Кисень — найпоширеніший хімічний елемент на Землі. У вільному стані
кисень є у повітрі і в природних водах. У зв’язаному стані кисень входить до
складу води, піску, глини, гірських порід і мінералів, а також до складу живих
організмів.
Кисень відіграє особливу роль у природі. Він виступає одночасно і як
будівник, і як руйнівник. Окислюючи органічні речовини, кисень підтримує
дихання, а отже й життя. Енергія, що при цьому вивільняється, забезпечує
життєдіяльність організмів. Проте за участю кисню в природі постійно відбуваються
і руйнівні процеси: іржавіння металів, горіння речовин, гниття рослинних і
тваринних решток.
Атмосферний кисень бере участь у процесі дихання. Крізь легені кисень
потрапляє у кров, розноситься нею по всьому організму і в клітинах спричиняє
реакції окислення. Вони відбуваються з виділенням енергії, за рахунок якої
підтримується стала температура тіла і здійснюється робота організмами:
пересування, робота м’язів та інші життєві процеси. Рослини теж поглинають кисень
при диханні.
Добування кисню. У лабораторних умовах
кисень добувають із перманганату калію (марганцевокислого калію). Помістимо в
пробірку трохи марганцевого калію (мал. 42). Пробірку заткнемо пробкою, в яку
вставлена зігнута скляна трубка. Опустимо в посудину з водою чисту пробірку. Коли
вона наповниться водою, піднімемо її й піднесемо до її отвору скляну трубку.
Нагріємо пробірку з марганцевокислим калієм над полум’ям спиртівки.
Під час нагрівання пробірки з трубки виходитимуть бульбашки газу в
пробірку з водою. Незабаром газ витіснить усю воду і в пробірці залиться тільки
один газ.
Затулимо отвір пробірки пальцем, виймемо її з води і внесемо в неї
тліючу скіпку. Скіпка спалахне яскравим полум’ям.
Внесемо тліючу скіпку в пробірку з повітрям. Скіпка не спалахне. Отже,
в першій пробірці було не повітря. Це був кисень.
Кисень можна добувати із інших сполук.
У промисловості кисень добувають з повітря. Основні компоненти повітря
— азот і кисень. Щоб добути кисень, повітря під тиском зріджують, а потім
зріджене повітря переганяють. Температура кипіння рідкого азоту (-1960С)
нижча від температури кипіння рідкого кисню (-1830С), тому азот
випаровується, а рідкий кисень залишається.
Зріджений кисень зберігають у спеціальних посудинах з подвійними
стінками, між якими нема повітря.
Фізичні властивості. Кисень — безбарвний газ,
без смаку і запаху, малорозчинний у воді (в 100 об’ємах води при 200С
розчиняється 3 об’єми кисню). Кисень трохи важчий за повітря. 1 л кисню при
нормальних умовах важить 1,43 г, а 1 л повітря — 1,29 г. (Нормальні умови – температура
00С і тиск 760 мм рт. ст. або 1 атм.). При тиску 760 мм рт. ст. і
температурі -1830С кисень зріджується, а із зниженням температури до
-2190С твердне.
Хімічні властивості. Кисень при нагріванні
енергійно реагує з багатьма речовинами, при цьому виділяється теплота і світло.
Це реакція горіння.
Ми вже говорили, що буде з тліючою скіпкою у кисні. Вона яскраво
спалахує.
Сірка горить у кисні яскравим синім полум’ям і утворюється газ із
різким запахом — оксид сірки.
Фосфор згорає в
кисні яскравим полум'ям і утворюється білий дим — оксид фосфору.
У кисні горять
і такі речовини, які вважають негорючими, наприклад залізо. Якщо до тонкої
стальної дротини прикріпити сірник, запалити його й опустити в пробірку з
киснем, то від сірника займеться й залізо. Залізо горить з тріском, розкидаючи
яскраві іскри.
З киснем не
сполучаються золото, срібло, платина.
Застосування
кисню. Кисень широко застосовується у промисловості
при виплавлянні чавуну і сталі, в хімічній промисловості при добуванні сірчаної
та азотної кислот. Його використовують для добування вибухових речовин, при
зварюванні і різанні металів.
Кисень
необхідний для заповнення балонів спеціальних приладів, якими користуються
льотчики, космонавти, під час виконання польотів, пожежники при рятувальних
роботах, водолази при роботі під водою тощо.
Кисень широко
застосовується у медицині. Кисневі подушки, кисневі палатки полегшують
утруднене дихання. Кисневі коктейлі, ліки з настоїв трав дають значний
лікувальний ефект.
На всі
перелічені вище потреби витрачається величезна маса кисню Поповнюється атмосферний
кисень в процесі фотосинтезу, який відбувається в зелених рослинах на світлі.
Ось чому так важливо зберігати і поширювати зелені насадження.