Кислород необходим для дыхания и горения, это самый распространённый элемент земной коры. Элемент № 8. Ниже — карточка и описание.
| Символ | O |
|---|---|
| Латинское название | Oxygenium |
| Атомный номер | 8 |
| Атомная масса | 15,999 а.е.м. |
| Категория | Неметаллы |
| Группа | 16 |
| Период | 2 |
| Агрегатное состояние (20 °C) | газ |
| Электронная конфигурация | [He] 2s² 2p⁴ |
| Полная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁴ |
| Электронов на внешнем уровне | 6 |
| Степени окисления | −2 |
| Валентность | II |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 3,44 |
| Температура плавления | -218 °C |
| Температура кипения | -183 °C |
| Год открытия | 1774 |
| Применение | дыхание, металлургия, окислитель |
Это тот самый план, по которому характеристику элемента спрашивают в школе и на ЕГЭ: от положения в периодической системе — к строению атома, а от строения атома — к свойствам. Ниже — готовый разбор 8-го элемента (Кислород, O). Такой же разбор для любого из 118 элементов построит конструктор характеристики элемента.
Кислород (лат. Oxygenium, символ O) — элемент с номером 8 и атомной массой 15,999, VI группа второго периода. Электронная конфигурация 1s² 2s² 2p⁴, на внешнем уровне шесть электронов, поэтому кислород легко принимает два электрона и почти во всех соединениях имеет степень окисления −2 (исключения — пероксиды, где −1, и соединения со фтором). Простое вещество — газ O₂ без цвета и запаха, поддерживающий дыхание и горение; он составляет около 21% воздуха. Есть и вторая аллотропная форма — озон O₃, образующий защитный слой в стратосфере. Температуры плавления и кипения кислорода очень низкие (−218 и −183 °C), в жидком виде он имеет голубоватый цвет.
Кислород — самый распространённый элемент земной коры (около 47% её массы): он входит в состав воды, песка (диоксида кремния), силикатов, оксидов, карбонатов, а также почти всех органических веществ. Это второй по электроотрицательности элемент после фтора, то есть сильный окислитель: реакции с кислородом (окисление, горение, дыхание, ржавление) идут с выделением энергии. В природе кислород образуется при фотосинтезе растений и водорослей и потребляется при дыхании и горении, замыкая круговорот. В технике кислород применяют в металлургии (кислородное дутьё при выплавке стали), при газовой сварке и резке металлов, в медицине для дыхания, как окислитель ракетного топлива. Получают его сжижением и разделением воздуха или электролизом воды. Соседи кислорода — азот и фтор; о его роли как окислителя рассказано в гайде об электроотрицательности, а массовые доли кислорода в оксидах удобно считать соответствующим калькулятором.
Обычно −2 — почти во всех оксидах, кислотах, воде. Исключения: −1 в пероксидах (H₂O₂), 0 в простом веществе O₂ и положительная только в соединениях со фтором.
Это две аллотропные формы одного элемента. Обычный кислород — молекулы O₂, которыми мы дышим. Озон — O₃, более активный газ с резким запахом; в стратосфере он образует озоновый слой, защищающий от ультрафиолета.
В воздухе около 21% по объёму. В земной коре кислород — самый распространённый элемент, около 47% её массы, в основном в составе оксидов и силикатов.
Его выделяют растения, водоросли и цианобактерии при фотосинтезе из углекислого газа и воды. Дыхание и горение потребляют кислород обратно — так поддерживается круговорот.
В металлургии для выплавки стали, при сварке и резке металлов, в медицине для дыхания, как окислитель топлива, в химической промышленности. Получают разделением сжиженного воздуха.