Контрольні запитання
1. Опишіть фізичні властивості кисню. За звичайних умов кисень — газ без кольору, смаку та запаху, малорозчинний у воді, важчий за повітря, зріджується — переходить у рідкий стан — при температурі -183°С кисень. При -219°С рідина твердне, утворюючи сині кристали твердого кисню. Рідкий і твердий кисень має блакитне забарвлення і притягується магнітом, тобто кисень — це парамагнітна речовина.
2. Опишіть поширеність кисню й озону на Землі. Кисень входить до складу повітря (в атмосфері становить 21% за об'ємом), до складу води (в гідросфері — 89% за масою), до складу гідрських порід і мінералів: червоний залізняк, кварц, гіпс тощо (в літосфері — 49% від маси земної кори), до складу органічних речовин — білків, жирів і вуглеводів (у складі живих організмів — 62% за масою). Озон — безбарвний газ з різким запахом. Міститься у верхніх шарах атмосфери, утворюючи так званий озоновий шар, що захищає Землю від ультрафіолетових променів. Утворюється під час електричних розрядів.
3. Чи є хімічною реакцією перетворення рідкого кисню на газуватий? А на твердий? Відповідь поясніть. Ні. Це фізичні явища, бо відбувається тільки зміна агрегатного стану речовини.
4. Яка поширеність Оксигену в різних оболонках Землі? У атмосфері становить 21% від об'єму повітря, в гідросфері — 89% від маси води, в літосфері — 49% від маси земної кори.
5. Які сполуки Оксигену є у складі земної кори? Оксиген міститься у складі найважливіших мінералів літосфери (червоний залізняк, кварц, гіпс, польовий шпат тощо) і речовин, що зумовлюють родючість ґрунтів (гумус і солі).
6. Наведіть приклади найпоширеніших і найважливіших сполук Оксигену, що трапляються в природі. Кисень, вода, вуглекислий газ, озон, мінерали, органічні сполуки.
7. Які речовини називають оксидами? Оксиди — це бінарні сполуки хімічних елементів з Оксигеном.
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1. Обчисліть відносні молекулярні маси кисню й озону.
Mr(O2)=2•Ar(O)=2•16=32
Mr(O3)=3•Ar(O)=3•16=48
Вправа 2. Обчисліть, у скільки разів кисень важчий за повітря.
Треба порівняти відносні молекулярні маси речовин.
Mr(O2)=2•Ar(O)=2•16=32 Mr(повітря)=29
Mr(O2)/Mr(повітря)=32/29=1,1
Відповідь: кисень важчий за повітря у 1,1 разів.
Вправа 3. Навіщо працівники рибних господарств роблять узимку ополонки на льоду річок і озер? Щоб у воді розчинився кисень (є у складі повітря), який потрібний для дихання риб, адже лід не пропускає повітря
Вправа 4. Як ви вважаєте, чи можна виділити чистий кисень з повітря дією магніту, якщо інші гази повітря магнітом не притягуються? Ні, бо газоподібний кисень не притягується магнітом. Повітря стискають компресором та охолоджують, тоді за температури –183 °С кисень перетворюється на рідкий і притягується магнітом.
Вправа 5. Уявіть, що перед вами дві однакові закриті колби, наповнені за однакових умов повітрям і киснем. Як можна визначити, у якій із колб міститься кисень? Чи можна це виявити, не відкриваючи колби? Треба зважити колби, кисень важчий за повітря.
Вправа 6. З підвищенням температури розчинність газів у воді зменшується. Чи можна заливати в акваріум для риб прокип’ячену охолоджену воду? Не слід. Під час кип'ятіння води з неї виділяються бульбашки повітря, що були розчинені у ній, тобто частина молекул кисню виходить за межі посудини і в розчині їх залишається менше.
Вправа 7. Використовуючи наведені в параграфі дані (маса 1 л кисню - це густина, тому ρ=1,43 г/л.), обчисліть:
а) масу кисню об’ємом 10 л;
Відомо: ρ=1,43 г/л, V=10 л
Знайти: m-?
Розв'язування:
m=ρ•V=1,43 г/л • 10 л=14,3 г
Відповідь: маса кисню 14,3 г.
б) об’єм кисню масою 10 г.
Відомо: ρ=1,43 г/л, m=10 г.
Знайти: V-?
Розв'язування:
V=m/ρ=10 г : 1,43 г/л=6,99 л
Відповідь: об'єм кисню 6,99 л.
Вправа 8. Обчисліть, у скільки разів атом Оксигену важчий за атом:
а) Гідрогену;
Ar(O)=16, Ar(H)=1
Ar(O)/Ar(H)=16:1=16
Відповідь: важчий у 16 разів.
б) Карбону;
Ar(O)=16, Ar(С)=12
Ar(O)/Ar(С)=16:12=1,33
Відповідь: важчий у 1,33 рази.
в) Сульфуру.
Ar(O)=16, Ar(S)=32
Ar(O)/Ar(S)=16:32=1/2
Відповідь: легший у 2 рази.
Вправа 9. Складіть формули оксидів: магній оксид, ферум (ІІ) оксид, фосфор (V) оксид, плюмбум (IV) оксид, купрум (І) оксид, хром (ІІІ) оксид. MgO, FeO, P2O5, PbO2, Cu2O, Cr2O3.
Вправа 10. Визначте валентності елементів у наведених оксидах, назвіть ці оксиди: K2O, CaO, P2O5, NO2, I2O5, SO3, Cl2O7.
K2IOII ― калій оксид,
CaIIOII ― кальцій оксид,
P2ІІІO3II ― фосфор (ІІІ) оксид,
NIVO2II ― нітроген (IV) оксид,
I2VO5II ― іод (V) оксид,
SVIO3II ― сульфур (VI) оксид,
Cl2VIIO7II ― хлор (VII) оксид.
.
Вправа 11. Оксиген міститься у мінералах: гематиті Fe2O3, кварці SiO2, піролюзиті MnO2. У якому з них масова частка Оксигену найбільша?
Відомо: Fe2O3, SiO2, MnO2
Знайти: порівняти w(О) - ?
Розв'язування:
Масова частка елементів у сполуках обчислюється за формулою:
w(Е)=n•Ar(Е)/Mr(сполуки), n — число атомів елемента; Аг(Е) — відносна атомна маса елемента; Мг(сполуки) — відносна молекулярна (формульна) маса сполуки.
Мr(Fe2O3) =2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160
w(O)=3•Ar(O)/Mr(Fe2O3)=3•16:160=0,3, або,
помноживши це число на 100%, одержимо 30%
Мr(SiO2) =Ar(Si)+2•Ar(O)=28+2•16=60
w(O)=2•Ar(O)/Mr(SiO2)=2•16:60=0,53, або 53%
Мr(MnO2) =Ar(Mn)+2•Ar(O)=55+2•16=87
w(MnO2)=2•Ar(O)/Mr(MnO2)=2•16:87=0,37, або 37%
Відповідь: найбільша у кварці SiO2.
Вправа 12*. Відомо, що максимальний уміст кисню спостерігається в нижніх шарах атмосфери. У міру віддалення від поверхні Землі його вміст зменшується, а у верхніх шарах атмосфери кисню майже немає. Чим це можна пояснити? Приземний шар атмосфери (газуватої оболонки Землі) ми називаємо повітрям. У складі повітря на кисень припадає 21% від об'єму повітря, на азот - 78%, на решта газів - 1%. Кисень важчий від азоту (Mr(O2)=32, Mr(N2)=28, Mr(O2)/Mr(N2)=32/28=1,14), тому перебуває в нижніх шарах атмосфери.