← Кислород

Химические свойства кислорода

Кислород — второй по электроотрицательности элемент, и почти со всем он реагирует как окислитель.

3. Химические свойства

Кислород проявляет свойства окислителя с подавляющим большинством элементов, заставляя их гореть с выделением энергии.

РеагентыОсобенности и уравнения реакций
С неметаллами (Исключения)
Фтор, Галогены
С хлором, бромом и йодом реакций напрямую НЕТ. А фтор — единственный элемент, которому кислород проигрывает! Фтор окисляет кислород, образуя фторид кислорода:
O2 + 2F2 → 2OF2 (кислород проявляет с.о. +2!)
Реакция 2
С остальными неметаллами
С, S, Si, N, P
С азотом реакция идет крайне тяжело, а углерод, сера и фосфор горят отлично:
C + O2(изб) → CO2
2C + O2(нед) → 2CO
S + O2 → SO2 (Получить SO₃ без катализатора нельзя!)
Si + O2 → SiO2
N2 + O2 2000°C / Молния⇄ 2NO (Эндотермическая реакция)
4P + 5O2(изб) t°→ 2P2O5
4P + 3O2(нед) t°→ 2P2O3
Реакция 3
С металлами
Окись и Пероксиды
Кислород окисляет все металлы, кроме золота (Au) и платины (Pt). Особое внимание горячим щелочным металлам!
ПРАВИЛО ГОРЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
Только Литий и Щёлочноземельные металлы (Ca, Ba, Sr) горят до нормальных оксидов.
4Li + O2 → 2Li2O (Оксид)
2Na + O2 → Na2O2 (Пероксид!)
K + O2 → KO2 (Надпероксид!)
Горение переходных металлов:
2Zn + O2 → 2ZnO
3Fe + 2O2 t°→ Fe3O4 (Железная окалина: FeO · Fe₂O₃)
Реакция 4
Сложные вещества: Сульфиды
Обжиг Пиритов
Сульфиды отлично горят. Образуются два оксида: оксид металла и сернистый газ (SO₂):
4FeS + 7O2 t°→ 2Fe2O3 + 4SO2↑
CS2 + 3O2 t°→ CO2 + 2SO2↑
Реакция 5
Сложные вещества: Летучие водородные (NH₃, H₂S)
Влияние катализатора
Сероводород горит по-разному в зависимости от избытка кислорода:
2H2S + 3O2(изб) → 2H2O + 2SO2
2H2S + O2(нед) → 2H2O + 2S↓ (Осадок серы)
Аммиак также требует особого внимания:
Без катализатора (Горение): окисление до нейтрального азота N₂.
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
С платиновым (Pt) катализатором: окисление до оксида азота NO.
4NH3 + 5O2 Pt, t°→ 4NO + 6H2O
Реакция 6
Дожигание промежуточных оксидов и органики
Кислород с радостью доокисляет вещества, в которых элемент находится не в высшей степени окисления, а любая органика горит до CO₂ и H₂O:
2NO + O2 → 2NO2 ("бурый газ")
2CO + O2 → 2CO2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (Серо-зеленый осадок буреет!)
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Реакция 7

Вопрос 1: Химические свойства кислорода (Горение и окисление)

Проверка

Допишите уравнения реакций горения (взаимодействия с кислородом):

  1. $S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} \dots$
  2. $P + O_2(изб) \xrightarrow{t^\circ} \dots$
  3. $Fe + O_2 \xrightarrow{t^\circ} \dots$
  4. $CH_4 + O_2 \xrightarrow{t^\circ} \dots + \dots$
  5. $H_2S + O_2(изб) \xrightarrow{t^\circ} \dots + \dots$

Ответ:

  1. $S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} SO_2$ (образуется диоксид серы)
  2. $4P + 5O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2P_2O_5$
  3. $3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t^\circ} Fe_3O_4$ (образуется железная окалина)
  4. $CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2 + 2H_2O$ (полное сгорание органики)
  5. $2H_2S + 3O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2SO_2 + 2H_2O$ (полное окисление сероводорода)

Пояснение: Кислород — сильный окислитель. При горении сложных веществ, как правило, образуются оксиды элементов, входящих в состав вещества.

5. Видео эксперименты

Рекомендуем посмотреть опыты с кислородом на канале Thoisoi:

★Олимпиадная задача по теме «Кислород»Цепочка из 11 реакций с полным разбором — на отдельной странице→
📝
Практика по неорганической химии
Проверь свои знания. Задания в формате ЕГЭ с подробными решениями.
📋 Зад. 5 — Классификация ⚗️ Зад. 6 — Свойства 🔬 Зад. 7 — Свойства (2) 🧪 Зад. 8 — Свойства (3) 🔗 Зад. 9 — Цепочки ✍️ Зад. 31 — Уравнения