Ettekanne hapniku kasutamise teemal. Hapniku kasutamine on ettekanne keemiatunniks (8. klass) sellel teemal. c) hapnik toetab hingamist ja põlemist

22.01.2022 Ravi ja ennetamine

Hapnik on Mendelejevi perioodilisuse tabeli VI rühma keemiline element ja kõige levinum element maakoores (47% selle massist). Hapnik on peaaegu kõigi elusorganismide elutähtis element. Lisateavet hapniku funktsioonide ja kasutusalade kohta leiate sellest artiklist.

Üldine informatsioon

Hapnik on värvitu, maitsetu ja lõhnatu gaas, mis lahustub vees halvasti. See on osa veest, mineraalidest, kivid. Vaba hapnik moodustub fotosünteesi protsesside kaudu. Hapnik mängib kõige tähtsam roll Inimese elus. Esiteks on hapnik vajalik elusorganismide hingamiseks. Samuti osaleb see surnud loomade ja taimede lagunemisprotsessides.

Õhk sisaldab umbes 20,95 mahuprotsenti hapnikku. Hüdrosfäär sisaldab peaaegu 86 massiprotsenti hapnikku.

Hapnikku hankisid korraga kaks teadlast, kuid nad tegid seda üksteisest sõltumatult. Rootslane K. Scheele sai hapnikku soola ja muude ainete kaltsineerimisel ning inglane J. Priestley elavhõbeoksiidi kuumutamisel.

Riis. 1. Hapniku saamine elavhõbeoksiidist

Hapniku kasutamine tööstuses

Hapniku kasutusalad on laiad.

Metallurgias on see vajalik terase tootmiseks, mida saadakse vanametallist ja malmist. Paljudes metallurgiasõlmedes kasutatakse kütuse paremaks põlemiseks hapnikuga rikastatud õhku.

Lennunduses kasutatakse hapnikku raketimootorites kütuse oksüdeerijana. See on vajalik ka lendudeks kosmosesse ja tingimustes, kus puudub atmosfäär.

Masinaehituse valdkonnas on hapnik väga oluline metallide lõikamisel ja keevitamisel. Metalli sulatamiseks vajate spetsiaalset metalltorudest koosnevat põletit. Need kaks toru sisestatakse üksteise sisse. Nende vaheline vaba ruum täidetakse atsetüleeniga ja süüdatakse. Sel ajal vabaneb hapnik läbi sisemise toru. Nii hapnikku kui ka atsetüleeni tarnitakse survestatud silindrist. Tekib leek, mille temperatuur ulatub 2000 kraadini. Sellel temperatuuril sulab peaaegu iga metall.

Riis. 2. Atsetüleenpõleti

Hapniku kasutamine tselluloosi- ja paberitööstuses on väga oluline. Seda kasutatakse paberi pleegitamiseks, alkoholiseerimiseks ja liigsete komponentide väljapesemiseks tselluloosist (delignifitseerimine).

Keemiatööstuses kasutatakse hapnikku reagendina.

Lõhkeainete tekitamiseks on vaja vedelat hapnikku. Vedel hapnik toodetakse õhu veeldamisel ja seejärel hapniku eraldamisel lämmastikust.

Hapniku kasutamine looduses ja inimese elus

Hapnik mängib inimeste ja loomade elus kõige olulisemat rolli. Vaba hapnik eksisteerib meie planeedil tänu fotosünteesile. Fotosüntees on orgaanilise aine moodustumine valguses süsinikdioksiidi ja vee abil. Selle protsessi tulemusena tekib hapnik, mis on vajalik loomade ja inimeste eluks. Loomad ja inimesed tarbivad pidevalt hapnikku, kuid taimed tarbivad hapnikku ainult öösel ja toodavad seda päeval.

Hapniku kasutamine meditsiinis

Hapnikku kasutatakse ka meditsiinis. Selle kasutamine on eriti oluline hingamisraskuste korral teatud haiguste ajal. Seda kasutatakse rikastamiseks hingamisteed kopsutuberkuloosi raviks ja seda kasutatakse ka anesteesiaseadmetes. Hapnikku meditsiinis kasutatakse bronhiaalastma ja seedetrakti haiguste raviks. Nendel eesmärkidel kasutatakse hapnikukokteile.

Suur tähtsus on ka hapnikupadjadel – hapnikuga täidetud kummeeritud anum. Seda kasutatakse meditsiinilise hapniku individuaalseks kasutamiseks.

Riis. 3. Hapnikupadi

Mida me õppisime?

Selles sõnumis, mis käsitleb teemat “Hapnik” keemia 9. klassis, on lühidalt antud Üldine informatsioon selle gaasi omaduste ja kasutusalade kohta. Hapnik on äärmiselt oluline masinaehituse, meditsiini, metallurgia jne jaoks.

Test teemal

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.6. Kokku saadud hinnanguid: 331.

See gaas on üllatust väärt - Seda kasutatakse praegu Metallide lõikamiseks, terasetööstuses Ja võimsates kõrgahjudes. Piloot viib selle suurtele kõrgustele. Allveelaev võtab selle endaga kaasa. Tõenäoliselt arvasite seda juba, Mis see gaas on...

Hapnik

Tunni teema: Hapnik. Kviitung. Omadused.

Tunni eesmärk: Uurige avastamislugu, hapniku peamisi tootmismeetodeid ja omadusi.

Tunniplaan:

Hapniku tähendus. Bioloogiline roll.

2. Levimus looduses.

3. Avastamise ajalugu.

4. Hapnikuelemendi asukoht PSHE D.I. Mendelejev.

5. Füüsikalised omadused.

6. Hapniku saamine

7. Keemilised omadused.

8. Hapniku kasutamine.

Joseph Priestley

(1743 – 1794)

Karl Scheele

(1742 – 1786)

Antoine Lavoisier

(1743 – 1794)

t = – 1 83 °C

t = –219 °C

Kahvatu sinine vedelik

Gaas, värvitu, lõhnatu, maitsetu, vees vähe lahustuv

Sinised kristallid

Õhust raskem.

Kerge, klorofüll

6СО 2 + 6H 2 KOHTA

KOOS 6 N 12 KOHTA 6 + 6O 2

Rõhu all oleva õhu vedeldamine kl t = – 1 83 °C

Repressioonide abil V õhku

Vee väljatõrjumisega

Vee lagunemine

H 2 O  H 2 + O 2

Vesinikperoksiidi lagunemine

H 2 O 2  H 2 O+O 2

Kaaliumpermanganaadi lagunemine

KMnO 4  K 2 MnO 4 +MnO 2 + O 2

kaaliumpermanganaat

kaaliummanganaat

Berthollet' soola (kaaliumkloraadi) lagunemine

KClO 3  KCl + O 2

Hapnikku saadakse laboris hapnikku sisaldavate ühendite lagundamisel

Lihtsate ainetega:

Mittemetallidega:

S+O 2  NII 2

P+O 2  P 2 O 5

Metallidega:

Mg+O 2  MgO

Fe+O 2  Fe 3 O 4 (FeO  Fe 2 O 3 )

Kui lihtsad ained interakteeruvad hapnikuga, tekivad oksiidid

Mõtle ja vasta

Hapniku tootmise ja uurimisega tegelevad teadlased:

a) Dmitri Ivanovitš Mendelejev;

b) Joseph Priestley;

c) Antoine Laurent Lavoisier;

d) Karl Scheele;

d) Mihhail Vasiljevitš Lomonosov

Mõtle ja vasta

2. Kolm erinevat kolbi sisaldavad õhku, süsinikdioksiidi ja hapnikku. Saate ära tunda kõik gaasid:

a) gaasidega täidetud kolbide masside võrdlemine

b) hõõguva killu abil

c) gaaside vees lahustuvuse järgi

d) lõhna järgi

e) muude ainete abil

Mõtle ja vasta

3. Laboris saadakse hapnikku:

a) õhu veeldamine

b) vee lagunemine

c) kaaliumpermanganaadi lagunemine

d) vesinikperoksiidist

e) ainete oksüdeerumine

Mõtle ja vasta

4. Hapnikku saab koguda vee väljatõrjumisega, kuna see:

a) õhust kergem

b) vees hästi lahustuv

c) õhust raskem

d) vees halvasti lahustuv

d ) ei oma värvi, lõhna ega maitset

Mõtle ja vasta

5. Räägime hapnikust kui lihtsast ainest:

a) hapnik on osa veest;

b) hapnik lahustub vees halvasti;

c) hapnik toetab hingamist ja põlemist;

d) on õhu komponent;

e) on osa süsinikdioksiidist.

Ar(O)=16 mittemetallist B= II

t = – 1 83 °C

Kahvatu sinine vedelik

Mina Neme

t = –219 °C

tööstuses: õhkjahutus kuni -183 °C

oksüdatsioon

E X KOHTA juures

Sinised kristallid

laboris:

H 2 O  H 2 O 2  KMnO 4  KClO 3 

Kogumismeetodid:

Õhu väljatõrjumine

Vee väljatõrjumine

Kodutöö

§3 2–34

"3" - Koos. 111 küsimust 1,2

"4" - Koos. 111 küsimust 3.4

"5" - Koos. 111 küsimust 5.6

Ülesanne: On teada, et inimkeha sisaldab 65 massiprotsenti hapnikku. Arvutage, kui palju hapnikku teie kehas on.

Loominguline ülesanne:

Koostage ristsõna, rebus, LOÜ teemal "Hapnik"

Hapnik Hapnik on kuuenda rühma peamise alarühma element, perioodilisustabeli teine periood keemilised elemendid D.I. Mendelejev, aatomnumbriga 8. Tähistatakse sümboliga O (lat. Oxygenium). Hapnik on keemiliselt aktiivne mittemetall ja kalkogeenirühma kergeim element. Lihtaine hapnik (CAS number:) on tavatingimustes värvitu, maitsetu ja lõhnatu gaas, mille molekul koosneb kahest hapnikuaatomist (valem O 2) ja seetõttu nimetatakse seda ka dihapnikuks. Vedel hapnik on helesinist värvi.

On ka teisi hapniku allotroopseid vorme, näiteks osoon (CAS number:) tavatingimustes, spetsiifilise lõhnaga sinine gaas, mille molekul koosneb kolmest hapnikuaatomist (valem O 3).

Avastuse ajalugu Ametlikult arvatakse, et hapniku avastas inglise keemik Joseph Priestley 1. augustil 1774 elavhõbedaoksiidi lagundamisel hermeetiliselt suletud anumas (Priestley suunas päikesekiired sellele ühendile võimsa läätse abil). 2HgO (t) 2Hg + O 2

Kuid Priestley ei mõistnud alguses, et ta oli avastanud uue lihtsa aine, ta uskus, et ta oli eraldanud ühe õhu koostisosadest (ja nimetas seda gaasi "deflogisteeritud õhuks"). Priestley teatas oma avastusest väljapaistvale prantsuse keemikule Antoine Lavoisier'le. 1775. aastal tegi A. Lavoisier kindlaks, et hapnik on õhu, hapete koostisosa ja seda leidub paljudes ainetes.

Mõni aasta varem (1771. aastal) hankis hapnikku Rootsi keemik Karl Scheele. Ta kaltsineeris soola väävelhappega ja seejärel lagundas saadud lämmastikoksiidi. Scheele nimetas seda gaasi "tuleõhuks" ja kirjeldas oma avastust 1777. aastal ilmunud raamatus (just seetõttu, et raamat ilmus hiljem, kui Priestley oma avastamisest teatas, peetakse viimast hapniku avastajaks). Scheele teatas oma kogemusest ka Lavoisier'le.

Lõpuks mõistis A. Lavoisier Priestley ja Scheele'i teabe abil lõpuks välja tekkiva gaasi olemuse. Tema töö oli tohutu tähtsusega, sest tänu sellele kukutati tol ajal domineeriv ja keemia arengut pärssinud flogistoniteooria. Lavoisier viis läbi erinevate ainete põlemise katseid ja lükkas ümber flogistoni teooria, avaldades tulemused põletatud elementide massi kohta. Tuha kaal ületas elemendi algse massi, mis andis Lavoisier'le õiguse väita, et põlemisel toimub aine keemiline reaktsioon (oksüdatsioon) ja seetõttu suureneb algaine mass, mis kummutab flogistoni teooria. . Seega jagavad au hapniku avastamise eest tegelikult Priestley, Scheele ja Lavoisier vahel.

Nime päritolu Sõna hapnik (nimetatakse sisse XIX algus sajandil isegi “happelahus”), on selle ilmumine vene keelde mingil määral tingitud M. V. Lomonosovist, kes võttis koos teiste neologismidega kasutusele sõna “hape”; seega oli sõna “hapnik” omakorda A. Lavoisier' (kreeka όξύγενναω sõnadest ξύς “hapu” ja γεννα) välja pakutud termini “hapnik” (prantsuse l “oxygène) jälg, mis tähendab “sünnitada”. tõlgitud kui "happe tekitamine", mis tuleneb selle algsest tähendusest "hape", mis varem tähendas oksiide, mida tänapäevase rahvusvahelise nomenklatuuri järgi nimetatakse oksiidideks.

Esinemine looduses Hapnik on Maal levinuim element (erinevates ühendites, peamiselt silikaatides) moodustab umbes 47,4% tahke maakoore massist. Meri- ja magevesi sisaldab tohutul hulgal seotud hapnikku 88,8% (massi järgi), atmosfääris on vaba hapniku sisaldus 20,95% mahust ja 23,12% massist. Rohkem kui 1500 maakoore ühendit sisaldavad hapnikku. Hapnik on osa paljudest orgaanilistest ainetest ja seda leidub kõigis elusrakkudes. Aatomite arvu järgi elusrakkudes on see umbes 25% ja massiosa järgi umbes 65%.

Saamine Praegu saadakse tööstuses hapnikku õhust. Laborites kasutatakse hapnikku tööstuslik tootmine, tarnitakse terassilindrites umbes 15 MPa rõhu all. Selle tootmise kõige olulisem laborimeetod on leeliste vesilahuste elektrolüüs. Väikeses koguses hapnikku võib saada ka kaaliumpermanganaadi lahuse reageerimisel vesinikperoksiidi hapendatud lahusega. Ka tööstuses on hästi tuntud ja edukalt kasutusel membraani- ja lämmastikutehnoloogiate baasil töötavad hapnikutehased. Kuumutamisel laguneb kaaliumpermanganaat KMnO 4 kaaliummanganaadiks K 2 MnO 4 ja mangaandioksiidiks MnO 2 koos hapnikugaasi O 2 samaaegse vabanemisega: 2KMnO 4 K2MnO 4 + MnO 2 + O 2

Laboratoorsetes tingimustes saadakse seda ka vesinikperoksiidi H 2 O 2 katalüütilisel lagundamisel: 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 Katalüsaatoriks on mangaandioksiid (MnO 2) või tükk toorest juurvilja (need sisaldavad ensüüme, mis kiirendada vesinikperoksiidi lagunemist). Hapnikku võib saada ka kaaliumkloraadi (Berthollet sool) KClO 3 katalüütilisel lagundamisel: 2KClO 3 2KCl + 3O 2 Lisaks ülaltoodud laboratoorsele meetodile saadakse hapnikku õhueraldusseadmetes õhueraldusmeetodil puhtusega: kuni 99,9999% O 2-s.

Füüsikalised omadused Normaaltingimustes on hapnik värvitu, maitsetu ja lõhnatu gaas. 1 liiter seda kaalub 1,429 g õhust veidi raskem. Lahustub vähesel määral vees (4,9 ml/100g 0 °C juures, 2,09 ml/100g 50 °C juures) ja alkoholis (2,78 ml/100g 25 °C juures). See lahustub hästi sulahõbedas (22 mahuosa O 2 1 mahuosa Ag-s temperatuuril 961 °C). On paramagnetiline. Gaasilise hapniku kuumutamisel toimub selle pöörduv dissotsiatsioon aatomiteks: 2000 °C juures 0,03%, 2600 °C juures 1%, 4000 °C 59%, 6000 °C 99,5%. Vedel hapnik (keemistemperatuur 182,98 °C) on helesinine vedelik. Faasidiagramm O 2 Tahke hapnik (sulamistemperatuur 218,79 °C) sinised kristallid. Teada on kuus kristallilist faasi, millest kolm eksisteerivad rõhul 1 atm:

α-O 2 esineb temperatuuril alla 23,65 K; helesinised kristallid kuuluvad monokliinilisse süsteemi, raku parameetrid a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53° β-O2 esineb temperatuurivahemikus 23,65 kuni 43,65 K; kahvatusinised kristallid (suurenedes rõhul muutub värvus roosaks) on romboeedrilise võrega, raku parameetrid a=4,21 Å, α=46,25° γ-O 2 eksisteerib temperatuuridel 43,65–54,21 K; kahvatusinistel kristallidel on kuubisümmeetria, võre parameeter a = 6,83 Å

Kõrgetel rõhkudel moodustub veel kolm faasi: δ-O 2 temperatuurivahemik kuni 300 K ja rõhk 6-10 GPa, oranžid kristallid; ε-O 2 rõhk 10 kuni 96 GPa, kristallide värvus tumepunasest mustani, monokliiniline süsteem; ζ-O 2 rõhk on üle 96 GPa, iseloomuliku metallilise läikega metalliline olek, madalal temperatuuril muutub see ülijuhtivaks olekuks.

Keemilised omadused Tugev oksüdeerija, interakteerub peaaegu kõigi elementidega, moodustades oksiide. Oksüdatsiooniaste 2. Reeglina kulgeb oksüdatsioonireaktsioon soojuse eraldumisega ja kiireneb temperatuuri tõustes. Näide toatemperatuuril toimuvatest reaktsioonidest: 4K + O 2 2K 2 O 2Sr + O 2 2SrO Oksüdeerib ühendeid, mis sisaldavad mittemaksimaalse oksüdatsiooniastmega elemente: 2NO + O 2 2NO 2

Hapnik ei oksüdeeri Au ja Pt, halogeene ja inertgaase. Hapnik moodustab peroksiide oksüdatsiooniastmega 1. Näiteks peroksiidid saadakse leelismetallide põletamisel hapnikus: 2Na + O 2 Na 2 O 2 Mõned oksiidid neelavad hapnikku: 2BaO + O 2 2BaO 2

A. N. Bachi ja K. O. Engleri väljatöötatud põlemisteooria kohaselt toimub oksüdatsioon kahes etapis koos vahepealse peroksiidühendi moodustumisega. Seda vaheühendit saab eraldada näiteks põleva vesiniku leegi jääga jahutamisel koos veega moodustub vesinikperoksiid: H 2 + O 2 H 2 O 2 Superoksiidide oksüdatsiooniaste on 1/2, et on üks elektron kahe hapnikuaatomi kohta (ioon O 2 -). See saadakse peroksiidide reageerimisel hapnikuga kõrgendatud rõhul ja temperatuuril: Na 2 O 2 + O 2 2NaO 2 Osoniidid sisaldavad O 3 - iooni, mille oksüdatsiooniaste on 1/3. See saadakse osooni toimel leelismetallide hüdroksiididele: KOH (tahke) + O 3 KO 3 + KOH + O 2 Dioksügenüülioonil O 2 + on oksüdatsiooniaste +1/2. Saadud reaktsioonil: PtF 6 + O 2 O 2 PtF 6

Hapnikfluoriidid Hapnikdifluoriid, oksüdatsiooniaste OF 2 +2, saadakse fluori juhtimisel läbi leeliselahuse: 2F 2 + 2NaOH OF 2 + 2NaF + H 2 O Hapnik monofluoriid (dioksüdifluoriid), O 2 F 2, ebastabiilne, oksüdatsiooniaste + 1. Seda saadakse fluori ja hapniku segust hõõglahenduses temperatuuril 196 °C. Juhtides hõõglahendust läbi fluori ja hapniku segu teatud rõhul ja temperatuuril, saadakse kõrgemate hapnikufluoriidide O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 ja O 6 F 2 segud Hapnik toetab protsesse hingamist, põlemist ja lagunemist. Vabal kujul eksisteerib element kahe allotroopse modifikatsioonina: O 2 ja O 3 (osoon).

Kasutusala Keemia, naftakeemia: Inertse keskkonna loomine mahutites, lämmastikuga tulekustutus, torustike puhastamine ja testimine, katalüsaatorite regenereerimine, toodete pakendamine lämmastikukeskkonda, oksüdatsiooniprotsesside intensiivistamine, metaani, vesiniku, süsihappegaasi eraldumine.

1 slaid

Ettekande koostas Otradnoje lütseumi 9. klassi õpilane Roxana Smirnova.

2 slaidi

Hapnik kui element. 1. Element hapnik on VI rühmas, põhialarühmas, II periood, seerianumber nr 8, 2. Aatomi struktuur: P11 = 8; n01 = 8; ē = 8 valents II, oksüdatsiooniaste -2 (harva +2; +1; -1). 3. Osa oksiide, aluseid, sooli, happeid, orgaanilisi aineid, sealhulgas elusorganisme - kuni 65% massist.

3 slaidi

Hapnik kui element. Hapnik on meie planeedi kõige levinum element. Kaalu järgi moodustab see ligikaudu poole kõigi maakoore elementide kogumassist. Õhu koostis: O2 – 20-21%; N2 – 78%; CO2 – 0,03%, ülejäänu pärineb inertgaasidest, veeaurudest ja lisanditest. 4. Maakoores on see 49 massiprotsenti, hüdrosfääris - 89 massiprotsenti. 5. Koosneb õhust (lihtaine kujul) – 20-21% mahust. 6. Sisaldub enamikus mineraalides ja kivimites (liiv, savi jne). Koosneb õhust (lihtaine kujul). 7. Kõigi organismide jaoks elutähtis element, mida leidub enamikus orgaanilistes ainetes, osaleb paljudes biokeemilistes protsessides, mis tagavad elu arengu ja toimimise. 8. Hapnik avastati aastatel 1769-1771. Rootsi keemik K.-V. Scheele

4 slaidi

Füüsikalised omadused. Hapnik on keemiliselt aktiivne mittemetall ja kõige kergem element kalkogeenide rühmast. Lihtaine hapnik tavatingimustes on värvitu, maitsetu ja lõhnatu gaas, mille molekul koosneb kahest hapnikuaatomist, mistõttu nimetatakse seda ka dihapnikuks. Vedel hapnik on helesinist värvi, tahke hapnik aga helesinised kristallid.

5 slaidi

Keemilised omadused. Mittemetallidega C + O2 CO2 S + O2 SO2 2H2 + O2 2H2O Komplekssete ainetega 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O CH4 + 2O2 CO2 + 2H2M Koos metallidega tegevust aineid hapnikuga nimetatakse oksüdatsiooniks. Kõik elemendid reageerivad hapnikuga, välja arvatud Au, Pt, He, Ne ja Ar kõigis reaktsioonides (v.a interaktsioon fluoriga), hapnik on oksüdeeriv aine. 1. Ebastabiilne: O3 O2 + O 2. Tugev oksüdeeriv aine: 2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 Muudab värvaineid, peegeldab UV-kiiri, hävitab mikroorganisme.

6 slaidi

Omandamise meetodid. Tööstuslik meetod (vedela õhu destilleerimine). Laboratoorsed meetodid (mõnede hapnikku sisaldavate ainete lagunemine) 2KClO3 –t ;MnO2 2KCl + 3O2 2H2O2 –MnO2 2H2O + O2

7 slaidi

Kogutud hapniku kontrollimine. 3O2 saamine 2O3 äikese ajal (looduses), (laboris) kaaliumpermanganaadi osonisaatoris kuumutamisel: 2KMnO4 –t K2MnO4 + MnO2 + O2 Selle soola lagunemine toimub kuumutamisel üle 2000 C.

8 slaidi

Hapniku rakendused: seda kasutatakse laialdaselt meditsiinis ja tööstuses. Kõrglendude ajal on piloodid varustatud spetsiaalsete hapnikuseadmetega. Paljude kopsu- ja südamehaiguste korral, aga ka operatsioonide ajal antakse hapnikupatjadest sissehingamiseks hapnikku. Allveelaevad varustatakse hapnikuga silindrites. Vedela hapnikuga immutatud lahtise põleva materjali põlemisega kaasneb plahvatus, mis võimaldab hapnikku kasutada lõhketöödel. Vedelat hapnikku kasutatakse reaktiivmootorites, autogeensel keevitamisel ja metalli lõikamisel, isegi vee all.

Slaid 2

HAPNIKU

Hapnik on VI rühma peamise alarühma 16. element, D.I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi teine periood, aatomnumbriga 8. Seda tähistatakse sümboliga O (lat. Oxygenium). Hapnik on keemiliselt aktiivne mittemetall ja kõige kergem element kalkogeenide rühmast. Lihtaine hapnik tavatingimustes on värvitu, maitsetu ja lõhnatu gaas, mille molekul koosneb kahest hapnikuaatomist (valem O2), mistõttu seda nimetatakse ka dihapnikuks. Vedel hapnik on helesinist värvi, tahke hapnik aga helesinised kristallid.

Slaid 3

Ametlikult arvatakse, et hapniku avastas inglise keemik Joseph Priestley 1. augustil 1774 elavhõbeoksiidi lagundamisel hermeetiliselt suletud anumas (Priestley suunas päikesevalguse sellele ühendile võimsa läätse abil). Kuid Priestley ei mõistnud alguses, et ta oli avastanud uue lihtsa aine, ta uskus, et ta oli eraldanud ühe õhu koostisosadest (ja nimetas seda gaasi "deflogisteeritud õhuks"). Priestley teatas oma avastusest väljapaistvale prantsuse keemikule Antoine Lavoisier'le. 1775. aastal tegi A. Lavoisier kindlaks, et hapnik on õhu, hapete koostisosa ja seda leidub paljudes ainetes. Mõni aasta varem (1771. aastal) hankis hapnikku Rootsi keemik Karl Scheele. Ta kaltsineeris soola väävelhappega ja seejärel lagundas saadud lämmastikoksiidi. Scheele nimetas seda gaasi "tuleõhuks" ja kirjeldas oma avastust 1777. aastal ilmunud raamatus (just seetõttu, et raamat ilmus hiljem, kui Priestley oma avastamisest teatas, peetakse viimast hapniku avastajaks). Scheele teatas oma kogemusest ka Lavoisier'le. Oluliseks sammuks, mis aitas kaasa hapniku avastamisele, oli prantsuse keemiku Pierre Bayeni töö, kes avaldas töid elavhõbeda oksüdatsiooni ja sellele järgneva oksiidi lagunemise kohta. Lõpuks mõistis A. Lavoisier Priestley ja Scheele'i teabe abil lõpuks välja tekkiva gaasi olemuse. Tema töö oli tohutu tähtsusega, sest tänu sellele kukutati tol ajal domineeriv ja keemia arengut pärssinud flogistoniteooria. Lavoisier viis läbi erinevate ainete põlemise katseid ja lükkas ümber flogistoni teooria, avaldades tulemused põletatud elementide massi kohta. Tuha kaal ületas elemendi algse massi, mis andis Lavoisier'le õiguse väita, et põlemisel toimub aine keemiline reaktsioon (oksüdatsioon) ja seetõttu suureneb algaine mass, mis kummutab flogistoni teooria. . Seega jagavad au hapniku avastamise eest tegelikult Priestley, Scheele ja Lavoisier vahel. HAPNIKU AVASTAMINE

Slaid 4

Slaid 5

Hapniku kasutamine Hapniku laialdane tööstuslik kasutamine algas 20. sajandi keskpaigas pärast turbopaisutajate - veeldamise ja eraldamise seadmete - leiutamist. Hapniku kasutamine on väga mitmekesine ja põhineb selle keemilistel omadustel. Keemia- ja naftakeemiatööstus. Lähteainete oksüdeerimiseks kasutatakse hapnikku, mille tulemusena saadakse lämmastikhape, etüleenoksiid, propüleenoksiid, vinüülkloriid ja muud aluselised ühendid. Lisaks saab seda kasutada jäätmepõletusseadmete tootlikkuse tõstmiseks. Nafta- ja gaasitööstus.

Õli krakkimise protsesside tootlikkuse tõstmine, kõrge oktaanarvuga ühendite töötlemine, reservuaari süstimine nihkeenergia suurendamiseks.