Кислород

Кислород (обозначение O) – химический элемент 16 группы в периодической системе. В обычных условиях представляет собой бесцветный газ, не имеющий ни вкуса, ни запаха. В газообразном виде кислород может существовать в двух формах:

Собственно кислород, молекула которого состоит из двух атомов (O₂).
Озон – неустойчивый газ голубоватого оттенка с резким характерным запахом. Его молекула состоит из 3 атомов (O₃).

При низких температурах кислород превращается в голубоватую жидкость, затем замерзает в синие кристаллы. Любопытно, что жидкий кислород притягивается магнитом.

Само название

На латыни (хотя и с использованием древнегреческих корней) кислород именуется «oxygenium», что должно означать «порождающий кислоту». В свою очередь русское название «кислород» (изначально «кислотвор») возник под влиянием М.В. Ломоносова, который впервые использовал слово «кислота» в качестве химического термина. Связано это с путаницей, которая первоначально была у химиков: «кислотами» в то время называли те соединения кислорода, которые сейчас называются «оксиды».

Роль в нашей жизни

Кислород – один из широко встречающихся элементов. В одной только атмосфере этого вещества почти 21% по объёму. Кроме того, он, будучи включённым в состав горных пород, составляет до 47% массы коры Земли. Наконец, распространённая по всей планете вода – это соединение водорода с кислородом.

Весь свободный кислород в атмосфере Земли – результат фотосинтеза, который осуществляют зелёные растения. До появления на планете фотосинтезирующих организмов незначительные количества газа, возникающие при разложении паров воды солнечным излучением, немедленно вступали в реакцию с растворённым в воде железом и оседали на дно, образуя многие нынешние залежи железной руды.

Основную массу кислорода в воздухе выделяют мироскопические водоросли (фитопланктон) в океане. Леса, как ни странно, «лёгкими планеты» назвать нельзя: почти весь (до 80%) кислород, который они производят, расходуется на процессы гниения самой наземной растительности.

Биологически кислород имеет крайне важную роль: он – основа процессов окисления, дающих энергию практически всем живым существам (за исключением небольшого количества аэробных организмов, получающих энергию от других процессов). Получают кислород из окружающей среды организмы с помощью дыхания – лёгочного, трахейного, жаберного и т. д. Кроме дыхания, кислород в природе участвует в реакциях гниения и горения.

Изотопы кислорода

Устойчивых изотопов у кислорода три:

¹⁶O с атомной массой 16 – абсолютное большинство атомов.
¹⁷O с массой 17.
¹⁸O с массой 18.

Кроме того, встречаются неустойчивые и радиоактивные изотопы в диапазоне чисел от 12 до 28. Максимальная продолжительность их полураспада не превышает 2 минут, но большая часть распадается за ничтожные доли секунды.

Химические свойства и применение

Кислород – второй по активности неметалл после фтора. Образует соединения (оксиды) почти со всеми веществами, кроме инертных газов и золота (косвенным способом можно получить и их оксиды).

Применяется кислород:

в металлургии (конвертерная плавка стали);
в металлообработке (сварка и резка металлов кислородной горелкой);
в медицине (для кислородной терапии);
как компонент ракетного топлива.
в химической промышленности (как окислитель).