Уравнение реакции получения кислорода из перманганата калия и собирание его методом вытеснения (7 видео)

Получение кислорода

Содержание

История открытия кислорода
Способы получения и собирания кислорода в лаборатории
1) Разложение оксида ртути (II)
2) Разложение перманганата калия
Разложение пероксида водорода
Разложение хлората калия
Разложение нитратов
Получение кислорода в промышленности
Практическая работа №4 «Получение кислорода разложением перманганата марганца и исследование его свойств»
Ваш ответ
решение вопроса
Похожие вопросы
Практическая работа №4.
Получение кислорода и изучение его свойств.
📸 Видео

Видео:Получение кислорода из перманганата калияСкачать

История открытия кислорода

Открытие кислорода ознаменовало новый период в развитии химии. С глубокой древности было известно, что для горения необходим воздух. Процесс горения веществ долгое время оставался непонятным. В эпоху алхимии широкое распространение получила теория флогистона, согласно которой вещества горят благодаря их взаимодействию с огненной материей, то есть с флогистоном, который содержится в пламени. Кислород был получен английским химиком Джозефом Пристли в 70-х годах XVIII века. Химик нагревал красный порошок оксида ртути (II), в итоге вещество разлагалось, с образованием металлической ртути и бесцветного газа:

Оксиды – бинарные соединения, в состав которых входит кислород При внесении тлеющей лучины в сосуд с газом она ярко вспыхивала. Ученый считал, что тлеющая лучина вносит в газ флогистон, и он загорается. Д. Пристли пробовал дышать полученным газом, и был восхищен тем, как легко и свободно им дышится. Тогда ученый и не предполагал, что удовольствие дышать этим газом предоставлено каждому. Результатами своих опытов Д. Пристли поделился с французским химиком Антуаном Лораном Лавуазье.

Имея хорошо оснащенную на то время лабораторию, А. Лавуазье повторил и усовершенствовал опыты Д. Пристли. А. Лавуазье измерил количество газа, выделяющееся при разложении определенной массы оксида ртути. Затем химик нагрел в герметичном сосуде металлическую ртуть до тех пор, пока она не превратилась в оксид ртути (II). Он обнаружил, что количество выделившегося газа в первом опыте равно газу, поглотившемуся во втором опыте. Следовательно, ртуть реагирует с каким-то веществом, содержащимся в воздухе. И это же вещество выделяется при разложении оксида. Лавуазье первым сделал вывод, что флогистон здесь совершенно ни при чем, и горение тлеющей лучины вызывает именно неизвестный газ, который в последствии был назван кислородом. Открытие кислорода ознаменовало крах теории флогистона!

Видео:Опыты по химии. Получение кислорода из перманганата калия и собирание его способом вытеснения водыСкачать

Способы получения и собирания кислорода в лаборатории

Лабораторные способы получения кислорода весьма разнообразны. Существует много веществ, из которых можно получить кислород. Рассмотрим наиболее распространенные способы.

1) Разложение оксида ртути (II)

Одним из способов получения кислорода в лаборатории, является его получение по описанной выше реакции разложения оксида ртути (II). Ввиду высокой токсичности соединений ртути и паров самой ртути, данный способ используется крайне редко.

2) Разложение перманганата калия

Перманганат калия (в быту мы называем его марганцовкой) – кристаллическое вещество темно-фиолетового цвета. При нагревании перманганата калия выделяется кислород. В пробирку насыплем немного порошка перманганата калия и закрепим ее горизонтально в лапке штатива. Недалеко от отверстия пробирки поместим кусочек ваты. Закроем пробирку пробкой, в которую вставлена газоотводная трубка, конец которой опустим в сосуд- приемник. Газоотводная трубка должна доходить до дна сосуда-приемника. Ватка, находящаяся около отверстия пробирки нужна, чтобы предотвратить попадание частиц перманганата калия в сосуд-приемник (при разложении выделяющийся кислород увлекает за собой частички перманганата). Когда прибор собран, начинаем нагревание пробирки. Начинается выделение кислорода.

Уравнение реакции разложения перманганата калия:

2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2↑

Как обнаружить присутствие кислорода? Воспользуемся способом Пристли. Подожжем деревянную лучину, дадим ей немного погореть, затем погасим, так, чтобы она едва тлела. Опустим тлеющую лучину в сосуд с кислородом. Лучина ярко вспыхивает! Газоотводная трубка была не случайно опущена до дна сосуда-приемника. Кислород тяжелее воздуха, следовательно, он будет собираться в нижней части приемника, вытесняя из него воздух. Кислород можно собрать и методом вытеснения воды. Для этого газоотводную трубку необходимо опустить в пробирку, заполненную водой, и опущенную в кристаллизатор с водой вниз отверстием. При поступлении кислорода газ вытесняет воду из пробирки.

Разложение пероксида водорода

Пероксид водорода – вещество всем известное. В аптеке оно продается под названием «перекись водорода». Данное название является устаревшим, более правильно использовать термин «пероксид». Химическая формула пероксида водорода Н2О2 Пероксид водорода при хранении медленно разлагается на воду и кислород. Чтобы ускорить процесс разложения можно произвести нагрев или применить катализатор.

Катализатор – вещество, ускоряющее скорость протекания химической реакции

Нальем в колбу пероксид водорода, внесем в жидкость катализатор. Катализатором может служить порошок черного цвета – оксид марганца MnO2. Тотчас смесь начнет вспениваться вследствие выделения большого количества кислорода. Внесем в колбу тлеющую лучину – она ярко вспыхивает. Уравнение реакции разложения пероксида водорода:

2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2↑

Обратите внимание: катализатор, ускоряющий протекание реакции, записывается над стрелкой, или знаком «=», потому что он не расходуется в ходе реакции, а только ускоряет ее.

Разложение хлората калия

Хлорат калия – кристаллическое вещество белого цвета. Используется в производстве фейерверков и других различных пиротехнических изделий. Встречается тривиальное название этого вещества – «бертолетова соль». Такое название вещество получило в честь французского химика, впервые синтезировавшего его, – Клода Луи Бертолле. Химическая формула хлората калия KСlO3. При нагревании хлората калия в присутствии катализатора – оксида марганца MnO2, бертолетова соль разлагается по следующей схеме:

2KClO3 t°, MnO2 → 2KCl + 3O2↑.

Разложение нитратов

Нитраты – вещества, содержащие в своем составе ионы NO3⎺. Соединения данного класса используются в качестве минеральных удобрений, входят в состав пиротехнических изделий.

Нитраты – соединения термически нестойкие, и при нагревании разлагаются с выделением кислорода:

Обратите внимание, что все рассмотренные способы получения кислорода схожи. Во всех случаях кислород выделяется при разложении более сложных веществ.

Реакция разложения – реакция, в результате которой сложные вещества разлагаются на более простые В общем виде реакцию разложения можно описать буквенной схемой:

Реакции разложения могут протекать при действии различных факторов. Это может быть нагревание, действие электрического тока, применение катализатора. Существуют реакции, в которых вещества разлагаются самопроизвольно.

Видео:Опыты по химии. Получение кислорода из перманганата калияСкачать

Получение кислорода в промышленности

В промышленности кислород получают путем выделения его из воздуха.

Воздух – смесь газов, основные компоненты которой представлены в таблице.

Сущность этого способа заключается в глубоком охлаждении воздуха с превращением его в жидкость, что при нормальном атмосферном давлении может быть достигнуто при температуре около -192°С. Разделение жидкости на кислород и азот осуществляется путем использования разности температур их кипения, а именно: Ткип.

N2 = -196°С (при нормальном атмосферном давлении).

При постепенном испарении жидкости в газообразную фазу в первую очередь будет переходить азот, имеющий более низкую температуру кипения, и, по мере его выделения, жидкость будет обогащаться кислородом. Многократное повторение этого процесса позволяет получить кислород и азот требуемой чистоты. Такой способ разделения жидкостей на составные части называется ректификацией жидкого воздуха.

В лаборатории кислород получают реакциями разложения
Реакция разложения – реакция, в результате которой сложные вещества разлагаются на более простые
Кислород можно собрать методом вытеснения воздуха или методом вытеснения воды
Для обнаружения кислорода используют тлеющую лучину, она ярко вспыхивает в нем
Катализатор – вещество, ускоряющее химическую реакцию, но не расходующееся в ней

Видео:получение кислородаСкачать

Практическая работа №4 «Получение кислорода разложением перманганата марганца и исследование его свойств»

Видео:Получение кислорода в лаборатории из перманганата калия методом вытеснения воздухаСкачать

Ваш ответ

Видео:Получение кислорода из пероксида водородаСкачать

решение вопроса

Видео:8 класс Практическая работа Получение кислорода и изучение его свойствСкачать

Практическая работа №4.

Видео:Реакция этилена с раствором перманганата калияСкачать

Получение кислорода и изучение его свойств.

Цель работы: освоить один из лабораторных способов получения кислорода и собирание его методом вытеснения воздуха; закрепить знания о физических и химических свойствах кислорода.

1. Получение и собирание кислорода.

1) Соберите прибор для получения газов. Проверьте его на герметичность.

2) В пробирку примерно на четверть её объема насыпьте порошок KMnO₄. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Закрепите прибор в штативе в наклонном положении, как показано на риснуке. Подготовьте стакан (или пробирку) для собирания кислорода. Нагрейте сначала всю пробирку, а потом только ту её часть, где находится KMnO₄.

3) Убедившись, что стакан или пробирка заполнились кислородом, прекратите нагревание и закройте сосуд с кислородом.

2. Исследование свойств кислорода.

1) Какие физические свойства кислорода можно установить, рассматривая полученный газ?

2) Внесите в сосуд с кислородом тлеющую лучинку. Что вы наблюдаете? О чём это свидетельствует?

3. Сделайте отчет о проделанной работе по плану:

1) Название работы.
2) Цель работы.
3) Использованное оборудование.
4) Название каждой части работы с краткой записью результатов, рисунком прибора, пояснительными надписями и и ответами на поставленные в работе вопросы.
5) Составление уравнения соответствующих химических реакций.
6) Общий вывод.

ОТВЕТЫ

Исследование свойств кислорода
1) Рассматривая полученный кислород, мы видим, что газ прозрачный и не имеет цвета. Если открыть сосуд, то можно убедиться в том, что кислород не имеет запаха.
2) При внесении тлеющий лучинки в сосуд мы видим, что её тление усиливается (угольки становятся ярче). Это свидетельствует о том, что кислород поддерживает горение.

ОТЧЕТ

Название: Получение кислорода и изучение его свойств.

Цель: освоить один из лабораторных способов получения кислорода и собирание его методом вытеснения воздуха. Подтвердить на практике физические и химические свойства кислорода.

Использованное оборудование: пробирка с газоотводной трубкой, спиртовка, штатив с лапкой, химический стакан, вата, лучинка, спички, перманганат калия.

Вывод: мы освоили лабораторный способ получения кислорода путём разложения перманганата калия и собирания кислорода методом вытеснения воздуха. На практике изучили физические и химические свойства кислорода.