Кислород является химическим элементом в периодической таблице элементов и обозначается символом $O$, имеет порядковое число $8$, а атомная масса составляет $15.9994$ а. е. м.
При комнатной температуре кислород представляет собой бесцветный газ без цвета, вкуса и запаха, который тяжелее воздуха. Это самый распространенный элемент на Земле.
Кислород имеет жизненно важное значение для живой природы. Данный элемент является компонентом многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках кислород занимает около $25\%$ , а по весу - около $65\%$. Все основные классы структурных молекул в живых организмах, таких как белки, углеводы и жиры, содержат кислород. Кислород содержат много неорганических соединений, которые являются неотъемлемой частью раковин, зубов и костей. Кислород вырабатывается цианобактериями, водорослями и растениями в процессе фотосинтеза и участвует в клеточном дыхании у сложных организмов.
Физические свойства
- Кислород более растворим в воде, чем азот. Растворимость кислорода в воде зависит от температуры, например, при $0^\circ \ C$ растворяли в два раза выше, чем при $20^\circ \ C$.
- При охлаждении до $-183^\circ \ C$ кислород преобразовывается в прозрачную синюю жидкость, которая при $-218,7$ С образует голубые кристаллы. Плотность газообразного кислорода составляет $1,42897$ г/л.
- Кислород конденсируется при $90,20$ K ($-182,95^\circ \ C$) и застывает при $54,36$ K ($-218,79^\circ \ C$).Жидкий кислород высокой чистоты, как правило, получают путем фракционной перегонки сжиженного воздуха. Это вещество с высокой реакционной способностью и должно быть отделено от горючих материалов.
Распространение в природе
Кислород является самым распространенным химическим элементом.
Это третий самый распространенный элемент во Вселенной после водорода и гелия. Примерно $0,9\%$ от массы Солнца представляет собой кислород. Земля является нетипичной планетой среди остальных планет солнечной системы, которые имеют значительно меньше газообразного кислорода в атмосфере - $0,1\%$ по объему Марса и намного меньше у Венеры. Чистый кислород вокруг этих планет происходит только в результате ультрафиолетовых лучей, разбивающих кислородсодержащие соединения, такие как диоксид углерода.
Необычно высокая концентрация газообразного кислорода на Земле является результатом циркуляции кислорода. Этот биохимический цикл описывает движение кислорода внутри и между его тремя основными резервуарами на Земле - атмосферой, биосферой и литосферой. Основным фактором, стимулирующим, циркуляцию кислорода является фотосинтез. Фотосинтез выпускает кислород в атмосферу, в то время как дыхание и распад забирают его. В текущем устойчивом состоянии производство и потребление имеют одинаковую интенсивность около $\frac{1}{2000}$ от общего количества атмосферного кислорода в год.
Загрязнение воды питательными веществами, такими как нитраты или фосфаты может стимулировать рост водорослей – и, следовательно, процесс эвтрофикации - разложение этих организмов и других биологических материалов, могут снижать концентрацию $O_2$ в эвтрофных водоемах.
Кислород – чистое вещество
Кислород является чистым веществом.
Чистое вещество имеет определенный и постоянный состав - как соль или сахар. Чистое вещество может быть как элементом так и соединением, но состав чистого вещества не изменяется.
Смеси содержат более одного химического вещества, и они не имеют постоянного состава.
Использование кислорода
Кислород имеет решающее значение для всех живых организмов. Некоторые из его соединений являются неотъемлемой частью повседневной жизни. Самое главное его соединение является вода ($H_2O$). Плохое питание, курение и загрязнение воздуха являются основными причинами, из-за которых человеческий организм не получает достаточного количества кислорода. Дефицит приводит к усталости, нарушению обмена веществ, преждевременное старение и риску развития сердечно - сосудистых заболеваний.
