Горение веществ в чистом кислороде происходит интенсивнее чем в воздухе примеры

Урок 18. Физические и химические свойства кислорода

В уроке 18 «Физические и химические свойства кислорода» из курса «Химия для чайников» выясним, какие физические и химические свойства имеет кислород и узнаем о реакциях горения.

Как у любого химического вещества, у кислорода есть свой набор физических и химических свойств, по которым его можно отличить от других веществ.

Физические свойства

По своим физическим свойствам простое вещество кислород относится к неметаллам. При нормальных условиях он находится в газообразном агрегатном состоянии. Кислород не имеет цвета, запаха и вкуса. Масса кислорода объемом 1 дм 3 при н. у. равна примерно 1,43 г.

При температуре ниже −183 °С кислород превращается в голубую жидкость, а при −219 °С эта жидкость переходит в твердое вещество. Это означает, что температура кипения кислорода равна: t _кип.= −183 °С, а температура плавления составляет: t _пл.= −219 °С. Кислород плохо растворяется в воде.

Химические свойства

Кислород является химически активным веществом. Он способен вступать в реакции с множеством других веществ, однако для протекания большинства этих реакций необходима более высокая, чем комнатная, температура. При нагревании кислород реагирует с неметаллами и металлами.

Если стеклянную колбу наполнить кислородом и внести в нее ложечку с горящей серой, то сера вспыхивает с образованием яркого пламени и быстро сгорает (рис. 80).

Химическую реакцию, протекающую в этом случае, можно описать следующим уравнением:

В результате реакции образуется вещество SO₂, которое называется сернистым газом. Сернистый газ имеет резкий запах, который вы ощущаете при зажигании обычной спички. Это говорит о том, что в состав головки спички входит сера, при горении которой и образуется сернистый газ.

Подожженный красный фосфор в колбе с кислородом вспыхивает еще ярче и быстро сгорает, образуя густой белый дым (рис. 81).

При этом протекает химическая реакция:

Белый дым состоит из маленьких твердых частиц продукта реакции — P₂O₅.

Если в колбу с кислородом внести тлеющий уголек, состоящий в основном из углерода, то он также вспыхивает и сгорает ярким пламенем (рис. 82).

Протекающую химическую реакцию можно представить следующим уравнением:

Продуктом реакции является CO₂, или углекислый газ, с которым вы уже знакомы. Доказать образование углекислого газа можно, добавив в колбу немного известковой воды. Помутнение свидетельствует о присутствии CO₂ в колбе.

Возгорание уголька можно использовать для отличия кислорода от других газов. Если в сосуд (колбу, пробирку) с газом внести тлеющий уголек и он вспыхнет, то это указывает на наличие в сосуде кислорода.

Кроме неметаллов, с кислородом реагируют и многие металлы. Внесем в колбу с кислородом раскаленную стальную проволоку, состоящую в основном из железа. Проволока начинает ярко светиться и разбрасывать в разные стороны раскаленные искры, как при горении бенгальского огня (рис. 83).

При этом протекает следующая химическая реакция:

В результате реакции образуется вещество Fe₃O₄ (железная окалина). В состав формульной единицы этого вещества входят три атома железа, причем один из них имеет валентность II, а два других атома имеют валентность III. Поэтому формулу этого вещества можно представить в виде FeO * Fe₂O₃.

На заметку: Реакцию железа с кислородом используют для резки стальных изделий. Для этого определенный участок детали сначала нагревают с помощью кислородногазовой горелки. Затем направляют на нагретое место струю чистого кислорода, для чего перекрывают кран поступления горючего газа в горелку. Нагретое до высокой температуры железо вступает в химическую реакцию с кислородом и превращается в окалину. Так можно разрезать очень толстые железные детали.

Реакции горения

Общим для рассмотренных нами реакций является то, что при их протекании выделяется много света и теплоты. Очень многие вещества именно так взаимодействуют между собой.

Рассмотренные выше реакции простых веществ серы, фосфора, углерода и железа с кислородом являются реакциями горения.

Реакциями горения называются химические реакции, протекающие с выделением большого количества теплоты и света.

На заметку: Некоторые химические реакции протекают очень быстро. Такие реакции называют взрывными или просто взрывами. Например, взаимодействие кислорода с водородом может протекать в форме взрыва.

Горение может протекать не только в кислороде, но и в других газах. Об этих процессах вы узнаете при дальнейшем изучении химии.

Горение веществ на воздухе и в кислороде

Вы уже знаете, что в состав окружающего нас воздуха входит кислород. Поэтому многие вещества горят не только в чистом кислороде, но и на воздухе.

Горение на воздухе протекает чаще всего гораздо медленнее, чем в чистом кислороде. Происходит это потому, что в воздухе лишь одна пятая часть по объему приходится на кислород. Если уменьшить доступ воздуха к горящему предмету (а следовательно, уменьшить доступ кислорода), горение замедляется или прекращается. Отсюда понятно, почему для тушения загоревшегося предмета на него следует набросить, например, одеяло или плотную тряпку.

На заметку : При пожарах для тушения горящих предметов часто используют пену (рис. 84). Она обволакивает горящий предмет и прекращает доступ к нему кислорода. Горение сначала замедляется, а затем прекращается совсем.

Некоторые вещества, быстро сгорающие в кислороде, на воздухе не горят вообще. Так, если нагреть железную проволоку на воздухе даже до белого каления, она все равно не станет гореть, тогда как в чистом кислороде быстро сгорает с образованием раскаленных искр.

Краткие выводы урока:

Надеюсь урок 18 «Физические и химические свойства кислорода» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

ГДЗ (ответы) Химия 7 класс Григорович А.В. §19 Горение и окисление веществ в воздухе

Контрольные вопросы

Вопрос 1 Какие условия необходимы для возникновения горения? Для возникновения горения необходимы доступ воздуха и нагревание вещества до температуры воспламенения.

Вопрос 2 Что общего между процессами горения, дыхания и гниения? Это процессы взаимодействия веществ с кислородом.

Задания для усвоения материала

Упражнение 1 Что общего и чем отличаются процессы горения, медленного окисления и взрыва? Общим является их взаимодействие с кислородом, а отличаются скоростю этого взаимодействия.

Упражнение 2 Узнайте по справочнику, какие из атмосферных газов легче воздуха; тяжелее воздуха.

Чтобы узнать, какие из газов легче или тяжелее воздуха, достаточно сравнить их относительные молекулярные массы со средней относительной молекулярной массой воздуха (M_r=29).

Как вы считаете, от чего она зависит? От химического строения вещества

Упражнение 4 Прелые листья или сено на воздухе могут вспыхнуть. Объясните, почему это происходит. В этих случаях теплота, выделяемая при медленном окислении веществ, является достаточной для самовозгорания.

Упражнение 5 Почему для тушения горящих предметов можно использовать плотное одеяло? Чтобы прекратить доступ воздуха. Пламя гаснет, потому что прекращается доступ воздуха, а одеяло не загорается, потому что не успевает нагреться до своей температуры воспламенения.

Упражнение 6 Вычислите, какая масса кислорода содержится в одной из комнат вашей квартиры.

Дано: размеры комнаты: a=3 м, b=4 м, c=2,5 м, ρ(О₂) =1,43 г/л.

V=abc=3 • 4 • 2,5=30 м 3

В воздухе кислорода около 20% по объему (или 1/5 часть), поэтому объем кислорода будет в 5 раз меньше, то есть

V(O₂)= 30 м 3 :5=6 м 3 =6000 л

Из формулы ρ= m/V находим массу m=V• ρ:

Ответ: масса кислорода 8 кг 580 г.

Упражнение 7 Как вы считаете, почему на воздухе горение происходит медленнее, чем в чистом кислороде? В воздухе горение происходит медленнее, чем в чистом кислороде, потому что в воздухе кислорода содержится около 20%, а имеющиеся в нем азот и другие газы не поддерживают горение.

В процессе горения веществ участвует лишь 1/5 объема воздуха.

Упражнение 8 Почему тлеющие угли костра вспыхивают ярким пламенем, если на них сильно подуть? Таким образом на тлеющие угли костра нагнетается воздух, в котором содержится кислород, который поддерживает горение.

Упражнение 9 Какой химический процесс является основой:

а) разрушения древесины в случае длительного хранения;

б) уменьшения прочности одежды из хлопка, льна и шелка со временем;

в) саморазогревания влажного зерна в зернохранилище;

Медленное окисление (прение)

г) разогревания почвы после внесения в нее навоза?

Медленное окисление (гниение)

Упражнение 11* Как вы считаете, каковы функции азота, кислорода, углекислого газа и водяного пара в атмосфере Земли?

Азот: с воздуха усваивается микроорганизмами и бактериями, которые переводят его в удобную для других организмов форму ; в составе атмосферы защищает от охлаждения и перегрева.

Кислород: участвует в процессах окисления, дыхания, горения; молекулы кислорода и озона непрерывно превращаются друг на друга и вместе с тем защищают живые организмы на поверхности планеты от ультрафиолета.

Углекислый газ: нужен для фотосинтеза; является парниковым газом в атмосфере Земли.

Водяной пар: является парниковым газом в атмосфере Земли; обусловливает влажность воздуха (облака, атмосферные осадки)

Источник

ГДЗ (ответы) Химия 7 класс Григорович А.В. §19 Горение и окисление веществ в воздухе

Контрольные вопросы

Вопрос 1 Какие условия необходимы для возникновения горения? Для возникновения горения необходимы доступ воздуха и нагревание вещества до температуры воспламенения.

Вопрос 2 Что общего между процессами горения, дыхания и гниения? Это процессы взаимодействия веществ с кислородом.

Задания для усвоения материала

Упражнение 1 Что общего и чем отличаются процессы горения, медленного окисления и взрыва? Общим является их взаимодействие с кислородом, а отличаются скоростю этого взаимодействия.

Упражнение 2 Узнайте по справочнику, какие из атмосферных газов легче воздуха; тяжелее воздуха.

Чтобы узнать, какие из газов легче или тяжелее воздуха, достаточно сравнить их относительные молекулярные массы со средней относительной молекулярной массой воздуха (M_r=29).

Как вы считаете, от чего она зависит? От химического строения вещества

Упражнение 4 Прелые листья или сено на воздухе могут вспыхнуть. Объясните, почему это происходит. В этих случаях теплота, выделяемая при медленном окислении веществ, является достаточной для самовозгорания.

Упражнение 5 Почему для тушения горящих предметов можно использовать плотное одеяло? Чтобы прекратить доступ воздуха. Пламя гаснет, потому что прекращается доступ воздуха, а одеяло не загорается, потому что не успевает нагреться до своей температуры воспламенения.

Упражнение 6 Вычислите, какая масса кислорода содержится в одной из комнат вашей квартиры.

Дано: размеры комнаты: a=3 м, b=4 м, c=2,5 м, ρ(О₂) =1,43 г/л.

V=abc=3 • 4 • 2,5=30 м 3

В воздухе кислорода около 20% по объему (или 1/5 часть), поэтому объем кислорода будет в 5 раз меньше, то есть

V(O₂)= 30 м 3 :5=6 м 3 =6000 л

Из формулы ρ= m/V находим массу m=V• ρ:

Ответ: масса кислорода 8 кг 580 г.

Упражнение 7 Как вы считаете, почему на воздухе горение происходит медленнее, чем в чистом кислороде? В воздухе горение происходит медленнее, чем в чистом кислороде, потому что в воздухе кислорода содержится около 20%, а имеющиеся в нем азот и другие газы не поддерживают горение.

В процессе горения веществ участвует лишь 1/5 объема воздуха.

Упражнение 8 Почему тлеющие угли костра вспыхивают ярким пламенем, если на них сильно подуть? Таким образом на тлеющие угли костра нагнетается воздух, в котором содержится кислород, который поддерживает горение.

Упражнение 9 Какой химический процесс является основой:

а) разрушения древесины в случае длительного хранения;

б) уменьшения прочности одежды из хлопка, льна и шелка со временем;

в) саморазогревания влажного зерна в зернохранилище;

Медленное окисление (прение)

г) разогревания почвы после внесения в нее навоза?

Медленное окисление (гниение)

Упражнение 11* Как вы считаете, каковы функции азота, кислорода, углекислого газа и водяного пара в атмосфере Земли?

Азот: с воздуха усваивается микроорганизмами и бактериями, которые переводят его в удобную для других организмов форму ; в составе атмосферы защищает от охлаждения и перегрева.

Кислород: участвует в процессах окисления, дыхания, горения; молекулы кислорода и озона непрерывно превращаются друг на друга и вместе с тем защищают живые организмы на поверхности планеты от ультрафиолета.

Углекислый газ: нужен для фотосинтеза; является парниковым газом в атмосфере Земли.

Водяной пар: является парниковым газом в атмосфере Земли; обусловливает влажность воздуха (облака, атмосферные осадки)

Источник

ГДЗ (ответы) Химия 7 класс Григорович А.В. §19 Горение и окисление веществ в воздухе

Контрольные вопросы

Вопрос 1 Какие условия необходимы для возникновения горения? Для возникновения горения необходимы доступ воздуха и нагревание вещества до температуры воспламенения.

Вопрос 2 Что общего между процессами горения, дыхания и гниения? Это процессы взаимодействия веществ с кислородом.

Задания для усвоения материала

Упражнение 1 Что общего и чем отличаются процессы горения, медленного окисления и взрыва? Общим является их взаимодействие с кислородом, а отличаются скоростю этого взаимодействия.

Упражнение 2 Узнайте по справочнику, какие из атмосферных газов легче воздуха; тяжелее воздуха.

Чтобы узнать, какие из газов легче или тяжелее воздуха, достаточно сравнить их относительные молекулярные массы со средней относительной молекулярной массой воздуха (M_r=29).

Как вы считаете, от чего она зависит? От химического строения вещества

Упражнение 4 Прелые листья или сено на воздухе могут вспыхнуть. Объясните, почему это происходит. В этих случаях теплота, выделяемая при медленном окислении веществ, является достаточной для самовозгорания.

Упражнение 5 Почему для тушения горящих предметов можно использовать плотное одеяло? Чтобы прекратить доступ воздуха. Пламя гаснет, потому что прекращается доступ воздуха, а одеяло не загорается, потому что не успевает нагреться до своей температуры воспламенения.

Упражнение 6 Вычислите, какая масса кислорода содержится в одной из комнат вашей квартиры.

Дано: размеры комнаты: a=3 м, b=4 м, c=2,5 м, ρ(О₂) =1,43 г/л.

V=abc=3 • 4 • 2,5=30 м 3

В воздухе кислорода около 20% по объему (или 1/5 часть), поэтому объем кислорода будет в 5 раз меньше, то есть

V(O₂)= 30 м 3 :5=6 м 3 =6000 л

Из формулы ρ= m/V находим массу m=V• ρ:

Ответ: масса кислорода 8 кг 580 г.

Упражнение 7 Как вы считаете, почему на воздухе горение происходит медленнее, чем в чистом кислороде? В воздухе горение происходит медленнее, чем в чистом кислороде, потому что в воздухе кислорода содержится около 20%, а имеющиеся в нем азот и другие газы не поддерживают горение.

В процессе горения веществ участвует лишь 1/5 объема воздуха.

Упражнение 8 Почему тлеющие угли костра вспыхивают ярким пламенем, если на них сильно подуть? Таким образом на тлеющие угли костра нагнетается воздух, в котором содержится кислород, который поддерживает горение.

Упражнение 9 Какой химический процесс является основой:

а) разрушения древесины в случае длительного хранения;

б) уменьшения прочности одежды из хлопка, льна и шелка со временем;

в) саморазогревания влажного зерна в зернохранилище;

Медленное окисление (прение)

г) разогревания почвы после внесения в нее навоза?

Медленное окисление (гниение)

Упражнение 11* Как вы считаете, каковы функции азота, кислорода, углекислого газа и водяного пара в атмосфере Земли?

Азот: с воздуха усваивается микроорганизмами и бактериями, которые переводят его в удобную для других организмов форму ; в составе атмосферы защищает от охлаждения и перегрева.

Кислород: участвует в процессах окисления, дыхания, горения; молекулы кислорода и озона непрерывно превращаются друг на друга и вместе с тем защищают живые организмы на поверхности планеты от ультрафиолета.

Углекислый газ: нужен для фотосинтеза; является парниковым газом в атмосфере Земли.

Водяной пар: является парниковым газом в атмосфере Земли; обусловливает влажность воздуха (облака, атмосферные осадки)

Источник