Кислород и озон. Оксиды и пероксиды

• Кислород – типичный неметалл, электронная конфигурация 1s²2s²2p⁴, валентность равна II. Аллотропные модификации: кислород O₂ и озон O₃:

  • O₂ – бесцветный газ без вкуса и запаха, умеренно растворим в воде, ниже −183 °С – светло-голубая жидкость, ниже −218 °С – тёмно-синие кристаллы;
  • O₃ – светло-голубой газ с характерным запахом, ниже −112 °С − тёмно-синяя жидкость, ниже −197 °С − тёмно-фиолетовые кристаллы, ядовит.
• Оба газа – сильные окислители, реагируют со всеми простыми веществами, кроме золота и галогенов, образуют оксиды, пероксиды и надпероксиды:

2Cu + O₂ = 2CuO; 2Na + O₂ = Na₂O₂; K + O₂ = KO₂.

• Получение кислорода и озона:

  • криогенной ректификацией из воздуха;

  • электролизом водных растворов: 2Н₂О − 4$\stackrel{-}{\mathrm{е}}$ → О₂↑+ 4Н⁺;

  • термическим разложением KMnO₄, KClO₃ или Н₂О₂:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑;

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂↑;

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂↑;

• 3О₂ = 2О₃ (эл. разряд); 3H₂SO₄ + 3BaO₂ = 3BaSO₄↓ + O₃↑ + 3H₂O.
• Применение кислорода: для облегчения дыхания в медицине, авиации, подводном плавании; как окислитель для ракетного топлива, в металлургии, для аэрации в рыборазведении.
• Применение озона: в медицине как окислитель, для отбеливания бумаги, в водоподготовке, для дезинфекции.