Skābeklis, tā īpašības. Skābekļa savienojumi, to īpašības, reakcijas.

Question 1

Kas ir skābeklis?

Answer 1

Skābeklis ir gāze bez krāsas un smaržas.

Question 2

Nosauc visus skābekļa alotropiskos veidus!

Answer 2

Var uzskatīt, ka skābeklim ir trīs alotropiskie veidi - skābeklis O2, ozons O3 un atomārais skābeklis O, ko arī dažkārt uzskata par alotropisko veidu. Dabā sastopams skābeklis O2 un ozons O3.

Question 3

Kur atrodams skābeklis brīvā veidā?

Answer 3

Zemes atmosfērā.

Question 4

Kur dabā skābeklis ir sastopams? (3)

Answer 4

1. Dabā skābeklis ir sastopams kā visu skābekļa savienojumu komponents (lielākajā daļā sāļu un visos oksīdos - ūdenī, silīcija dioksīdā (kvarca smiltīs), karbonātos)
2. Bināros skābekļa savienojumus ar citiem elementiem sauc par oksīdiem.
3. Savienojumos skābeklis parasti ir divvērtīgs, ar oksidēšanas pakāpi -2.

Question 5

Kā labratorijā iegūst skābekli?

Answer 5

1. Laboratorijās skābekli iegūst no Bertolē sāls, sildot mangāna dioksīda klātbūtnē (katalizators) vai sadalot kālija permanganātu jeb zilos graudiņus:
   2KCIO3→ 2KCI + 302 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
2. Skābeklis ir spēcīgs oksidētājs. Mijiedarbojas ar metāliem un nemetāliem.
   O2+2Ca→ 2CaO
   5O2+4P2P2O5

Question 6

Kas ir ozons? Kas tam ir raksturīgs pie parastas temperatūras? Kā tas atšķiras no skābekļa ķīmiskā ziņā? Kur to izmanto? (4)

Answer 6

1. Ozons ir skābekļa alotropā modifikācija un rodas tad, kad tiek pievadīta enerģija.
2. Pie parastās temperatūras ozons ir diezgan stabils, bet sildot viegli sadalās, no jauna pārvēršoties par skābekli. Ozona sašķelšanās notiek siltuma izdalīšanās ietekmē.
3. Ķīmiskā ziņā ozons atšķiras no skābekļa ar spēcīgāku oksidēšanas spēju: ozonam iedarbojoties uz spīdīgu sudraba platīti, tā ātri kļūst melna. Pārklājoties ar sudraba peroksīda Ag2O2 kārtu, metālu sulfidi oksidējas par sērskābes sāļiem.
4. Būdams spēcīgs oksidētājs, ozons nonāvē baktērijas, tāpēc to lieto dzeramā ūdens tīrīšanai no mikroorganismiem un gaisa dezinfekcijai.

Question 7

Kas ir skābie oksīdi? (3)

Answer 7

1. Par skābju oksīdiem sauc tādus oksīdus, kuru hidrāti ir skābes. Šinī grupā ietilpst kā nemetālu oksīdi, tā arī dažu metālu augstākie oksīdi (piemēram, CrO3, Mn207).
2. Daudzi skābju oksīdi tieši savienojas ar ūdeni, radot skābes:
   SO3 + H2O H2SO4 Mn2O7 + H2O→ 2HMnO4
3. Skābju oksīdu galvenā atšķirīgā pazīme ir to spēja iedarboties uz sārmiem, radot sāļus:
   CO2 + 2NaOH→ Na2CO3 + H₂O

Question 8

Kas ir bāziskie oksīdi? (5)

Answer 8

1. Šai grupai pieskaitāmi tie oksīdi, kuru hidrāti ir bāzes.
2. Ar sārmiem bāziskie oksīdi nereaģē.
3. Tikai visaktīvāko metālu oksīdi kā kālija, nātrija, kalcija un dažu citu tieši savienojas ar ūdeni, radot ūdenī šķīstošas bāzes sārmus. Vairums bāzisko oksīdu ar ūdeni tieši nereaģē.
4. Bāziskos oksīdus dod metāli. ■
5. Visi bāzu oksīdi reaģē ar skābēm, dodot sāļus: MgO + H2SO4→ MgSO4 + H2O

Question 9

Kas ir amfotērie oksīdi? (2)

Answer 9

1.Par amfotēriem sauc tādus oksīdus, kam ir raksturīgas kā skābju, tā bāzisko oksīdu īpašības.
2. Attiecībā uz skābēm tie izturas kā bāzu oksīdi, šķīst tajās un veido sāļus. Tomēr tie šķīst arī sārmos, izdalot sāļus. Kā piemēru var minēt cinka oksīdu:
ZnO + 2HCI → ZnCl2 + H2O Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

Question 10

Kas ir sāļus neradošie oksīdi?

Answer 10

1. Sāļus neradošie oksīdi ir tādi oksīdi, kam tieši neatbilst ne skābes, ne bāzes.
2. Salīdzinājumā ar citiem oksīdiem, sāļus neradošo oksīdu ir ļoti maz.
3. Pazīstamākie sāļus neradošie oksīdi ir oglekļa monoksīds CO un slāpekļa monoksīds NO, kā arī slāpekļa (I) oksīds N₂O.

Question 11

Kas ir peroksīdi? (2)

Answer 11

1. Īpašu oksīdu grupu sastāda, tā sauktie, peroksīdi.
2. Visos pārējos oksīdos skābeklis ir ķīmiski saistīts tieši ar citu elementu, bet peroksīdos skābekļa atomi saistīti ne tikai ar citu elementu atomiem, bet arī vēl savstarpēji.

Question 12

Kas ir ūdeņraža peroksīds? Kur to izmanto?

Answer 12

1. Ūdeņraža peroksīds (ūdeņraža pārskābe, H2O2) ir bezkrāsains, viskozs šķidrums, kas labi šķīst ūdenī.
2. To lieto balināšanai. Apmēram 50% saražotā ūdeņraža peroksīda izlieto celulozes balināšanai un papīra ražošanai. To arī izmanto medicīnā.
   Ūdeņraža peroksīdam rodoties no atomārā ūdeņraža un skābekļa, ūdeņraža atomi kovalenti saistās ar skābekļa molekulas atomiem. Pie tam divkāršā saite starp skābekļa atomiem pārvēršas par vienkāršu, kā tas parādīts shēmā: :::Ỏ: + 2H → H:Ö:Ö:H Ūdeņraža atomu saites starp skābekļa atomiem veido aptuveni 100° leņķi, tāpēc ūdeņraža peroksīda molekulām ir ievērojama polaritāte.

Question 13

Kas notiek ar divkāršo saiti starp skābekļa atomiem, kad tas saistās ar ūdeņraža atomu un izveido ūdeņraža peroksīdu?

Answer 13

Ūdeņraža peroksīdam rodoties no atomārā ūdeņraža un skābekļa, ūdeņraža atomi kovalenti saistās ar skābekļa molekulas atomiem. Pie tam divkāršā saite starp skābekļa atomiem pārvēršas par vienkāršu, kā tas parādīts shēmā.

Question 14

Kāpēc ūdeņraža peroksīda molekula ir polāra?

Answer 14

Ūdeņraža atomu saites starp skābekļa atomiem veido aptuveni 100° leņķi, tāpēc ūdeņraža peroksīda molekulām ir ievērojama polaritāte.

Question 15

Kā var ūdeņraža peroksīdu? Kāda ķīmiskā īpašība ir raksturīga ūdeņraža peroksīdam? (3)

Answer 15

1. Ūdeņraža peroksīdu var iegūt, iedarbojoties ar atšķaidītu sērskābi uz bārija peroksīdu BaO2 vai nātrija peroksīdu Na2O2
   BaO2 + H2SO4→ BaSO4 +H2O2
2. Ūdeņraža peroksīda raksturīgākā ķīmiskā īpašība ir tā krasi izteiktā oksidēšanas spēja, kā dēļ ūdeņraža peroksīds var oksidēt ļoti daudzas vielas.
3. Ūdeņraža peroksīds var parādīt arī reducētāja īpašības. Šinī gadījumā O- jons ir reducētājs.