Роль кислорода в природе и технике

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Января 2012 в 21:36, курсовая работа

Краткое описание

Кислородная теория горения пришла на смену теории флогистона. За два века, прошедших со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась.

Содержание работы

I.Введение
1.1 Открытие элемента кислорода…………………………….4
II. Возникновение кислорода……………………….………6
III. Нахождение кислорода в природе………………..……9
3.1 В составе простых веществ…………………………………9
3.2 В составе сложных веществ…………………...…………10
IV. Положение в таблице Д.И. Менделеева,
строение……………………………………………….…….11
V. Сравнение окислительно-восстановительных свойств и размера ядра кислорода с элементами стоящими с ним в той же подгруппе, группе и периоде………………..….11
VI. Получение кислорода
6.1 В лаборатории…………………………………………………12
6.2 В промышленности…………………………………………..12
VII Физические свойства……………………………….....14
VIII Химические свойства…………………………..…….15
IX. Кислород в металлургии …………………….………..18
X. Роль кислорода в органическом синтезе
10.1 Cупероксид анион-радикал…………………………………20
10.2 Супероксид калия………………………………………………….…..20
10.3 Реакция дегидрирования………………………………………..……21
10.4 Перекисный эффект Хараша……………………………………....21
10.5 Взаимодействие с алкилгалогенидами…………………………....23
10.6 Некоторые окислительно-восстановительные реакции……..23
10.7 Фермент супероксиддисмутаза…………………………….……..24
XI. Роль кислорода в природе…………………………….26
11.1 Продукты окисления………………………………………………..26
11.2 Кислород в воздухе………………………………………………….27
11.3 Кислород в почве……………………………………………………28

11.4 Кислород в воде……………………………………………………29
11.5 Озоновый слой…………………………………………….30
11.6 Химические свойства озона……………………………31
XII. Заключение………………………………………….35
XIII. Список литературы………………………………..3

Содержимое работы - 1 файл

Курсовик.doc

— 260.50 Кб (Скачать файл)

    S + H2O + O3 → H2SO4

    3 SO2 + 3 H2O + O3 → 3 H2SO4

Все три атома  кислорода в озоне могут реагировать  по отдельности в реакции хлорида олова с соляной кислотой и озоном:

    3 SnCl2 + 6 HCl + O3 → 3 SnCl4 + 3 H2O

В газовой фазе озон взаимодействует с сероводородом с образованием двуокиси серы:

    H2S + O3 → SO2 + H2O

В водном растворе проходят две конкурирующие реакции  с сероводородом, одна с образованием элементарной серы, другая с образованием серной кислоты:

    H2S + O3 → S + O2 + H2O

    3 H2S + 4 O3 → 3 H2SO4

Обработкой озоном раствора йода в холодной безводной хлорной кислоте может быть получен перхлорат йода (III):

    I2 + 6 HClO4 + O3 → 2 I(ClO4)3 + 3 H2O

Твёрдый нитрилперхлорат  может быть получен реакцией газообразных NO2, ClO2 и O3:

    2 NO2 + 2 ClO2 + 2 O3 → 2 NO2ClO4 + O2

Озон может  участвовать в реакциях горения, при этом температуры горения выше, чем с двухатомным кислородом:

    3 C4N2 + 4 O3 → 12 CO + 3 N2

Озон может  реагировать при низких температурах. При 77 K (-196 °C), атомарный водород взаимодействует с озоном с образованием супероксидного радикала с димеризацией последнего[5] :

    H + O3 → HO2 + O

    2 HO2 → H2O2+O2

Озон может образовывать озониды, содержащие анион О3. Эти соединения взрывоопасны и могут хранится при низких  температурах. Известны озониды всех  щелочных  металлов. КО3, RbO3, и CsO3 могут быть получены из  соответствующих  супероксидов:

    KO2 + O3 → KO3 + O2

Озонид калия  может быть получен и другим путём  из гидроокиси калия [6]:

    2 KOH + 5 O3 → 2 KO3 + 5 O2 + H2O

NaO3 и LiO3 могут быть получены действием CsO3 в жидком аммиаке NH3 на ионообменные смолы, содержащие ионы Na+ или Li+ [7]:

    CsO3 + Na+ → Cs+ + NaO3

Обработка озоном раствора кальция в аммиаке приводит к образованию озонида аммония, а не кальция [5]:

    3 Ca + 10 NH3 + 6 O3 → Ca•6NH3 + Ca(OH)2 + Ca(NO3)2 + 2 NH4O3 + 2 O2 + H2

Озон может  быть использован для удаления марганца из воды с образованием осадка, который может быть удалён фильтрованием:

    2 Mn2+ + 2 O3 + 4 H2O → 2 MnO(OH)2 (s) + 2 O2 + 4 H+

Озон превращает цианиды во много раз менее токсичные цианаты:

    CN + O3 → CNO + O2

Озон может  полностью разлагать мочевину [8] :

    (NH2)2CO + O3N2+ CO2 + 2 H2O

Взаимодействие  озона с органическими соединениями с активированным или третичным  атомом углерода при низких температурах приводит к соответствующим гидротриоксидам. 
 
 
 

XII. Заключение 

     Высокая окислительная способность кислорода лежит в основе горения всех видов топлива.

     Кислород  участвует и в процессах медленного окисления различных веществ  при обычной температуре. Эти  процессы не менее важны, чем реакции  горения. Так, медленное окисление  пищи в нашем организме является источником энергии, за счет которой живет организм. Кислород для этой цели доставляется гемоглобином крови, который способен образовывать с ним непрочное соединение уже при комнатной температуре. Окисленный гемоглобин оксигемоглобин доставляет во все ткани и клетки организма кислород, который окисляет белки, жиры и углеводы (составные части пищи), образуя при этом углекислый газ и воду и освобождая энергию, необходимую для деятельности организма.

     Исключительно важна роль кислорода в процессе дыхания человека и животных. Растения также поглощают атмосферный кислород. Но если в темноте идет только процесс поглощения растениями кислорода, то на свету протекает еще один противоположный ему процесс — фотосинтез, в результате которого растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Так как процесс фотосинтеза идет более интенсивно, то в итоге на свету растения выделяют гораздо больше кислорода, чем поглощают его при дыхании. Таким образом, содержание свободного кислорода Земли сохраняется благодаря жизнедеятельности зеленых растений.

     Кислород  применяют в металлургической и  химической промышленности для ускорения  производственных процессов. Так, замена воздушного дутья кислородным в  доменном и сталеплавном производстве на много ускоряет выплавку металла. Чистый кислород применяют также для получения высоких температур, на пример, при газовой сварке и резке металлов.

     Его используют для жизнеобеспечения на подводных и космических кораблях, при работах водолазов, пожарных.

     В медицине кислород применяют в случаях  временного затруднения дыхания, связанного с некоторыми заболеваниями.  
 

Список  используемой литературы. 

  1. Богдановский  Г. А. « Химическая экология»
  2. Бердоносов С. С., Менделеева Е. А. «Химия. Новейший справочник»
  3. Интернет «Популярная библиотека химических элементов»
  4. Интернет «Научно популярный блог: ( просто о науке)»
  5. Алтухов К.В., Мухленов И. П., Тумаркина Е. С. «Химическая технология»
  6. Белоцветов А. В. Бесков С. Д. Ключников И. Г. «Химическая технология»

Информация о работе Роль кислорода в природе и технике