Один элемент в разных веществах
Выбирай форму существования кислорода. Смотри, как один и тот же элемент оказывается в разных частицах.
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Кислород как элемент и как вещество
Химический элемент кислород обозначают O; его округлённая относительная атомная масса равна 16. Он входит в состав воды, оксидов, минералов и многих органических веществ. В этих соединениях атомы O химически связаны с другими атомами.
Простое вещество кислород имеет формулу O₂. Его молекула содержит два атома, поэтому Mᵣ(O₂) = 32. Когда говорят «кислород содержится в воде», речь идёт об элементе; когда говорят о газе для дыхания — о веществе O₂.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| O | Химический элемент или атом | Aᵣ = 16 |
| O₂ | Простое вещество кислород | Mᵣ = 32 |
| O в H₂O | Часть состава соединения | Не пузырёк кислорода внутри молекулы |
Символ O и формула O₂ обозначают разные уровни описания. Свойства газа относятся к простому веществу, а не к элементу во всех соединениях.
Физические свойства O₂
При обычных условиях кислород — газ без цвета и запаха. Он немного тяжелее воздуха и мало растворим в воде. Однако даже небольшое количество растворённого кислорода имеет большое значение для дыхания водных организмов.
С повышением температуры растворимость кислорода в воде обычно уменьшается. Поэтому тёплая вода при прочих равных удерживает меньше O₂. Плотность газа и его растворимость — физические свойства: при их изучении кислород не превращается в другое вещество.
| Свойство | Проявление | Следствие |
|---|---|---|
| Цвет и запах | Не обнаруживаются при обычных условиях | Нельзя распознать газ только взглядом |
| Плотность | Немного выше плотности воздуха | Можно собирать вытеснением воздуха |
| Растворимость | Невелика | Возможно собирание над водой |
Кислород — бесцветный газ, мало растворимый в воде. Его физические свойства объясняют способы собирания и роль в водоёмах.
Модель молекулы кислорода O₂
Два атома O образуют молекулу простого вещества O₂.
Adam Rędzikowski · Wikimedia Commons · CC0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Состав земной атмосферы
Состав воздуха показывает, почему его относят к смесям; в тексте используется округление 78 : 21 : 1.
Dbc334 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Кислород в природе
Большой источник молекулярного кислорода на Земле — фотосинтез. Его осуществляют растения, водоросли и цианобактерии. Кислород расходуется при дыхании, горении и окислении, а благодаря природным процессам его запас постоянно обновляется.
Элемент кислород распространён значительно шире газообразного O₂: он входит в воду и множество горных пород. Поэтому нужно различать запас элемента в соединениях и количество свободного газа. Изменение одной части круговорота влияет на другие процессы живой и неживой природы.
Фотосинтез
Образуется O₂
Атмосфера и вода
Кислород переносится и растворяется
Дыхание и окисление
O₂ участвует в превращениях
Соединения
Атомы O входят в новые вещества
Кислород участвует в природном круговороте. Основная часть элемента на Земле связана в различных соединениях.
Применение кислорода и отличие озона
Кислород применяют в металлургии, при сварке и резке металлов, а медицинский кислород — по назначению специалистов. В этих случаях используют способность O₂ участвовать в окислении или обеспечивать дыхание. Сам кислород не является обычным горючим топливом, но поддерживает горение.
Озон O₃ — другое простое вещество того же элемента. В стратосфере озоновый слой поглощает значительную часть опасного ультрафиолета, а у поверхности Земли повышенное содержание озона вредно. Полезность вещества зависит от места, количества и условий его присутствия.
O₂ — кислород
Двухатомные молекулы; дыхание и многие процессы окисления.
O₃ — озон
Трёхатомные молекулы; защитная роль в стратосфере и вред при вдыхании.
Кислород поддерживает многие процессы окисления и применяется в технике. Озон имеет другую формулу и собственные свойства.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 7 класс», § 14. Материал переработан для объяснения; источник: 7 класс. Химия — § 14. Кислород как химический элемент и простое.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах