Конспект уроку: Добування кисню в лабораторії й промисловості. Поняття про каталізатор. Реакція розкладу

Добування кисню

Кисень в лабораторних умовах добувають за допомогою розкладання деяких оксигеновмісних речовин. Наприклад, якщо у пробірці підігрівати калій перманганат KMnO₄, то таким чином під впливом нагрівання відбувається розкладання калій перманганату на три зовсім нові речовини: калій манганат K₂MnO₄, манган(ІV) оксид MnO₂ і кисень O₂. Такі реакції відносяться до реакцій розкладу.

Рис. 1. Установка для добування кисню у лабораторії

Реакції розкладу - хімічні реакції, під час котрих із однієї складної речовини формуються дві чи більше нових речовин (простих або складних).

Розкладання перманганату калію KMnO₄ під час нагрівання можна виразити таким хімічним рівнянням:

2 KMnO₄ = К₂МnО₄ + MnO₂ + O₂

Що в пробірці кисень, а не повітря, довести можна з допомогою тліючої скіпки. Вона яскраво спалахує при внесенні в атмосферу кисню.

Каталізатори

Hе усі оксигеновмісні речовини за нагрівання швидко розкладаються із виділенням кисню. Для того, щоб прискорити реакцію, застосовують спеціальні речовини. Наприклад, манган (ІV) оксид MnO2 розкладання гідроген пероксиду H2O2 прискорює:

2 Н₂О₂ = 2 Н₂О + О₂

Магнан(IV) оксид має властивість прискорювати розкладання деяких речовин. Він сам при цьому не витрачається й до складу продуктів реакції не уходить. Подібні речовини звуть каталізаторами.

Каталізатори – речовини, котрі змінюють швидкість хімічної реакції, однак не входять до складу продуктів.

Каталізатори широко застосовують в промисловості. Вони надають змогу збільшувати продуктивність хімічних процесів, економніше вести виробництво.

Добування кисню у промисловості

Кисень в промисловості добувають за допомогою перегонки зрідженого повітря. Оскільки повітря являється сумішю газів, головним чином азоту і кисню, то спочатку випаровується азот, бтому що температура кипіння рідкого азоту, яка дорінює -196°С) й нижча за температуру кипіння рідкого кисню, що рівна -183°С, а рідкий кисень в результаті залишається. Зберігають його у спеціальних посудинах із подвійними стінками, між котрими немає повітря, вони називаються посудини Дьюара. Подібні посудини використовують в звичайних термосах. Таку будову мають великого розміру металеві посудини, які називаються кисневі танки, у котрих зберігають й перевозять кисень.

В лабораторних умовах добувають кисень із оксигеновмісних речовин (наприклад KMnO₄, H₂O₂) за допомогою так званих реакції розкладу.