Kisik

Izvor: Wikipedija

Kisik je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol O, atomski (redni) broj mu je 8, a atomska masa mu iznosi 15.9994(3). Na sobnoj temperaturi je plin. Kisik se javlja u molekularnom obliku kao spoj dva atoma kisika, kada se molekula obilježava s O₂) i kao spoj tri atoma kisika, kada se molekula obilježava s O₃. Molekula O₃ naziva se ozon, ključni dio zemljine atmosfere.

Sadržaj 1 Povijest 2 Svojstva 3 Ozon 4 Uporaba ozona 5 Voda 6 Izotopi 7 Dobivanje 7.1 Industrijsko dobivanje kisika 8 Primjena 9 Važniji spojevi 10 Posebne napomene 11 Vanjske poveznice

[uredi] Povijest

Kisik su krajem 18.st. otkrili,neovisno jedan o drugom,švedski ljekarnik Scheele i Joseph Priestly. Pravo objašnjenje i značenje njihovog otkrića dao je Antoine Laurent de Lavoisier,1779,ustanovio je da se zrak sastoji od dvaju plinova čiji je omjer 1:4,a nazvao ih je oxygen i azot. Dokazao je da su reakcije gorenja,disanja i hrđanja u biti istovrsne reakcije - reakcije oksidacije.

[uredi] Svojstva

Kao elementarna tvar kisik je jedan od glavnih sastojaka zraka – volumni udio kisika u zraku je 21%. Na sobnoj temperaturi je bezbojan plin, bez mirisa, okusa, teži je od zraka, ne gori ali podržava gorenje, kemijski je vrlo aktivan.

Po rasprostranjenosti je treći kemijski element u svemiru iza vodika i helija, drugi na planetu Zemlji (iza željeza), a prvi u Zemljinoj kori. U Zemljinoj kori je vezan u različitim spojevima, najviše u silikatima, karbonatima i oksidima. Najrasprostranjeniji spoj kisika na zemlji je voda, a u sastavu organskih molekula čini, uz ugljik, vodik i dušik, veći dio mase svih živih bića.

U elementarnom stanju nalazi se u obliku dvoatomnih molekula. Uobičajeno je da se struktura molekule kisika prikazuje dvostrukom kovalentnom vezom prema kojoj su svi elektroni u molekuli spareni. Pokusima je, međutim, utvrđeno da kisik ima paramagnetična svojstva, što ukazuje na nesparene elektrone u strukturnoj formuli molekule kisika. [1]

S nemetalima većinom stvara kisele okside,a s metalima bazične okside,perokside ili superokside.Zbog jako pozitivnog redukcijskog potencijala,kisik je najvažnije redukcijsko sredstvo,pa se upravo na tom svojstvu temeplji njegova uporaba. Nužan je za održavanje i razvoj gotovo svih živih organizama jer sudjeluje u raznim biokemijskim procesima. Kratkotrajno udisanje čistog kisika nije štetno,ali duže šteti organizmu.

[uredi] Ozon

Ozon je alotropska modifikacija kisika čije se molekule sastoje od tri kisikova atoma. Obje veze između atoma kisika su jednako dugačke, što upućuje na to da u molekuli ozona ne postoji dvostruka veza, nego da jedan elektronski par istodobno okružuje jezgre sva tri atoma. Prema tome u molekuli ozona postoje delokalizirani elektroni.

Kada ljeti, nakon olujnog pljuska s grmljavinom, osvane vedar sunčan dan, osjeti se miris svježeg zraka. To je miris ozona u vrlo malim koncentracijama.

Reakcijom kalijevog permanganata i koncentrirane sumporne kiseline razvija se ozon, plavkasti plin karakterističnog prodornog mirisa, koji je jako oksidacijsko sredstvo zbog čega se pare alkohola zaoale.

Ozona ima najviše u stratosferskom sloju atmosfere na visini 20 - 25 km. On apsorbira ultraljubičasto zračenje koje dolazi sa Sunca i čije je djelovanje štetno za žive organizme. Bez stratosferskog ozona,život na Zemlji ne bi bio moguć. U stratosferi nastaje iz elementarnog kisika.

Razna tehnološka dostignuća (npr. mlazni avioni), kao i uporaba novih organskih tvari, uzrokovali su smanjenje koncentracije ozona. Posljedica toga je razrjeđivanje ozonskog sloja, odnosno, kako je to slikovito nazvano, stvaranje "ozonskih rupa". Prve rupe su otkrivene iznad Antarktike 1985.

Freoni su fluorirani i klorirani derivati jednostavnih ugljikovodika i oštećuju ozon. Kao sintetski spojevi dobiveni su još 1928. godine. Lako se proizvode i nisu izravno štetni na ljudsko zdravlje, nisu korozivni, a vrlo su postojani.Imaju široku primjenu, npr. u rashladnim uređajima, hladnjacima, te kao potisni plinovi u sprejevima.

Pošto su nereaktivni i hlapljivi godinama difundiraju u sve više slojeve atmosfere do stratosfere. Djelovanjem sunčeve svjetlosti, iz molekula freona oslobađaju se atomi klora. Atom klora reagira s molekulom ozona pri čemu nastaju kisik i reaktivni klorov (II) oksid, nazvan i "dimeći pištolj". Njegovom reakcijom s atomom kisika, atom klora se ponovo oslobađa i niz reakcija se ponavlja. Tamo samo jedan atom klora može razoriti nekoliko tisuća molekula ozona. U navedenim reakcijama atom klora mogao bi se smatrati katalizatorom koji višestruko ubrzava raspad ozona.

Kada bi se potpuno obustavila upotreba freona, bilo bi potrebno stotinjak godina da nestanu iz atmosfere.

16.9. je proglašen Međunarodnim danom ozona.

Osim u stratosferi,ozon nastaje i u nižim slojevima atmosfere,u troposferi,kao posljedica onečišćenja zraka.

[uredi] Uporaba ozona

Poslije fluora,ozon je najjače oksidacijsko sredstvo,pa se na tom svojstvu osniva njegova uporaba. Služi za sterilizaciju vode,operacijskih,kino i sportskih dvorana,zatim u farmaceutskoj,kozmetičkoj,tiskarskoj industriji te u industriji papira,tekstila i umjetnih materijala.

[uredi] Voda

Voda je prisutna u svakom organizmu i nužna je za život svih živih bića.

Voda je reaktant ali i produkt u mnogim reakcijama.Reagira s nekim metalima i nemetealima,kao i s njihovim oksidima. Iako je voda dobro otapalo za mnoge soli,samo s nekima i reagira.

22. 0žujka se obilježava kao dan voda.

[uredi] Izotopi

[uredi] Dobivanje

Zagrijavanjem kalijevog permanganata nastaje kisik. To je plin bez boje okusa i mirisa, koji ne gori ali podržava gorenje, pa se zato dokazuje tinjajućom trešćicom. Osim kisika, nastaju manganov 4 oksid i kalijev manganat (K2MnO4).

[uredi] Industrijsko dobivanje kisika

Laboratorijski načini dobivanja kisika preskupi su za industrijske potrebe, pa se u tu svrhu kisik dobiva iz dviju vrlo pristupačnih i jeftinih sirovina - zraka i vode.

Iz zraka se dobiva kontinuiranom frakcijskom destilacijom tekućeg zraka. Postupak dobivanja tekućeg zraga može se opisati ovako; Najprije se iz zraka uklone prašina, ugljikov dioksid, vlaga i druge primjese. Tako očišćen zrak se zatim komprimira, pri čemu se zagrije, pa ga je potrebno hladiti. Ohlađeni komprimirani zrak propušta se kroz prigušni ventil,naglo se širi i još jače ohladi. Tako ohlađen zrak se ponovo vraća u kompresor, uzastopnim ponavljanjem tlačenja, hlađenja i širenja zraka, temperatura mu se postupno smanjuje do -200°C. Pri toj temperaturi se ukapljuje. Tekući zrak se uvodi u kolonu za frakcijsku destilaciju, gdje se na temelju različitih vrelišta razdvajaju pojedini plinovi.

Nešto skuplji, i zato rjeđi, način dobivanja kisika je elektroliza vode. Pritom se na anodi dobiva potpuno čist kisik. Primjenjuje se kad je uz kisik potreban i vodik ili tamo gdje ima dovoljno jeftine električne energije.

[uredi] Primjena

Određene količine kisika pohranjene u napravama za disanje upotrebaljavaju piloti, ronioci, vatrogasci ali i bolesnici s teškoćama pri disanju. Rabi se i u raznim granama industrije, primjerice čelika i stakla, kao i pri rezanju i zavarivanju metala, te kao raketno gorivo u smjesi s vodikom. Tjekom 6.5 minuta nakon lansiranja, raketni motor Space Shuttlea potroši više od 500 000 litara tekućeg kisika, koji izgara s tekućim vodikom.

[uredi] Važniji spojevi

[uredi] Posebne napomene

[uredi] Vanjske poveznice

Nedovršeni članak Kisik koji govori o kemijskim elementima treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.