§ 13. Кислород

Кислород как элемент входит в состав воды, горных пород и множества веществ живых организмов. Как простое вещество он обычно представлен молекулами O₂. При обычных условиях это бесцветный газ без запаха, немного тяжелее воздуха и слабо растворимый в воде. Растворённый кислород важен для водных организмов. Озон O₃ — другое простое вещество того же элемента, имеющее иное строение молекул и свойства.

В промышленности кислород получают, в частности, разделением воздуха. В школьной лаборатории рассматривают разложение кислородсодержащих веществ. Например, пероксид водорода распадается на воду и кислород: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Катализатор ускоряет этот процесс. Получение и распознавание газа проводят только под руководством учителя; способность тлеющей лучинки вспыхивать в кислороде объясняется усилением горения, а не горением самого кислорода.

Кислород реагирует со многими металлами и неметаллами. При горении магния образуется оксид магния: 2Mg + O₂ → 2MgO. При полном сгорании углерода получается углекислый газ. Сложные вещества тоже могут окисляться: метан при достаточном количестве кислорода превращается в углекислый газ и воду. Такие реакции сопровождаются выделением энергии, но окисление бывает и медленным, без видимого пламени.

В природе кислород расходуется при дыхании, разложении органических веществ и горении, а пополняется благодаря фотосинтезу. Растения и другие фотосинтезирующие организмы сами тоже дышат. Применение кислорода связано с его свойствами: он нужен металлургии, сварке, химическому производству и системам жизнеобеспечения. При работе с ним особенно важно учитывать пожарную опасность: вещества в богатой кислородом среде горят значительно интенсивнее, чем в обычном воздухе.