 0,938 Дж/г·K (при 600 °C)
Теплопроводность (при 300 K)	0,027 Вт/(м·К)
Диэлектрическая проницаемость	1,000486 (при 25°C)
Электропроводность в твердой фазе
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость
Структура решётки	моноклинная
Параметры решётки	a = 5,403 Å, b = 3,429 Å, c = 5,086 Å, β = 135,53 Å
Температура Дебая	155 К

Примечание:

* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

Физические свойства кислорода:

Химические свойства кислорода. Взаимодействие кислорода. Реакции с кислородом:

Получение кислорода:

Применение кислорода:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

1. 
2. карта сайта
3. кислород атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
   атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
   электронные формулы сколько атомов в молекуле кислорода
   сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

• Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
• Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
• Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
• Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
• Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/kislorod-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Строение и свойства кислорода

Возникновение аэробного метаболизма у древних организмов принесло им не только выгоды в виде более эффективного метаболизма, но и проблемы, связанные с особенностями строения молекулы кислорода. 

Порядковый номер кислорода в таблице Менделеева – 8, заряд ядра – +8, общее число электронов – 8, электронная формула кислорода – 1s22s22p4. На 2р-подуровне атома имеются два неспаренных электрона, обычное для кислорода окислительное число равно -2.

Молекула кислорода в своем обычном состоянии отличается от других газообразных элементов тем, что имеет два неспаренных электрона, т.е.

является бирадикалом.

В целом, общие механизмы восстановления кислорода в биохимических реакциях происходят с участием только одного электрона, а кислород является довольно стабильной молекулой, обладающей свойством сильного окислителя.

Упомянутые неспаренные электроны обладают параллельными спинами. Это, в соответствии с принципом Паули, выдвигает условие, что с кислородом могут взаимодействовать только такие двухвалентные восстановители, которые имеют два неспаренных электрона с параллельными спинами, но спины приносимых электронов должны быть противоположны имеющимся в кислороде.

Поскольку каждая молекула кислорода имеет два неспаренных электрона на внешней орбитали, то в клетке она легко вовлекается в реакции, связанные с захватом «недополученных» электронов, и в итоге восстанавливается до воды, конечного продукта биологического окисления.

В идеальном мире именно так и происходит. Однако в реальности часто образуются продукты неполного восстановления кислорода, называемые активные формы кислорода (АФК). АФК являются нестабильными молекулами, что и определяет их высокие реакционные свойства.

 

Активные формы кислорода

Кроме активных радикалов кислорода существуют и другие реактивные молекулы.

Любые свободные радикалы — это высоко реактивные молекулы с неспаренными электронами, находящимися на внешней оболочке атома или молекулы, обладающие очень высокой реакционной способностью. Они стремятся получить дополнительные электроны так, чтобы появилась стабильная пара. Накопление свободных радикалов в клетке, как правило, является результатом превращения кислорода в АФК, которые могут реагировать с другими клеточными молекулами и вызывать их радикализацию.

Источник: https://biokhimija.ru/oxidative-stress/stroenie-kisloroda.html

Строение атома кислорода

Кислород (O) – жизненно важный газ, необходимый для дыхания, поддержания горения, окисления. Относится к группе халькогенов. Самый распространённый на Земле элемент. Строение атома кислорода позволяет ему соединяться с металлами и неметаллами, образуя оксиды.

По положению в периодической таблице Менделеева можно определить строение атома элемента кислорода. Это восьмой элемент, расположенный в VI группе, втором периоде. Относительная атомная масса – 16. Существует три изотопа элемента:

Наиболее распространён 16O.

Рис. 1. Положение кислорода в периодической таблице.

Электронная конфигурация атома кислорода – 1s22s22p4. Ядро атома кислорода имеет заряд +8. Кислород относится к элементам р-семейства. На внешнем энергетическом уровне находится шесть валентных электронов. Два спаренных электрона находится на 2s-орбитали. На 2р-уровне находится два спаренных и два неспаренных электрона, поэтому во всех соединениях кислород проявляет вторую валентность.

Рис. 2. Строение атома.

Молекула кислорода имеет два атома – О2. При присоединении ещё одного атома образуется озон – О3.

Кислород – бесцветный и безвкусный газ, плохо растворимый в воде и спирте. Хорошо растворим в жидком серебре. В сжиженном виде приобретает светло-голубой цвет, в твёрдом – синий. Занимает 21 % атмосферного воздуха.

Рис. 3. Твёрдый кислород.

Кислород поддерживает горение, поэтому его легко обнаружить с помощью тлеющей лучины (вспыхивает).

Соединяясь с элементами, образует оксиды. Окисляет органические вещества. Примеры реакций с простыми веществами:

• K + O2 → KO2;
• 3Fe + 2O2 → Fe3O4;
• S + O2 → SO2.

С фосфором, серой, углеродом (графитом), водородом кислород реагирует при нагревании:

• 4Р + 5О2 → 2Р2О5;
• S + O2 → SO2;
• С + О2 → СО2;
• 2Н2 + О2 → 2Н2О.

Быстро пропуская фтор через щёлочь, получают реакцию кислорода с фтором:

2F2 + 2NaOH → 2NaF + H2O + OF2.

Кислород с фтором непосредственно взаимодействует при электрическом разряде. В этом случае кислород играет роль восстановителя:

Кислород реагирует со сложными веществами, образуя оксиды:

• 2CuS + 3O2 → 2CuO + 2SO2;
• 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O;
• 2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6H2O;
• CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

Кислород не реагирует с золотом и инертными газами. Взаимодействие с галогенами происходит в условиях ультрафиолета или электрического тока.

Кислород – распространённый в природе бесцветный газ. Схема строения атома – +8 О)2)6. Кислород всегда проявляет валентность II за счёт двух неспаренных электронов.

Кислород – сильный окислитель, проявляющий в некоторых реакциях свойства восстановителя. Взаимодействует с металлами и неметаллами, сложными неорганическими и органическими веществами.

Наибольшую активность проявляет при нагревании. Не реагирует с благородными газами и золотом.

Средняя оценка: 4.5. Всего получено оценок: 104.

Источник: https://obrazovaka.ru/himiya/stroenie-atoma-kisloroda-shema.html

Урок №16. Положение кислорода и серы в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Озон – аллотропная модификация кислорода — ХиМуЛя.com

ПОДГРУППА КИСЛОРОДА (ХАЛЬКОГЕНЫ)

В подгруппу
кислорода входят элементы: кислород, сера, селен, теллур, полоний.

ХАЛЬКОГЕНЫ В ПРИРОДЕ

Положение в таблице

Свойства элементов VI-A подгруппы.

Элемент	Кислород O	Сера S	Селен Se	Теллур Te	Полоний Po
Свойство
Порядковый номер элемента	8	16	34	52	84
Относительная атомная масса	15,999	32,067	78,96	127,60	208,982
Температура плавления,С0	-219	119	217	450	254
Температура кипения,С0	-183	445	685	1390	962
Плотность г/см3	1,27 (твёрдый)	2,1	4,8	6,2	9,4
Степени окисления	-2 ( со фтором +2, в перикисях -1)	-2, +4, +6	-2, +4, +6	-2, +4, +6	-2, +4, +6

Строение атома кислорода	Строение атома серы
O+8)2)6 1s22s22p4 P — элемент	S+16)2)8)6 1s22s22p63s23p4 P — элемент

Кислород и сера имеют одинаковое строение внешнего
энергетического уровня – ns2np4, где n – номер
периода.

Кислород O2

(К.В. Шееле
1772 г., Дж. Пристли 1774 г.)

• Самый
  распространенный элемент на Земле в воздухе — 21% по объему; в земной коре — 49% по массе;
  в гидросфере — 89% по массе; в составе живых организмов— до 65% по массе.
• АЛЛОТРОПИЯ КИСЛОРОДА
• Строение атома

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass—vtoroj-god-obucenia/urok-no16-polozenie-kisloroda-i-sery-v-periodiceskoj-sisteme-himiceskih-elementov-stroenie-ih-atomov-ozon-allotropnaa-modifikacia-kisloroda

Кислород: состав молекулы, физические и химические свойства, аллотропия

Молекула кислорода O2 состоит из двух атомов кислорода, связанных ковалентной неполярной связью.

Представление о наличии в молекуле кислорода двух ковалентных связей не соответствует, в частности, её магнитным свойствам (жидкий
кислород притягивается магнитом), поэтому лучше не останавливаться на этом моменте. В высшей школе изучается метод Молекулярных орбиталей о наличии в молекуле кислорода двух неспаренных электронов.

Кислород — бесцветный прозрачный газ, без вкуса, без запаха. Немного тяжелее воздуха, сравнительно мало растворим в воде (в 1 литре воды при 20°C растворяется около 0,03 л кислорода).

Химические свойства:

1. S + O2 = SO2 (образуется оксид серы (IV), или серни́стый газ)
2. C + O2 = CO2 (образуется оксид углерода (IV), или углекислый газ)
   Горение в чистом кислороде происходит гораздо энергичнее, чем в воздухе, так как выделяющаяся теплота не тратится на нагревание азота
   воздуха. Температура горения в чистом кислороде значительно выше.

   Галогены, золото и платина не соединяются с кислородом напрямую, но можно получить их оксиды, в которых они проявляют положительную степень окисления, например, оксид хлора (VII) Cl2O7.

   Фторид кислорода O+2F2−1 — соединение, в котором кислород проявляет положительную степень окисления.

3. Железо горит в кислороде с образованием железной окалины (представляет из себя смешанный оксид Fe+2O•Fe2+3O3):
   3Fe + 2O2 = Fe3O4
4. При пропускании через воздух электрических разрядов, или во время грозы кислород превращается в озон — аллотропное видоизменение, состоящее из трех атомов кислорода:
   3O2 2O3
5. Пропитанные жидким кислородом угольный порошок, древесная мука и  другие горючие материалы обладают взрывчатыми свойствами, используются при подрывных работах.
6. При участии кислорода в природе совершается важнейший процесс — дыхание. Транспорт кислорода из легких человека в ткани осуществляет гемоглобин крови, образующий комплекс с кислородом.

Кислород применяется

• в медицине при затрудненном дыхании,
• в металлургии,
• для газовой сварки и резки металлов и т. д.

Аллотропия — образование одним элементом нескольких простых веществ.

Элемент кислород образует аллотропные видоизменения кислород O2 и озон O3.

Озон — газ, образуется в природе во время грозы и при окислении смолы хвойных деревьев. Придает воздуху запах свежести. Растворяется в воде гораздо лучше кислорода. Сильный окислитель.

Спирт и некоторые другие вещества в озоне самовоспламеняются.

Это связано с самопроизвольным распадом озона на молекулу кислорода и атоммарный кислород, обладающий большой окислительной активностью:
O3 O2 + O

• Озон можно получить пропусканием через воздух электрических разрядов:
  3O2 2O3
• Применяется в озонаторах для уменьшения содержания в воздухе болезнетворных бактерий, для обеззараживания водопроводной воды на станциях водоочистки.
• Озоновый слой в верхних слоях атмосферы (так называемый, озоновый экран) задерживает жесткое ультрафиолетовое излучение, без чего жизнь на поверхности суши была бы невозможна.
• автор: Владимир Соколов

Источник: https://staminaon.com/ru/chemistry/chemistry_9-26.htm

«Положение кислорода и серы в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Озон-аллотропная модификация кислорода»

Технологическая карта урока.

Учитель Дьячук Е.Ю. учитель химии МБОУ СОШ №1 г.Оха Сахалинская область

• Предмет
• химия
• Класс
• 9
• Тема урока
• «Положение кислорода и серы в периодической системе химических элементов, строение их атомов. Озон-аллотропная модификация кислорода»
• Тип урока
• Урок «открытия нового знания»
• Цели

• Формирование на предметном уровне системы знаний о веществе ( химическом элементе, атоме, молекуле )

УМК

Г.Е. Рудзитис, Ф.Г.Фельдман

1. Планируемые образовательные результаты
2. Предметные
3. Метапредметные
4. Личностные

• Использовать умение составлять электронные формулы атомов элементов кислорода и серы; объяснять зависимость и закономерные изменения свойств химических элементов от электронного строения их атомов; анализировать, делать выводы, обобщать полученные знания;
• самостоятельно использовать материалы учебника и справочные таблицы, применять ранее полученные знания;
• наблюдать демонстрируемые опыты;
• делать выводы и умозаключения из наблюдений.
• грамотно обращаться с веществами в повседневной жизни;
• понимать смысл и необходимость соблюдения предписаний, предлагаемых в инструкциях по использованию лекарств, средств бытовой химии и др.;

• —регулятивные: следовать определенному алгоритму при составлении электронных формул;
• применять знания о закономерностях периодической системы химических элементов для объяснения и предвидения свойств конкретных веществ;
• —познавательные: прогнозировать химические свойства веществ на основе их состава и строения;выделять информацию из текста учебника; высказывать суждения, обосновывать и доказывать свой выбор, приводя факты, взятые из материалов учебника; использовать знаки, символы, схемы для выполнения заданий; находить закономерности, устанавливать причинно- следственные связи между реальными объектами и явлениями; осуществлять поиск информации в соответствии с поставленной задачей, используя различные ресурсы информационной среды;
• —коммуникативные: уметь слушать собеседника, понимать и /или принимать его точку зрения; оценивать высказывания и действия партнера, сравнивать их со своими высказываниями; формулировать высказывания, задавать вопросы, адекватные ситуации и учебной задаче;

• проявлять интерес к предлагаемой деятельности и с учетом собственных интересов;
• оценивать свою деятельность, определяя по заданным критериям ее успешность или неуспешность и способы ее корректировки, бережно и уважительно относиться к людям и результатам их деятельности;
• руководствоваться этическими нормами (сотрудничество, взаимопомощь, ответственность) при выполнении групповой работы

1. Основные понятия, изучаемые на уроке
2. Аллотропия, аллотропные модификации
3. Организационная структура урока
4. № этапа
5. Этап урока
6. УУД
7. Деятельность
8. ЭОР
9. Время
10. учителя
11. учащихся
12. 1
13. Оргмомент
14. Коммуникативные- планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.
15. 2
16. Актуализация знаний.
17. Регулятивные:волевая саморегуляция.Личностные: действие смыслообразования

1. из каких частей состоит атом любого химического элемента?

2. От чего зависит величина положительного заряда ядра атома и как определить ее по таблице Д.И.Менделеева?

3. Количество каких частиц в атоме определяет значение заряда ядра атома?

4. В какой части атомного пространства располагаются электроны?

5. Как по таблице Д. И. Менделеева определить количество внешних электронов в атомах элементов главных подгрупп?

Отвечают на вопросы

Выставляют оценку готовности к уроку.

Электронная периодическая таблица Д.И. Менделеева

• 10
• 3
• Самоопределение к деятельности
• Познавательная-анализ объектов с целью выделения признаков.

Регулятивные: целеполагание как постановка учебной задачи, прогнозирование. Коммуникативные- планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.

1. Положение кислорода и серы в периодической таблице химических элементов, строение их атомов.

1. Создание проблемной ситуации
2. Продолжая рассматривать вместе с учащимися особенности строения атомов элементов-халькогенов, точнее, электронное строение их внешнего энергетического уровня, составляем общую формулу: ns2np4
3. При далее :

• Какая высшая валентность характерна для элементов семейства халькогенов (подгруппы кислорода)?
• Для всех ли элементов семейства характерна валентность равная ᴠɪ?

• Постановка учебной проблемы
• Почему, в отличие от остальных представителей подгруппы, кислород не может проявлять валентность, равную ᴠɪ?
• Доказательство и применение найденного решения

Задание. Приведите примеры соединений рассмотренных элементов с наиболее характерными степенями окисления.

1. Строение простых веществ. Аллотропия.

1. Создание проблемной ситуации
2. Задание: сравните два вещества кислород и озон ( состав, физические и химические свойства, получение).
3. Постановка учебной проблемы
4. Как вы думаете, чем по отношению друг к другу и к химическому элементу кислороду являются данные простые вещества: кислород и озон?

Поскольку у учащихся нет необходимых опорных знаний, объясняю сущность явления, признаки которого ученики обнаружили на уроке. Формирую представление об аллотропии и аллотропных модификациях. Отмечаю обязательное условие, позволяющее говорить о каких-либо веществах как об аллотропных модификациях одного элемента (возможность превращения этих веществ друг в друга).

• Доказательство и применение найденного решения
• Рассказываю о том, что элементам подгруппы кислорода свойственна аллотропия: сера образует кристаллическую и пластическую модификации, селен- серую и красную модификации ( серый и красный селен).
• Учащиеся ставят цель урока.
• Строение атома кислорода
• Строение атома серы
• O+8)2)6
• 1s22s22p4
• P — элемент
• S+16)2)8)6
• 1s22s22p63s23p4
• P — элемент
• Учащиеся выявляют факт, требующий теоретического обоснования.

Учащиеся выдвигают гипотезу: в 8 классе они знакомились с семейством галогенов. Им помогают знания о том, что фтор в отличие от других галогенов, не проявляет высшей валентности, равной ᴠɪɪ. Опираясь на эти знания, они отвечаю на поставленный вопрос.

Учащиеся заполняют таблицу: сравнение свойств кислорода и озона.

Видеофрагмент CD «Подгруппа кислорода»

http://fcior.edu.ru/card/5202/himicheskie-svoystva-i-primenenie-kisloroda.html

1. 3-4
2. 4
3. Работа по теме урока
4. а)Восприятие и осмысление учащимися нового материала
5. Познавательные — поиск и выделение необходимой информации, умение структурировать знания. коммуникативные- сотрудничество в поиске информации
6. регулятивные – планирование, прогнозирование.
7. Работа с учебником ( работа в группах)
8. Составление опорной схемы по теме урока
9. 7
10. б) Первичная проверка понимания
11. Регулятивные: контроль в форме сличения способа действия и его результата заданным эталоном, коррекция,

коммуникативные –инициативное сотрудничество в поиске информации. познавательные – построение логической цепи рассуждений, доказательств.

Составьте электронную формулу для элемента селена.

Сравните результаты друг с другом. Если у вас есть расхождения, поправьте друг друга.

• Если вы в чем -то не уверены, попросите помощи.
• Сравните результаты записей с контрольными.
• Работа в группах.
• Проверка выполненной работы.
• 10
• 5
• Первичное закрепление
• Регулятивные: волевая саморегуляция Коммуникативные: умение выражать свои мысли познавательные – выбор оснований и критериев для сравнения.
• Игра в «Крестики- нолики»
• Сравните свои результаты с контрольными
• Работа в парах
• Проверка выполненной работы
• 5
• 6
• Рефлексия

Регулятивные – выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения. Личностные- самоопределение.

Вспомните, какую цель мы поставили перед собой в начале урока. Сделайте вывод, выполнена ли она. Представьте, что наш класс — атом. Вы являетесь элементарными частицами. Давайте посмотрим, выполнили ли мы задачи, которые поставили перед собой в начале урока. Для этого у вас на столах лежат жетоны разных цветов.

Красный жетон — протоны — это значит, что я все понял, могу объяснить другому. Зеленый — нейтроны — по данной теме у меня остались вопросы.

1. Желтый — электроны — недостаточно понял тему, сам ошибаюсь.
2. Покажите, насколько вы достигли поставленную цель?
3. Индивидуальная работа.
4. 2-3
5. 7
6. Подведение итогов урока
7. Коммуникативные -умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.
8. Познавательные –рефлексия.
9. Личностные – смыслообразование, целеполагание.

• Какие трудности вы испытывали при выполнении заданий?
• Попробуйте составить электронные формулы атомов элементов 4 периода К и Са?
• Какие данные об особенностях строения атома отражает электронная формула?
• В чем заключается причина сходства элементов, находящихся в одной группе?

• Обоснование отдельных учащихся оценки своей деятельности.
• Выполнение задания
• Выводы
• 4-5
• 8.
• Домашнее задание
• Изучить текст учебника §7-8, упр.1-3 с 31
• Подготовить презентацию или сообщение «Что такое озоновый слой и какое значение он имеет для жизни на земле?»
• 2

Источник: https://infourok.ru/polozhenie_kisloroda_i_sery_v_periodicheskoy_sisteme_himicheskih_elementov_stroenie_ih_atomov.-119614.htm

Положение в периодической системе; Состав, строение, свойства атома кислорода; Состав, строение, свойства молекулы кислорода; Нахождение в природе; Получение; — презентация

• 1
• 2
• 3 Положение в периодической системе; Состав, строение, свойства атома кислорода; Состав, строение, свойства молекулы кислорода; Нахождение в природе; Получение; Физические свойства простого вещества кислорода; Химические свойства; Применение
• 4

5 строение атома +8 О s21s2 2s22s2 2 р 4 Электронно-графическая Электронно-графическая Электронная формула- Валентные возможности Мидакова Н.В. 1s21s2 2 р 4 2s22s2 Валентность II

6

7 6

8 Яковлева О.А.

9 Яковлева О.А.

10

11

12 11 1.

В лаборатории: а) 2KMnO 4 t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 б) 2Н 2 О 2 MnO 2 2Н 2 О + О 2 в) 2NaNO С 2NaNO 2 + О 2 г) 2KClO 3 t 2KCl + 3О 2 д) 4К 2 Сr 2 О 7 4К 2 CrO 4 + 2Сr 2 О 3 + O 2 Катализатор вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции В замкнутых помещениях : а) 2Na 2 O 2 + 2CO 2 2Na 2 CO 3 + O 2 б) 4КО 2 + 2СО 2 2К 2 СО 3 + 3О 2 Подумайте … Как проверить, собрался ли кислород в сосуде?

13 Вытеснением воды Вытеснением воздуха

14 13 2. В промышленности: 1) фракционной перегонкой жидкого воздуха, основанную на разных температурах кипения компонентов воздуха. Воздух охлаждают примерно до -200 °С и затем медленно нагревают.

При достижении температуры -183 °С из жидкого воздуха улетучивается кислород, остальные компоненты сжиженного воздуха при этой температуре остаются в жидком агрегатном состоянии; 2) электролизом воды. Ежегодно во всем мире получают свыше 80 млн. т кислорода 2Н 2 О электролиз 2Н 2 + О 2 3.

В атмосфере: Кислород атмосферы имеет биологическое происхождение и образуется в зеленых растениях из воды при фотосинтезе с участием хлорофилла и энзимов: 12Н 2 О + 6СО 2 = 6О 2 + С 6 Н 12 О 6 + 6Н 2 О

15

16 Более сильным окислителем, чем кислород О 2, является озон О 3. Он образуется в атмосфере при грозовых разрядах ЗО 2 = 2О к Дж 2КI + О 3 + Н 2 О = I 2 + 2КОН + О 2 Более сильным окислителем, чем кислород О 2, является озон О 3. Он образуется в атмосфере при грозовых разрядах ЗО 2 = 2О к Дж 2КI + О 3 + Н 2 О = I 2 + 2КОН + О 2 Мидакова Н.В.

17 Мидакова Н.В.16 Кислород Озон Общие признаки 1. Простые вещества, которые образованы одним и тем же элементом – кислородом, т.е. являются его аллотропными модификациями. 2. При обычных условиях газы. 3. Сильные окислители. Отличительные признаки Молекула состоит из 2 атомов Молекула состоит из 3 атомов При н.у.

Бактерициден.

18 Мидакова Н.В.

19 Мидакова Н.В.18 Реактивное топливо В медицине На взрывных работах В сварке металлов В металлургии В пищевой промышленности

20 Горение –это химическая реакция, при которой происходит окисление веществ с выделением теплоты и света. Оксид – сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород.

Изотоп – разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре. Катализатор -вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции Мидакова Н.В.

19

21 Мидакова Н.В.20 Проверка знаний 1. Катализатор – это вещество, ускоряющие реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции. 3. Валентность кислорода равна двум. 4. При нормальных условиях имеет газообразное агрегатное состояние. 5. Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород

22 Мидакова Н.В.21 Проверка знаний Допишите уравнения реакции 2Н 2 О 2 MnO2 2KClO 3 t 2Н 2 О электр-з 2NaNO С

Источник: http://www.myshared.ru/slide/1232002/