„Związki tlenu” - Związki tlenu N (wszystkie tlenki azotu są endotermiczne!!!). Związki tlenu N+5. Halogenki N. Wiązanie diazotu N2. Związki tlenu N+3. Termoliza soli amonowych. Rozkład azotanów w T. Związki tlenu N+2. Elementy otwierające. Azotki. Nieruchomości. Związki tlenu N+4. Podobnie dla Li2NH (imid), Li3N (azotek).

„Wykorzystanie tlenu” - Zastosowanie tlenu. Pacjent znajduje się w specjalnym aparacie w atmosfera tlenowa przy obniżonym ciśnieniu. Lekarz rozmawia z pacjentem przez telefon. Strażak z niezależnym aparatem oddechowym. Poza atmosferą ziemską człowiek jest zmuszony zabrać ze sobą zapas tlenu. Głównymi odbiorcami tlenu są przemysł energetyczny, metalurgiczny i chemiczny.

„Chemia tlenu” – 1,4 g/l, nieco cięższa od powietrza. Reakcje spalania. Temperatura topnienia. Tlen w przyrodzie. Temperatura wrzenia. Stan skupienia, kolor, zapach. Właściwości fizyczne tlenu. Gęstość. Rozpuszczalność. Tlen. Reakcje utleniania, w wyniku których uwalniane jest ciepło i światło, nazywane są reakcjami spalania.

„Test „Powietrze”” - Liczba stref klimatycznych. Odpowiedz pisemnie na pytania. Wiatr zmieniający kierunek dwa razy w roku. Powietrze. Jednostka pomiaru ciśnienia. Mieszanka różnych płynów. Urządzenie do pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Gaz niepodtrzymujący spalania. Gęstość powietrza. Podsumuj i utrwal wiedzę.

„Chemia powietrza” - Dziury ozonowe. Konsekwencje zanieczyszczenia powietrza. Spaliny samochodowe, emisje z przedsiębiorstw przemysłowych. Efekt cieplarniany. Określ główne sposoby rozwiązania problemu zanieczyszczenia powietrza. Zmienne składniki powietrza. Główne sposoby rozwiązania problemu zanieczyszczenia powietrza. Stan ekologiczny w obwodach moskiewskich.

"Tlen. Ozon. Powietrze” – Wykonaj test. Wykonać zadanie. M.V. Łomonosow. Alotropia. Tlen. Rozwiąż problem. Skład powietrza. Zbadaj skład powietrza. Rola biologiczna. Ozon i tlen. Uzyskanie tlenu. Właściwości tlenu. A. Lavoisiera. Uogólnienie. Wykorzystanie tlenu. Uwalnianie tlenu. Sprawdź swoje odpowiedzi. Doświadczenie laboratoryjne.

W sumie dostępnych jest 17 prezentacji na ten temat

1. Pojęcie obiegu

Pomiędzy litosferą, hydrosferą, atmosferą i organizmami żywymi Ziemi zachodzi ciągła wymiana pierwiastków chemicznych. Proces ten ma charakter cykliczny: po przejściu z jednej sfery do drugiej elementy powracają do swojego pierwotnego stanu. Cykl pierwiastków miał miejsce w całej historii Ziemi, która obejmuje 4,5 miliarda lat.

Cykl substancji to wielokrotnie powtarzany proces wspólnych, wzajemnie powiązanych przemian i ruchu substancji w przyrodzie, który ma charakter mniej lub bardziej cykliczny. Ogólny obieg substancji jest charakterystyczny dla wszystkich geosfer i składa się z poszczególnych procesów krążenia pierwiastki chemiczne, woda, gazy i inne substancje. Procesy cyrkulacji nie są całkowicie odwracalne ze względu na rozproszenie substancji, zmiany w jej składzie, lokalne stężenie i dekoncentrację.

Aby uzasadnić i wyjaśnić samo pojęcie cyklu, warto odwołać się do czterech najważniejszych zasad geochemii, które mają ogromne znaczenie aplikacyjne i są potwierdzone niepodważalnymi danymi eksperymentalnymi:

a) szerokie rozmieszczenie pierwiastków chemicznych we wszystkich geosferach;

b) ciągła migracja (ruch) elementów w czasie i przestrzeni;

c) różnorodność rodzajów i form istnienia pierwiastków w przyrodzie;

d) przewaga pierwiastków w stanie rozproszonym nad stężonym, szczególnie w przypadku pierwiastków rudotwórczych.

Przede wszystkim, moim zdaniem, warto skupić swoją uwagę na procesie przemieszczania się pierwiastków chemicznych.

Migracja pierwiastków chemicznych znajduje odzwierciedlenie w gigantycznych procesach tektoniczno-magamtycznych przekształcających skorupę ziemską, w najdrobniejszych reakcjach chemicznych zachodzących w materii żywej, w ciągłym, postępującym rozwoju otaczającego świata, charakteryzującym ruch jako formę istnienia materii . Migracja pierwiastków chemicznych jest determinowana licznymi czynniki zewnętrzne w szczególności energia promieniowania słonecznego, energia wewnętrzna Ziemi, działanie grawitacyjne oraz czynniki wewnętrzne zależne od właściwości samych pierwiastków.

Cykle mogą występować na ograniczonej przestrzeni i przez krótkie okresy czasu lub mogą obejmować całą zewnętrzną część planety i ogromne okresy. Jednocześnie małe cykle włączają się w większe, które razem tworzą kolosalne cykle biogeochemiczne. Są ściśle powiązane ze środowiskiem.

Gigantyczne masy substancje chemiczne transportowane przez wody Oceanu Światowego. Dotyczy to przede wszystkim gazów rozpuszczonych – dwutlenku węgla, tlenu, azotu. Zimna woda na dużych szerokościach geograficznych rozpuszcza gazy atmosferyczne. Przychodząc z prądami oceanicznymi do strefy tropikalnej, uwalnia je, ponieważ rozpuszczalność gazów zmniejsza się po podgrzaniu. Pochłanianie i uwalnianie gazów następuje również podczas zmiany pór roku, ciepłych i zimnych.

Pojawienie się życia na planecie miało ogromny wpływ na naturalne cykle niektórych pierwiastków. Dotyczy to przede wszystkim krążenia głównych pierwiastków materii organicznej - węgla, wodoru i tlenu, a także takich niezbędnych pierwiastków ważne elementy takich jak azot, siarka i fosfor. Organizmy żywe również wpływają na krążenie wielu z nich elementy metalowe. Pomimo faktu, że całkowita masa organizmów żywych na Ziemi jest miliony razy mniejsza niż masa skorupy ziemskiej, rośliny i zwierzęta odgrywają istotną rolę w ruchu pierwiastków chemicznych. Istnieje prawo globalnego zamykania cyklu biogeochemicznego w biosferze, które działa na wszystkich etapach jej rozwoju, a także zasada coraz większego zamykania cyklu biogeochemicznego w trakcie sukcesji (sukcesja (od łac. succesio – ciągłość) – a. sekwencyjna zmiana ekosystemów, które sukcesywnie powstają na określonym obszarze powierzchni ziemi.Zwykle sukcesja następuje pod wpływem procesów rozwój wewnętrzny społeczności i ich interakcję ze środowiskiem. Czas trwania sukcesji waha się od kilkudziesięciu do milionów lat). W procesie ewolucji biosfery rola składnik biologiczny w zamknięciu cyklu biogeochemicznego.

Działalność człowieka wpływa również na cykl pierwiastków. Stało się to szczególnie widoczne w ubiegłym stuleciu. Rozważając chemiczne aspekty globalnych zmian w cyklach chemicznych, należy wziąć pod uwagę nie tylko zmiany w cyklach naturalnych wynikające z dodania lub usunięcia obecnych w nich substancji chemicznych w wyniku normalnej cykliczności i/lub wpływów wywołanych przez człowieka, ale także wkład w środowisko substancji chemicznych, które wcześniej nie występowały w przyrodzie.

Cykle pierwiastków i substancji odbywają się w wyniku procesów samoregulacyjnych, w których uczestniczą wszystkie składniki ekosystemów. Procesy te są bezodpadowe. W przyrodzie nie ma nic bezużytecznego ani szkodliwego, nawet erupcje wulkanów przynoszą korzyści, ponieważ niezbędne pierwiastki, na przykład azot i siarka, są uwalniane do powietrza wraz z gazami wulkanicznymi.

Istnieją dwa główne cykle: duży (geologiczny) i mały (biotyczny).

Wielki cykl, który trwa miliony lat, polega na tym, że skały ulegają zniszczeniu, a produkty wietrzenia (w tym te rozpuszczalne w wodzie) składniki odżywcze) są przenoszone przez wodę do Oceanu Światowego, gdzie tworzą warstwy morskie i tylko częściowo wracają na ląd wraz z opadami atmosferycznymi. Zmiany geotektoniczne, procesy osiadania kontynentów i podnoszenia się dna morskiego, przemieszczanie się mórz i oceanów w długim okresie czasu powodują, że warstwy te wracają na ląd i proces rozpoczyna się od nowa.

Mały cykl, będący częścią dużego, zachodzi na poziomie ekosystemu i polega na tym, że w substancji roślin gromadzą się składniki odżywcze, woda i węgiel, które zużywane są na budowę ciała i procesy życiowe obu roślin i inne organizmy (zwykle zwierzęta), które je jedzą. Produkty rozkładu materii organicznej pod wpływem rozkładaczy i mikroorganizmów (bakterii, grzybów, robaków) ponownie rozkładają się na składniki mineralne dostępne dla roślin i wciągane przez nie do strumienia materii.

Zatem obieg substancji chemicznych ze środowiska nieorganicznego przez organizmy roślinne i zwierzęce z powrotem do środowiska nieorganicznego przy wykorzystaniu energii słonecznej i energii reakcji chemicznych nazywany jest cyklem biogeochemicznym. W takich cyklach biorą udział niemal wszystkie pierwiastki chemiczne, a przede wszystkim te, które biorą udział w budowie żywej komórki.

2. Cykl tlenowy w przyrodzie

2.1 Informacje ogólne o pierwiastku tlenowym

Historia odkryć. Oficjalnie uważa się, że tlen został odkryty przez angielskiego chemika Josepha Priestleya 1 sierpnia 1774 roku w wyniku rozkładu tlenku rtęci w hermetycznie zamkniętym naczyniu (Priestley skierował światło słoneczne na ten związek za pomocą mocnej soczewki):

2HgO(t) → 2Hg + O2

Jednak Priestley początkowo nie zdawał sobie sprawy, że odkrył nową, prostą substancję. Uważał, że wyizolował jeden ze składników powietrza (i nazwał ten gaz „powietrzem zdeflogistycznym”). Priestley o swoim odkryciu poinformował wybitnego francuskiego chemika Antoine’a Lavoisiera.

Kilka lat wcześniej (prawdopodobnie w 1770 r.) tlen uzyskał szwedzki chemik Karl Scheele. Kalcynował saletrę kwasem siarkowym, a następnie rozkładał powstały tlenek azotu. Scheele nazwał ten gaz „ognistym powietrzem” i opisał swoje odkrycie w książce wydanej w 1777 r. (właśnie dlatego, że ukazała się ona później niż Priestley ogłosił swoje odkrycie, ten ostatni uważany jest za odkrywcę tlenu). Scheele opowiedział także Lavoisierowi swoje doświadczenia.

Ważnym etapem, który przyczynił się do odkrycia tlenu, była praca francuskiego chemika Petera Bayena, który opublikował prace dotyczące utleniania rtęci i późniejszego rozkładu jej tlenku.

Wreszcie Antoine Lavoisier w końcu odkrył naturę powstałego gazu, korzystając z informacji uzyskanych od Priestleya i Scheele. Jego dzieło miało ogromne znaczenie, gdyż dzięki niemu obalona została dominująca wówczas i utrudniająca rozwój chemii teoria flogistonu (flogiston (od greckiego flogistos – palny, łatwopalny) – hipotetyczna „substancja ognista”, która rzekomo wypełnia wszystkie substancje palne i uwalnia się z nich podczas spalania). Lavoisier przeprowadził eksperyment spalania różne substancje i obalił teorię flogistonu, publikując wyniki dotyczące masy spalonych pierwiastków. Masa popiołu przewyższała pierwotną masę pierwiastka, co dawało Lavoisierowi prawo do twierdzenia, że ​​podczas spalania Reakcja chemiczna(utlenianie) substancji, w związku z tym wzrasta masa pierwotnej substancji, co obala teorie flogistonu.

Zatem zasługa odkrycia tlenu jest w rzeczywistości dzielona między Priestleya, Scheele i Lavoisiera.

Pochodzenie imienia. Od czego pochodzi nazwa tlen („tlen”) Greckie słowa, co oznacza „wytwarzający kwas”; wynika to z pierwotnego znaczenia terminu „kwas”. Wcześniej termin ten był używany w odniesieniu do tlenków.

Będąc w naturze. Tlen jest najpowszechniejszym pierwiastkiem na Ziemi, jego udział (w różnych związkach, głównie krzemianach) stanowi około 47,4% masy stałej skorupy ziemskiej. Morskie i świeże wody zawierają ogromną ilość związanego tlenu - 88,8% (wagowo), w atmosferze zawartość wolnego tlenu wynosi 20,95% (objętościowo). Pierwiastek tlen wchodzi w skład ponad 1500 związków występujących w skorupie ziemskiej.

Właściwości fizyczne. Na normalne warunki gęstość gazu tlenowego 1,42897 g/l. Temperatura wrzenia ciekłego tlenu (ciecz jest niebieska) wynosi -182,9°C. W stanie stałym tlen występuje w co najmniej trzech odmianach krystalicznych. W temperaturze 20°C rozpuszczalność gazowego O2 wynosi: 3,1 ml na 100 ml wody, 22 ml na 100 ml etanolu, 23,1 ml na 100 ml acetonu. Istnieją organiczne ciecze zawierające fluor (na przykład perfluorobutylotetrahydrofuran), w których rozpuszczalność tlenu jest znacznie wyższa.

Właściwości chemiczne element jest określony przez jego elektroniczna Konfiguracja: 2s22p4. Wysoka wytrzymałość wiązanie chemiczne pomiędzy atomami w cząsteczce O2 powoduje, że w temperaturze pokojowej gazowy tlen jest chemicznie dość nieaktywny. W naturze powoli ulega przemianom w procesie rozkładu. Ponadto tlen w temperaturze pokojowej jest w stanie reagować z hemoglobiną we krwi (a dokładniej z hemem żelaza(II) (hem jest pochodną porfiryny zawierającą dwuwartościowy atom żelaza w centrum cząsteczki), co zapewnia przeniesienie tlenu z narządów oddechowych do innych narządów.

Tlen reaguje z wieloma substancjami bez ogrzewania, np. z substancjami alkalicznymi i ziem alkalicznych, powodując powstawanie rdzy na powierzchni wyrobów stalowych. Bez ogrzewania tlen reaguje z białym fosforem, niektórymi aldehydami i innymi substancjami organicznymi.

Po podgrzaniu, nawet lekko, aktywność chemiczna tlenu gwałtownie wzrasta. Po zapaleniu reaguje wybuchowo z wodorem, metanem i innymi gazami palnymi, duża liczba substancje proste i złożone. Wiadomo, że po podgrzaniu w atmosferze tlenu lub w powietrzu wiele prostych i substancje złożone spalają się i tworzą się różne tlenki, nadtlenki i ponadtlenki, takie jak SO2, Fe2 O3, H2 O2, BaO2, KO2.

Jeśli mieszaninę tlenu i wodoru przechowuje się w szklanym naczyniu w temperaturze pokojowej, następuje reakcja egzotermiczna, w wyniku której powstaje woda

2H2 + O2 = 2H2O + 571 kJ

przebiega niezwykle wolno; Według obliczeń pierwsze krople wody powinny pojawić się w naczyniu za około milion lat. Ale kiedy platyna lub pallad (pełniący rolę katalizatora) zostanie wprowadzony do naczynia z mieszaniną tych gazów, a także po zapaleniu, reakcja przebiega z eksplozją.

Tlen reaguje z azotem N2 albo w wysokiej temperaturze (około 1500-2000°C), albo poprzez przepuszczenie wyładowania elektrycznego przez mieszaninę azotu i tlenu. W tych warunkach tlenek azotu (II) powstaje w sposób odwracalny:

Powstały NO następnie reaguje z tlenem, tworząc brązowy gaz (dwutlenek azotu):

2NO + O2 = 2NO2

Z niemetali tlen w żadnym wypadku nie oddziałuje bezpośrednio z halogenami, a z metali - ze srebrem, złotem, platyną i metalami z grupy platynowców.

W przypadku najbardziej aktywnego fluoru niemetalicznego tlen tworzy związki stopnie pozytywne utlenianie. Zatem w związku O2F2 stopień utlenienia tlenu wynosi +1, a w związku O2F +2. Związki te nie należą do tlenków, lecz do fluorków. Fluorki tlenu można syntetyzować jedynie pośrednio, na przykład poprzez działanie fluoru F2 na rozcieńczone roztwory wodne KON.

Aplikacja. Zastosowania tlenu są bardzo różnorodne. Główne ilości tlenu uzyskiwanego z powietrza wykorzystywane są w hutnictwie. Nadmuch tlenowy (a nie powietrze) w wielkich piecach może znacznie zwiększyć prędkość procesu wielkopiecowego, zaoszczędzić koks i wyprodukować żeliwo lepszej jakości. Podmuch tlenowy stosowany jest w konwertorach tlenowych podczas przetwarzania żeliwa w stal. Do produkcji wielu innych metali (miedź, nikiel, ołów itp.) wykorzystuje się czysty tlen lub powietrze wzbogacone w tlen. Tlen jest używany do cięcia i spawania metali. W tym przypadku wykorzystuje się sprężony gazowy tlen, magazynowany pod ciśnieniem 15 MPa w specjalnych stalowych butlach. Butle z tlenem są pomalowane na niebiesko, aby odróżnić je od butli z innymi gazami.

Ciekły tlen jest silnym utleniaczem i jest stosowany jako składnik paliwa rakietowego. Mieszanka ciekłego tlenu i ciekłego ozonu jest jednym z najsilniejszych utleniaczy paliwa rakietowego. Jako materiały łatwo utleniające się, takie jak trociny, wata, miał węglowy itp., impregnowane ciekłym tlenem (takie mieszaniny nazywane są cieczami tlenowymi) materiały wybuchowe, stosowany np. przy układaniu dróg w górach.

pierwiastek chemiczny cyklu tlenowego

2.2 Cykl tlenowy

Tlen jest najobficiej występującym pierwiastkiem na Ziemi. W woda morska zawiera 88,8% tlenu, w powietrzu atmosferycznym 23,15% wagowo lub 20,95% objętościowo, a w skorupie ziemskiej 47,4% wagowo.

Wskazane stężenie tlenu w atmosferze utrzymuje się na stałym poziomie dzięki procesowi fotosyntezy (ryc. 1). W tym procesie zielone rośliny pod wpływem światła słonecznego przekształcają dwutlenek węgla i wodę w węglowodany i tlen:

6CO2 + 6H2 O + energia świetlna = C6 H12 O6 + 6O2

Powyżej znajduje się podsumowanie równania fotosyntezy; w rzeczywistości tlen uwalniany jest do atmosfery w pierwszym etapie - podczas procesu fotolizy wody.

Oprócz tego potężnym źródłem tlenu jest najwyraźniej fotochemiczny rozkład pary wodnej w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieni ultrafioletowych słońca.

Ryc.1. Schemat warunkowy fotosyntezy.

Tlen jest głównym pierwiastkiem biogennym wchodzącym w skład cząsteczek wszystkich najważniejszych substancji zapewniających strukturę i funkcję komórek - białek, kwasy nukleinowe, węglowodany, lipidy, a także wiele związków o niskiej masie cząsteczkowej. Każda roślina lub zwierzę zawiera znacznie więcej tlenu niż jakikolwiek inny pierwiastek (średnio około 70%). Ludzka tkanka mięśniowa zawiera 16% tlenu, tkanka kostna - 28,5%; Ogółem ciało przeciętnego człowieka (masa ciała 70 kg) zawiera 43 kg tlenu. Tlen przedostaje się do organizmu zwierząt i człowieka głównie przez narządy oddechowe (tlen wolny) oraz wraz z wodą (tlen związany). Zapotrzebowanie organizmu na tlen zależy od poziomu (intensywności) metabolizmu, który zależy od masy i powierzchni ciała, wieku, płci, odżywiania, warunków zewnętrznych itp. W ekologii ważne jest charakterystyka energetyczna określić stosunek całkowitego oddychania (czyli całkowitych procesów oksydacyjnych) zbiorowiska organizmów do jego całkowitej biomasy.

W życiu naturalnym tlen ma wyjątkowe znaczenie. Tlen i jego związki są niezbędne do utrzymania życia. Odgrywają istotną rolę w procesach metabolicznych i oddychaniu. Większość organizmów pozyskuje energię niezbędną do wykonywania swoich funkcji życiowych poprzez utlenianie niektórych substancji za pomocą tlenu. Utrata tlenu w atmosferze w wyniku procesów oddychania, rozkładu i spalania jest kompensowana tlenem uwalnianym podczas fotosyntezy.

Niewielka ilość tlenu atmosferycznego uczestniczy w cyklu tworzenia i niszczenia ozonu pod wpływem silnego promieniowania ultrafioletowego:

O2* + O2 → O3 + O

Większość tlenu wytworzonego w epokach geologicznych nie pozostała w atmosferze, ale została utrwalona przez litosferę w postaci węglanów, siarczanów, tlenków żelaza itp.

Geochemiczny obieg tlenu łączy powłoki gazowe i ciekłe ze skorupą ziemską. Jego główne punkty: uwalnianie wolnego tlenu podczas fotosyntezy, utlenianie pierwiastków chemicznych, przedostawanie się skrajnie utlenionych związków do głębokich stref skorupy ziemskiej i ich częściowa redukcja, w tym z powodu związków węgla, usuwanie tlenku węgla i wody do powierzchni skorupy ziemskiej i ich udział w reakcji fotosyntezy. Poniżej przedstawiono schemat obiegu tlenu w postaci niezwiązanej.

Ryc.2. Schemat obiegu tlenu w przyrodzie.

Oprócz opisanego powyżej cyklu tlenowego w postaci niezwiązanej, pierwiastek ten kończy także najważniejszy cykl, wchodząc w skład wody (ryc. 3). Podczas cyklu woda paruje z powierzchni oceanu, para wodna przemieszcza się wraz z prądami powietrza, skrapla się, a woda powraca w postaci opadów na powierzchnię lądu i morza. Istnieje duży obieg wody, w którym woda opadająca w postaci opadów na lądzie powraca do mórz poprzez spływ powierzchniowy i podziemny; oraz mały obieg wody, który powoduje osadzanie się opadów na powierzchni oceanu.

Z podanych przykładów cykli i migracji pierwiastka wynika, że ​​globalny system cyklicznej migracji pierwiastków chemicznych ma dużą zdolność do samoregulacji, podczas gdy biosfera odgrywa ogromną rolę w cyklu pierwiastków chemicznych.

Tlen jest najobficiej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. W atmosferze wynosi około 23% (masy), w wodzie - około 89%, w organizmie człowieka - około 65%, w piasku 53% tlenu, w glinie - 56% itd. Jeśli policzymy jego ilość w powietrzu (atmosferze), wodzie (hydrosferze) i części skorupy ziemskiej dostępnej do bezpośrednich badań chemicznych (litosferze), okaże się, że tlen stanowi około 50% ich całkowitej masy.

Cykl tlenowy w przyrodzie. Wykorzystanie tlenu, jego rola biologiczna

Wolny tlen występuje niemal wyłącznie w atmosferze, a jego ilość szacowana jest w tonach i mimo ogromu tej wartości nie przekracza ona 0,0001 całkowitej zawartości tlenu w skorupie ziemskiej.
W stanie związanym tlen jest częścią prawie wszystkich otaczających nas substancji.

Na przykład woda, piasek, wiele skał i minerałów znajdujących się w skorupie ziemskiej zawiera tlen. Tlen jest część integralna wiele związków organicznych, takich jak białka, tłuszcze i węglowodany, które mają wyłącznie bardzo ważne w życiu roślin, zwierząt i ludzi.
Cykl tlenowy w przyrodzie to proces wymiany tlenu zachodzący pomiędzy atmosferą, hydrosferą i litosferą. Głównym źródłem odnowy tlenu na Ziemi jest fotosynteza, proces zachodzący w roślinach na skutek pochłaniania przez nie dwutlenku węgla.

Rozpuszczony w wodzie tlen jest wchłaniany przez organizmy wodne poprzez oddychanie.

Cykl tlenowy– proces planetarny, który łączy atmosferę, hydro- i litosferę poprzez połączone działanie organizmów żywych.

Główne etapy cyklu˸

1) produkcja tlenu podczas fotosyntezy przez fotoautotrofy lądu i oceanu;

2) wytwarzanie tlenu podczas dysocjacji H2O i O3 w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieniowania jonizującego i ultrafioletowego (nieznaczna ilość);

3) zużycie O2 podczas oddychania organizmów żywych;

4) zużycie tlenu podczas oddychania gleby (utlenianie materii organicznej przez mikroorganizmy glebowe);

5) zużycie O2 podczas spalania i innych form utleniania (erupcje wulkanów);

6) zużycie tlenu do produkcji O3 w stratosferze;

7) udział w przemianach oceanicznych węglowodorów w składzie CO2 i H2O˸

Cały O2 przechodzi całkowicie przez organizmy żywe w ciągu 2000 lat.

Roczna produkcja tlenu w procesie fotosyntezy Ziemi wynosi około 240 miliardów ton.W oceanie, podobnie jak CO2, jest znacznie więcej tlenu w formie rozpuszczonej niż w atmosferze (od 2 do 8 g/l). Część materii organicznej zostaje pogrzebana, więc część tlenu zostaje usunięta z obiegu.

Istnieje kilka problemów biosfery związanych z cyrkulacją tlenu w atmosferze.

1) spalanie paliw kopalnych powoduje marnowanie ogromnych ilości tlenu.

Całkowite roczne zużycie tlenu na Ziemi wynosi 230 miliardów ton, 2,6 miliarda ton zużywa się na oddychanie roślin i zwierząt, utlenianie gleby wynosi 50 miliardów ton, a reszta to procesy spalania. Biorąc pod uwagę szybkie wylesianie planety i rosnące tempo industrializacji, naturalnym jest, że w przyszłości nastąpi dalszy wzrost zużycia i spadek produkcji O2.

2) w rezultacie ludzka aktywność Do atmosfery przedostają się setki substancji, z których wiele to gazy cieplarniane i niszczyciele warstwy ozonowej stratosfery.Na przykład warstwa ozonowa ulega zniszczeniu, gdy do atmosfery dostaną się chlor i azot.

W stratosferze pod wpływem twardego promieniowania jonizującego (poniżej 242 nm) cząsteczki O2 rozpadają się na atomy, które łączą się z cząsteczkami O2 tworząc ozon (O3).

W rezultacie powstaje warstwa nieprzepuszczalna dla ultrafioletu A (< 280 нм), В (280 < <315 нм) и задерживающий большую часть ультрафиолета С (315 < 400 нм).

Kiedy ozon pochłania kwanty promieniowania UV, uwalniana jest energia cieplna, dzięki czemu stratosfera nagrzewa się.

Grubość warstwy ozonowej mierzy się w jednostkach Dobsona (100 DU = 0,1 cm przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym).

Na biegunach jest więcej ozonu (301,6 DU) niż na równiku, ale grubość troposfery jest na równiku większa. Stężenie ozonu i oczekiwana długość życia są różne na różnych wysokościach i różnią się w zależności od pory dnia i pory roku. Każda wysokość ma swoje źródła i pochłaniacze ozonu, a wymiana mas ozonu zachodzi także pomiędzy różnymi szerokościami geograficznymi. Ogólnie rzecz biorąc, szacowanie cyrkulacji ozonu w atmosferze jest procesem bardzo pracochłonnym i daje jedynie przybliżone rzeczywiste wyniki.

Przeczytaj także

— Cykl tlenowy

W przeciwieństwie do węgla, zasoby tlenu dostępne dla fauny i flory są ogromne w porównaniu z jej przepływami.

Znika zatem problem globalnego niedoboru O2 i domknięcia jego cyklu. Biotyczny cykl tlenu wynosi 270 Gt/rok. Tlen na Ziemi jest pierwszym w… [czytaj więcej].

— Cykl tlenowy

26). Oprócz,…

Opisz SZCZEGÓŁowo cykl tlenowy w przyrodzie.

— Cykl tlenowy

Nie zawsze był częścią ziemskiej atmosfery. Powstał w wyniku żywotnej aktywności organizmów fotosyntetyzujących i pod wpływem promieni ultrafioletowych został przekształcony w ozon.

W miarę gromadzenia się ozonu w górnych warstwach atmosfery utworzyła się warstwa ozonowa. … [Czytaj więcej].

— Cykl tlenowy

Tlen atmosferyczny ma pochodzenie biogenne, a jego obieg tlenu w biosferze odbywa się poprzez uzupełnianie zapasów w atmosferze w wyniku fotosyntezy roślin i absorpcji podczas oddychania organizmów i spalania paliw w gospodarce człowieka (ryc.

— CYKL TLENOWY

Tlen jest najpowszechniejszym pierwiastkiem, bez którego życie na Ziemi nie jest możliwe. Stanowi 47,2% masy skorupy ziemskiej w postaci tlenków metali i niemetali.

— Cykle biogeochemiczne: cykl tlenu, węgla, azotu, fosforu, siarki i wody.

Cykl tlenowy: Tlen odgrywa kluczową rolę w życiu większości żywych organizmów na naszej planecie. Każdy potrzebuje tego, żeby oddychać. Tlen nie zawsze był częścią atmosfery ziemskiej. Pojawił się w wyniku żywotnej aktywności organizmów fotosyntetycznych.

Około jedna czwarta atomów całej żywej materii to tlen. Ponieważ całkowita liczba atomów tlenu w przyrodzie jest stała, tlen jest usuwany z powietrza w wyniku oddychania i innych procesów, dlatego należy go uzupełniać. Najważniejszymi źródłami tlenu w przyrodzie nieożywionej są dwutlenek węgla i woda. Tlen przedostaje się do atmosfery głównie w procesie fotosyntezy, w której uczestniczy CO2.

Ważnym źródłem tlenu jest atmosfera ziemska.

Część tlenu powstaje w górnych partiach atmosfery w wyniku dysocjacji wody pod wpływem promieniowania słonecznego. Część tlenu jest uwalniana przez rośliny zielone podczas fotosyntezy z H2O i CO2.

Z kolei atmosferyczny CO2 powstaje w wyniku reakcji spalania i oddychania zwierząt. Atmosferyczny O2 jest zużywany na tworzenie się ozonu w górnych partiach atmosfery, w procesach oksydacyjnych wietrzenia skał, podczas oddychania zwierząt i w reakcjach spalania.

Konwersja V2 do CO2 prowadzi do uwolnienia energii, zatem energię należy wydać na konwersję CO2 do O2.

Cechy obiegu wody i niektórych substancji w biosferze

Energią tą okazuje się być Słońce. Zatem życie na Ziemi zależy od cyklicznych procesów chemicznych, które umożliwiają energia słoneczna.

Zastosowanie tlenu wynika z jego właściwości chemicznych. Tlen jest szeroko stosowany jako środek utleniający. Stosowany jest do spawania i cięcia metali, w przemyśle chemicznym - do otrzymywania różnych związków oraz intensyfikacji niektórych procesów produkcyjnych.

W technologii kosmicznej tlen wykorzystuje się do spalania wodoru i innych rodzajów paliw, w lotnictwie – podczas lotów na dużych wysokościach, w chirurgii – do wspomagania pacjentów z trudnościami w oddychaniu.

Biologiczna rola tlenu zależy od jego zdolności do wspomagania oddychania.

Oddychając przez minutę, człowiek zużywa średnio 0,5 dm3 tlenu, w ciągu dnia – 720 dm3, a w ciągu roku – 262,8 m3 tlenu.

Cykl tlenowy w przyrodzie

Zadania „C” Jednolity egzamin państwowy_ 2007 – C 4

Jakie jest przystosowanie roślin kwitnących do wspólnego życia w zbiorowiskach leśnych? Podaj przynajmniej 3 przykłady.

1) układ warstwowy, zapewniający wykorzystanie światła przez rośliny;

2) niejednoczesne kwitnienie roślin wiatropylnych i owadopylnych;

Wymień co najmniej 3 różnice w budowie komórek prokariotycznych i eukariotycznych.

1) substancja jądrowa nie jest oddzielona od cytoplazmy błoną;

2) jedna kolista cząsteczka DNA – nukleoid;

3) brakuje większości organelli, z wyjątkiem rybosomów.

Do jakich zmian w ekosystemie łąk może doprowadzić zmniejszenie liczby owadów zapylających?

1) zmniejszenie liczby roślin zapylanych przez owady, zmiany w składzie gatunkowym roślin;

2) zmniejszenie liczebności i zmiana składu gatunkowego zwierząt roślinożernych;

3) zmniejszenie liczby zwierząt owadożernych.

Do jakich konsekwencji mogą prowadzić różnego rodzaju antropogeniczne oddziaływania na środowisko?

Podaj przynajmniej 4 konsekwencje.

1) spalanie paliwa prowadzi do akumulacji CO 2 w atmosferze i powstania efektu cieplarnianego;

2) praca przedsiębiorstw przemysłowych przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska odpadami stałymi (cząstkami pyłu), produktami gazowymi (tlenkami azotu itp.), co powoduje kwaśne deszcze;

3) zastosowanie freonów prowadzi do powstawania dziur ozonowych i przenikania promieni ultrafioletowych, które mają szkodliwy wpływ na wszystkie żywe istoty;

4) wylesianie, osuszanie bagien, zaoranie dziewiczych ziem prowadzi do pustynnienia.

W ostatnich latach dzięki postępowi biotechnologii udostępniono nowe źródło pożywienia: białko pochodzące z mikroorganizmów.

Jakie są zalety wykorzystania mikroorganizmów do produkcji białka w porównaniu z tradycyjnym wykorzystaniem do tego celu roślin i zwierząt?

1) nie są wymagane duże powierzchnie pod uprawy i pomieszczenia dla zwierząt, co zmniejsza koszty energii;

2) mikroorganizmy hodowane są na tanich produktach ubocznych rolnictwa lub przemysłu;

3) za pomocą mikroorganizmów można uzyskać białka o określonych właściwościach (na przykład białka paszowe).

Współczesne ryby płetwiaste znajdują się w stanie biologicznej regresji.

Podaj dane potwierdzające to zjawisko.

1) mała liczebność gatunku: obecnie znany jest tylko jeden gatunek tych ryb – coelacanth;

2) mały obszar dystrybucji: coelacanth ma ograniczoną dystrybucję na Oceanie Indyjskim;

3) celakant jest przystosowany do życia tylko na określonej głębokości, tj.

jest gatunkiem wysoce wyspecjalizowanym.

Podaj co najmniej 3 zmiany w ekosystemie lasów mieszanych, które mogą wynikać ze zmniejszenia liczebności ptaków owadożernych.

1) wzrost liczby owadów;

2) zmniejszenie liczby roślin zjadanych i uszkodzonych przez owady;

3) zmniejszenie liczby zwierząt drapieżnych żerujących na ptakach owadożernych.

Postępowi biologicznemu ssaków towarzyszyło pojawienie się wielu specyficznych adaptacji – idioadaptacji.

Podaj co najmniej 3 idioadaptacje w strukturze zewnętrznej, które umożliwiają kretom prowadzenie podziemnego trybu życia. Wyjaśnij swoją odpowiedź.

1) kończyny przednie w kształcie łopaty przystosowane do kopania; 2) brak uszu;

3) krótka sierść nie utrudnia poruszania się w glebie.

Wyjaśnij, jakie cechy kończyn przednich naczelnych przyczyniły się do rozwoju ręki służącej do czynności narzędziowych w okresie antropogenezy.

1) kończyna przednia typu chwytającego, kciuk przeciwstawny;

2) obecność paznokci: opuszki palców są otwarte i mają większą wrażliwość dotykową;

3) obecność obojczyka, który zapewnia różnorodne ruchy kończyny przedniej.

Jakie aromaty umożliwiły ssakom szerokie rozprzestrzenienie się na Ziemi?

1) stałocieplność wynikająca z 4-komorowego serca, płuc pęcherzykowych i włosów;

2) rozwój wewnątrzmaciczny, karmienie młodych mlekiem;

3) wysoki poziom organizacji ośrodkowego układu nerwowego, złożone formy zachowania.

Do zwalczania szkodników rolniczych i leśnych stosuje się różne metody.

Podaj przynajmniej 3 zalety stosowania metod biologicznych w porównaniu z metodami chemicznymi.

1) metody biologiczne są nieszkodliwe i przyjazne dla środowiska, gdyż polegają na wabieniu naturalnych wrogów szkodników;

2) chemikalia zatruwają także pożyteczne owady, zanieczyszczają glebę, są wchłaniane przez rosnące na niej rośliny i w konsekwencji zanieczyszczają ewentualne produkty spożywcze człowieka; 3) stosowanie biologicznych metod zwalczania szkodników przyczynia się do zachowania różnorodności biologicznej przyrody lub ograniczenia występowania jednego rodzaju szkodników.

W naturze zachodzi cykl tlenowy.

Jaką rolę odgrywają w tym procesie organizmy żywe?

1) tlen powstaje w roślinach podczas fotosyntezy i jest uwalniany do atmosfery;

2) w procesie oddychania tlen jest wykorzystywany przez organizmy żywe; 3) w komórkach organizmów żywych tlen uczestniczy w procesach redoks metabolizmu energetycznego z powstawaniem wody i dwutlenku węgla.

1) życie w ciele żywiciela, ochrona przed niekorzystnymi warunkami, zaopatrzenie w żywność i brak wrogów przyczyniły się do redukcji niektórych układów narządów i powstania wysoko rozwiniętego układu rozrodczego;

2) gęsta powłoka ciała uniemożliwia jego trawienie, a narządy przyczepu pozostają w ciele żywiciela;

3) samozapłodnienie, wysoka plenność i złożony cykl rozwojowy pozwalają na szerokie rozproszenie.

Jakie cechy budowy ciała są wspólne tylko ludziom i małpom?

1) obecność gwoździ zamiast pazurów;

2) obecność kości ogonowej i brak ogona;

3) ten sam układ dentystyczny;

4) podobny kształt uszu, twarz bez ciągłego owłosienia.

Wpływ transportu samochodowego na człowieka i środowisko

1.3.1 Pojęcie hałasu

Hałas to każdy dźwięk niepożądany przez człowieka. W normalnych warunkach atmosferycznych prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 344 m/s. Pole akustyczne to obszar przestrzeni, w którym fale dźwiękowe rozchodzą się...

Otoczka powietrzna Ziemi

9.

Pojęcie klimatu

Klimat to długoterminowy układ pogodowy charakterystyczny dla danego obszaru. Klimat wpływa na reżim rzek, powstawanie różnego rodzaju gleb, roślinności i fauny. Zatem w obszarach, gdzie powierzchnia ziemi otrzymuje dużo ciepła i wilgoci...

Organizmy genetycznie zmodyfikowane i produkty genetycznie zmodyfikowane

1.

Organizm genetycznie zmodyfikowany (GMO) to organizm, którego genotyp został sztucznie zmieniony przy użyciu metod inżynierii genetycznej. Definicję tę można zastosować do roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Zmiany genetyczne...

Wzory samooczyszczania wody w zbiornikach wodnych

1.1 Koncepcja OOŚ

Jak dotąd jedynym aktualnym rosyjskim dokumentem regulacyjnym regulującym ocenę oddziaływania na środowisko (OOŚ) jest rozporządzenie „W sprawie ocen oddziaływania na środowisko w Federacji Rosyjskiej” (zatwierdzone.

Cykl tlenowy

zarządzeniem Ministerstwa Zasobów Naturalnych Rosji z dnia 18...

Cykl materii i energii w przyrodzie

1.1 Koła cyklu substancji

Energia słoneczna na Ziemi powoduje dwa cykle substancji: · duży (geologiczny), który najwyraźniej objawia się w obiegu wody i cyrkulacji atmosferycznej. · mały, biologiczny (biotyczny)…

Cykl fosforu

2. Zrób diagram cyklu i pokaż ruch związków zawierających fosfor

Napisz tekst objaśniający do diagramu i odpowiedz na pytania: 1.

Która faza nie występuje w cyklu fosforu? 2. Gdzie może gromadzić się fosfor? 3…

Państwowy Rezerwat Przyrody Laponii: stan ekologiczny i środki poprawy zdrowia

7. Mechanizmy krążenia substancji

Obieg substancji w biogeocenozie jest warunkiem koniecznym istnienia życia.

Powstał w procesie powstawania życia i stał się bardziej złożony w trakcie ewolucji żywej przyrody. Natomiast aby w biogeocenozie możliwy był obieg substancji...

Powiązania organizmów w systemach rolniczych

4. Cechy obiegu substancji w agroekosystemach

Wymiana masy i energii na planecie obejmuje różne procesy przemian materialnych i energetycznych oraz ruchy w litosferze, hydrosferze i atmosferze.

Wraz z nadejściem życia te cykle i przepływy nasiliły się...

Ochrona prawna wód

2.1.1. Pojęcie „zużycia wody”

W nawiązaniu do licznych i różnorodnych specyficznych relacji społecznych, jakie powstają w procesie korzystania z naturalnych zasobów wody, pojęcie „użytkowania wody” pełni rolę jednego zbiorczego, uogólniającego pojęcia.

Należy zauważyć...

Podstawa prawna licencjonowania w zakresie ochrony środowiska

1.1 Koncepcja licencjonowania

Licencjonowanie to procedura wydawania określonemu podmiotowi zezwolenia na prowadzenie określonej działalności, która odzwierciedla zasady i warunki prowadzenia takiej działalności. Vinokurov A.Yu...

Problem zanieczyszczenia powietrza

1.1 Pojęcie geosfer

Biosfera to żywa skorupa planety Ziemia.Biosfera to ogół tych warstw Ziemi, które w całej swojej historii geologicznej były narażone na wpływ organizmów.

Badanie biosfery jako specjalnej powłoki globu...

Rozwiązanie problemu sekwestracji dwutlenku węgla na poziomie stanowym i międzystanowym

Rozdział 2. Wpływ obiegu węgla na klimat globalny

Aktualny poziom naruszeń warunków środowiskowych i równowagi na Ziemi

Koncepcja zarządzania środowiskowego

Obecnie, gdy człowiek, znajdujący się na wysokim poziomie rozwoju nauki i sił wytwórczych, poprzez swoją działalność radykalnie zmienia składniki przyrody, pojawia się problem współistnienia człowieka (społeczeństwa ludzkiego) i przyrody...

Człowiek jako biologiczny i społeczny organizm przyrody

2.

Udział organizmów w obiegu materii i energii. Problem zakłócenia obiegu substancji w biosferze

Główną funkcją biosfery jest zapewnienie obiegu pierwiastków chemicznych, który wyraża się w obiegu substancji pomiędzy atmosferą, glebą, hydrosferą i organizmami żywymi.

System ekologiczny

3.

Narysuj i omów model cyklu biotycznego (biologicznego) substancji biogennych z udziałem producentów, konsumentów i rozkładających się. Wyjaśnij nazwy organizmów i ich rolę w cyklu

Ryż. Model cyklu biotycznego (biologicznego) substancji biogennych z udziałem producentów, konsumentów i rozkładających się. Cykl biotyczny zapewnia interakcja trzech głównych grup organizmów: 1) producentów - roślin zielonych...

Ziemia zawiera 49,4% tlenu, który występuje w postaci wolnej w powietrzu lub związanej (woda, związki i minerały).

Charakterystyka tlenu

Na naszej planecie tlen występuje częściej niż jakikolwiek inny pierwiastek chemiczny. I nie jest to zaskakujące, ponieważ jest częścią:

• skały,
• woda,
• atmosfera,
• organizmy żywe,
• białka, węglowodany i tłuszcze.

Tlen jest gazem aktywnym i wspomaga spalanie.

Właściwości fizyczne

Tlen występuje w atmosferze w postaci bezbarwnego gazu. Jest bezwonny i słabo rozpuszczalny w wodzie i innych rozpuszczalnikach. Tlen ma silne wiązania molekularne, co czyni go chemicznie nieaktywnym.

Jeśli tlen zostanie podgrzany, zaczyna się utleniać i reagować z większością niemetali i metali. Na przykład żelazo, gaz ten powoli utlenia się i powoduje rdzę.

Wraz ze spadkiem temperatury (-182,9 ° C) i normalnego ciśnienia gazowy tlen przechodzi w inny stan (ciecz) i przybiera bladoniebieski kolor. Jeśli temperatura spadnie dalej (do -218,7°C), gaz stwardnieje i przejdzie w stan niebieskich kryształów.

W stanie ciekłym i stałym tlen zmienia kolor na niebieski i ma właściwości magnetyczne.

Węgiel drzewny jest aktywnym pochłaniaczem tlenu.

Właściwości chemiczne

Prawie wszystkie reakcje tlenu z innymi substancjami wytwarzają i uwalniają energię, której siła może zależeć od temperatury. Przykładowo w normalnych temperaturach gaz ten powoli reaguje z wodorem, a w temperaturach powyżej 550°C zachodzi reakcja wybuchowa.

Tlen jest aktywnym gazem, który reaguje z większością metali z wyjątkiem platyny i złota. Siła i dynamika oddziaływania, podczas którego powstają tlenki, zależy od obecności zanieczyszczeń w metalu, stanu jego powierzchni oraz szlifowania. Niektóre metale w połączeniu z tlenem oprócz tlenków zasadowych tworzą tlenki amfoteryczne i kwasowe. Podczas ich rozkładu powstają tlenki metali złota i platyny.

Tlen oprócz metali aktywnie oddziałuje również z prawie wszystkimi pierwiastkami chemicznymi (z wyjątkiem halogenów).

W stanie molekularnym tlen jest bardziej aktywny i tę cechę wykorzystuje się w wybielaniu różnych materiałów.

Rola i znaczenie tlenu w przyrodzie

Rośliny zielone wytwarzają najwięcej tlenu na Ziemi, przy czym większość wytwarzają rośliny wodne. Jeśli w wodzie wytworzy się więcej tlenu, jego nadmiar przedostanie się do powietrza. A jeśli jest mniej, to wręcz przeciwnie, brakująca ilość zostanie uzupełniona z powietrza.

Woda morska i słodka zawiera 88,8% tlenu (w masie), a w atmosferze 20,95% objętościowo. W skorupie ziemskiej ponad 1500 związków zawiera tlen.

Ze wszystkich gazów tworzących atmosferę tlen jest najważniejszy dla przyrody i człowieka. Jest obecny w każdej żywej komórce i jest niezbędny do oddychania wszystkim żywym organizmom. Brak tlenu w powietrzu natychmiast wpływa na życie. Bez tlenu nie da się oddychać, a co za tym idzie – żyć. Osoba oddychająca przez 1 minutę. średnio zużywa 0,5 dm3. Jeżeli w powietrzu będzie go mniej do 1/3 to straci przytomność, do 1/4 umrze.

Drożdże i niektóre bakterie mogą żyć bez tlenu, ale stałocieplne zwierzęta umierają w ciągu kilku minut, jeśli brakuje tlenu.

Cykl tlenowy w przyrodzie

Cykl tlenowy w przyrodzie polega na wymianie tlenu między atmosferą a oceanami, między zwierzętami i roślinami podczas oddychania, a także podczas spalania chemicznego.

Na naszej planecie ważnym źródłem tlenu są rośliny, które przechodzą unikalny proces fotosyntezy. Podczas tego uwalniany jest tlen.

W górnej części atmosfery tlen powstaje również w wyniku podziału wody pod wpływem słońca.

Jak przebiega cykl tlenowy w przyrodzie?

Podczas oddychania zwierząt, ludzi i roślin, a także spalania dowolnego paliwa, zużywany jest tlen i powstaje dwutlenek węgla. Następnie dwutlenek węgla zasila rośliny, które ponownie wytwarzają tlen w procesie fotosyntezy.

W ten sposób jego zawartość w powietrzu atmosferycznym jest utrzymywana i nie kończy się.

Zastosowania tlenu

W medycynie podczas operacji i chorób zagrażających życiu pacjentom podaje się do oddychania czysty tlen, aby złagodzić ich stan i przyspieszyć powrót do zdrowia.

Bez butli z tlenem wspinacze nie mogą wspinać się po górach, a płetwonurkowie nie mogą nurkować w głębinach mórz i oceanów.

Tlen jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu i produkcji:

• do cięcia i spawania różnych metali
• do uzyskiwania bardzo wysokich temperatur w fabrykach
• w celu uzyskania różnych związków chemicznych. do przyspieszania topienia metali.

Tlen ma także szerokie zastosowanie w przemyśle kosmicznym i lotnictwie.

Opis prezentacji według poszczególnych slajdów:

1 slajd

Opis slajdu:

2 slajd

Opis slajdu:

tlen TLEN (łac. Oxygenium), O (czytaj „o”), pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 8 i masie atomowej 15,9994. W układzie okresowym pierwiastków Mendelejewa tlen znajduje się w drugim okresie grupy VIA. Naturalny tlen składa się z mieszaniny trzech stabilnych nuklidów o liczbach masowych 16 (dominuje w mieszaninie, zawiera 99,759% masowych), 17 (0,037%) i 18 (0,204%). W wolnej postaci tlen jest gazem bezbarwnym, bezwonnym i pozbawionym smaku. Cechy struktury cząsteczki O2: tlen atmosferyczny składa się z cząsteczek dwuatomowych. Energia dysocjacji cząsteczki O2 na atomy jest dość wysoka i wynosi 493,57 kJ/mol.

3 slajd

Opis slajdu:

Właściwości chemiczne tlenu: Tlen jest drugim po fluorze pierwiastkiem najbardziej elektroujemnym, dlatego wykazuje silne właściwości utleniające. Reaguje z większością metali już w temperaturze pokojowej, tworząc zasadowe tlenki. Tlen zwykle reaguje z niemetalami (z wyjątkiem helu, neonu i argonu) po podgrzaniu. Tym samym reaguje z fosforem w temperaturze ~60°C tworząc P2O5, z siarką - w temperaturze około 250°C: S + O2 = SO2. Tlen reaguje z grafitem w temperaturze 700 °C C + O2 = CO2. Oddziaływanie tlenu z azotem rozpoczyna się dopiero w temperaturze 1200°C lub w wyładowaniu elektrycznym N2 + O2 2NO - Q. Tlen reaguje także z wieloma złożonymi związkami, np. z tlenkiem azotu (II) reaguje już w temperaturze pokojowej: 2NO + O2 = 2NO2.

4 slajd

Opis slajdu:

Siarkowodór, reagując z tlenem po podgrzaniu, daje siarkę 2H2S + O2 = 2S + 2H2O lub tlenek siarki (IV) 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O, w zależności od stosunku tlenu do siarkowodoru. W powyższych reakcjach utleniaczem jest tlen.W większości reakcji utleniania z udziałem tlenu wydziela się ciepło i światło - procesy takie nazywane są spalaniem. Jeszcze silniejszym utleniaczem niż tlen O2 jest ozon O3. Powstaje w atmosferze podczas wyładowań atmosferycznych, co wyjaśnia specyficzny zapach świeżości po burzy. Ozon powstaje zwykle w wyniku przepuszczania wyładowania przez tlen (reakcja jest endotermiczna i wysoce odwracalna; wydajność ozonu wynosi około 5%): 3О2<=>2O3 - 284 kJ. Gdy ozon reaguje z roztworem jodku potasu, wydziela się jod, natomiast w przypadku tlenu reakcja ta nie zachodzi: 2KI + O3 + H2O = I2 + 2KOH + O2. Reakcja jest często stosowana jakościowo do wykrywania jonów I lub ozonu. W tym celu do roztworu dodaje się skrobię, co daje charakterystyczny niebieski kompleks z uwolnionym jodem. Reakcja ma również charakter jakościowy, ponieważ ozon nie utlenia jonów Cl i Br-.

5 slajdów

Opis slajdu:

6 slajdów

Opis slajdu:

Produkcja tlenu w tlenie przemysłowym odbywa się poprzez destylację frakcyjną ciekłego powietrza (azot o niższej temperaturze wrzenia odparowuje, pozostawiając ciekły tlen); elektroliza wody. Każdego roku na całym świecie produkuje się ponad 80 milionów ton tlenu. W warunkach laboratoryjnych tlen otrzymywany jest poprzez rozkład szeregu soli, tlenków i nadtlenków: 2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2, 4K2Cr2O7 -> 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2, 2KNO3 -> 2KNO2 + O2, 2Pb3O4 -> 6PbO + O2, 2HgO -> 2H g+ O2, 2BaO -> 2BaO + O2, 2H2O2 -> 2H2O + O2. W wyniku ostatniej reakcji tlen jest uwalniany szczególnie łatwo, ponieważ w nadtlenku wodoru H2O2 nie jest dwukrotnie większy, ale wiązanie pojedyncze pomiędzy atomami tlenu -O-O-.

7 slajdów

Opis slajdu:

Zastosowanie Główne ilości tlenu uzyskiwanego z powietrza wykorzystywane są w metalurgii. Nadmuch tlenowy (a nie powietrze) w wielkich piecach może znacznie zwiększyć prędkość procesu wielkopiecowego, zaoszczędzić koks i wyprodukować żeliwo lepszej jakości. Podmuch tlenowy stosowany jest w konwertorach tlenowych podczas przetwarzania żeliwa w stal. Do produkcji wielu innych metali (miedź, nikiel, ołów itp.) wykorzystuje się czysty tlen lub powietrze wzbogacone w tlen. Tlen jest używany do cięcia i spawania metali. być pod ciśnieniem do 15 MPa. Butle z tlenem są pomalowane na niebiesko. Ciekły tlen jest silnym utleniaczem i jest stosowany jako składnik paliwa rakietowego. Materiały łatwo utleniające się, takie jak trociny, wata, miał węglowy itp., impregnowane ciekłym tlenem (takie mieszaniny nazywane są cieczami tlenowymi), stosowane są jako materiały wybuchowe, stosowane np. przy układaniu dróg w górach.

8 slajdów

Slajd 9

Opis slajdu:

Każda roślina lub zwierzę zawiera znacznie więcej tlenu niż jakikolwiek inny pierwiastek (średnio około 70%). Ludzka tkanka mięśniowa zawiera 16% tlenu, tkanka kostna - 28,5%; Ogółem ciało przeciętnego człowieka (masa ciała 70 kg) zawiera 43 kg tlenu. Tlen przedostaje się do organizmu zwierząt i człowieka głównie przez narządy oddechowe (tlen wolny) oraz wraz z wodą (tlen związany). Zapotrzebowanie organizmu na tlen określa poziom (intensywność) metabolizmu, który zależy od masy i powierzchni ciała, wieku, płci, charakteru odżywiania, warunków zewnętrznych itp. W ekologii stosunek oddychania całkowitego (czyli czyli całkowite procesy utleniania) zbiorowiska określa się jako ważną charakterystykę energetyczną organizmów w stosunku do ich całkowitej biomasy. W medycynie wykorzystuje się niewielkie ilości tlenu: tlen (z tzw. poduszek tlenowych) podaje się pacjentom, którzy od pewnego czasu mają trudności z oddychaniem. Należy jednak pamiętać, że długotrwałe wdychanie powietrza wzbogaconego w tlen jest niebezpieczne dla zdrowia człowieka. Wysokie stężenia tlenu powodują powstawanie wolnych rodników w tkankach, zaburzając strukturę i funkcję biopolimerów. Podobnie działają na organizm. promieniowanie jonizujące. Dlatego podczas napromieniania organizmu następuje zmniejszenie zawartości tlenu (niedotlenienie) w tkankach i komórkach promieniowanie jonizujące ma działanie ochronne – tzw. efekt tlenowy.

10 slajdów

Opis slajdu:

Rozmieszczenie i formy tlenu w przyrodzie Tlen jest najpowszechniejszym pierwiastkiem skorupy ziemskiej, hydrosfery i organizmów żywych. Jego Clarke w litosferze wynosi 47%, Clarke w hydrosferze jest jeszcze wyższy - 82%, a w materii żywej - 70%. Znanych jest ponad 1400 minerałów zawierających tlen, w których towarzyszami są dziesiątki pierwiastków układ okresowy. Tlen jest cyklicznym elementem klasyfikacji V.I. Wernadskiego, uczestniczy w licznych cyklach o różnej skali – od małych, w obrębie określonego krajobrazu, po okazałe, łączące biosferę z ośrodkami magmatyzmu. Tlen stanowi około połowę całkowitej masy skorupy ziemskiej i 89% masy oceanów świata. W atmosferze tlen stanowi 23% masy i 21% objętości

11 slajdów

Opis slajdu:

Na powierzchni ziemi rośliny zielone rozkładają wodę podczas fotosyntezy i uwalniają wolny tlen (O2) do atmosfery. Jak zauważył Vernadsky, wolny tlen jest najsilniejszym czynnikiem ze wszystkich znanych ciał chemicznych w skorupie ziemskiej. Dlatego w większości systemów biosfery, np. w glebach, wodach gruntowych, wodach rzecznych i morskich, tlen pełni rolę prawdziwego dyktatora geochemicznego, decyduje o wyjątkowości geochemicznej systemu, rozwoju w nim reakcje oksydacyjne. Przez miliardy lat historii geologicznej rośliny wytwarzały tlen w atmosferze naszej planety, powietrze, którym oddychamy, składa się z życia.Liczba reakcji utleniania, które zużywają wolny tlen, jest ogromna. W biosferze mają one głównie charakter biochemiczny, czyli przeprowadzany są przez bakterie, choć wiadomo, że czysto utlenianie chemiczne. W glebach, mułach, rzekach, morzach i oceanach, w podziemnych horyzontach wodnych – wszędzie tam, gdzie występują substancje organiczne i woda, rozwija się aktywność mikroorganizmów utleniających związki organiczne.

12 slajdów

Opis slajdu:

W większości wody naturalne zawierające wolny tlen – silny utleniacz, występują związki organiczne – silne środki redukujące. Dlatego wszystkie układy geochemiczne z wolnym tlenem są nierównowagowe i bogate w darmową energię. Im więcej żywej materii w systemie, tym wyraźniejszy jest brak równowagi. Wszędzie w biosferze, gdzie wody niezawierające wolnego tlenu (o środowisku redukującym) napotykają ten gaz, powstaje tlenowa bariera geochemiczna, na której koncentrują się Fe, Mn, S i inne pierwiastki, tworząc rudy tych pierwiastków. Wcześniej panowało błędne przekonanie, że w miarę wchodzenia w głąb skorupy ziemskiej środowisko staje się coraz bardziej redukujące, ale nie odpowiada to w pełni rzeczywistości. Na powierzchni ziemi, w krajobrazie, można zaobserwować zarówno warunki silnie utleniające, jak i gwałtownie redukujące. W jeziorach obserwuje się strefowanie redoks - w górnej strefie rozwija się fotosynteza oraz obserwuje się nasycenie i przesycenie tlenem. Ale w głębokich partiach jeziora, w mułach, zachodzi tylko rozkład materia organiczna. Poniżej biosfery, w strefie metamorficznej, stopień redukcji środowiska często maleje, jak w komorach magmowych. Najbardziej redukujące warunki w biosferze występują w obszarach intensywnego rozkładu materii organicznej, a nie na maksymalnych głębokościach. Obszary takie są charakterystyczne zarówno dla powierzchni ziemi, jak i warstw wodonośnych.

Slajd 13

Opis slajdu:

Cykl tlenowy Tlen jest najobficiej występującym pierwiastkiem na Ziemi. Woda morska zawiera 85,82% tlenu, powietrze atmosferyczne zawiera 23,15% wagowych lub 20,93% objętościowych, a skorupa ziemska zawiera 47,2% wagowych. To stężenie tlenu w atmosferze jest utrzymywane na stałym poziomie w procesie fotosyntezy. W tym procesie zielone rośliny pod wpływem światła słonecznego przekształcają dwutlenek węgla i wodę w węglowodany i tlen. Większość tlenu jest w stanie związanym; Ilość tlenu cząsteczkowego w atmosferze szacuje się na 1,5 * 1015 m, co stanowi zaledwie 0,01% całkowitej zawartości tlenu w skorupie ziemskiej. W życiu naturalnym tlen ma wyjątkowe znaczenie. Tlen i jego związki są niezbędne do utrzymania życia.

Slajd 14

Opis slajdu:

Odgrywają istotną rolę w procesach metabolicznych i oddychaniu. Tlen wchodzi w skład białek, tłuszczów, węglowodanów, z których „zbudowane są” organizmy; Na przykład ludzkie ciało zawiera około 65% tlenu. Większość organizmów pozyskuje energię niezbędną do wykonywania swoich funkcji życiowych poprzez utlenianie niektórych substancji za pomocą tlenu. Utrata tlenu w atmosferze w wyniku procesów oddychania, rozkładu i spalania jest kompensowana tlenem uwalnianym podczas fotosyntezy. Wylesianie, erozja gleby i różne górnictwo odkrywkowe zmniejszają całkowitą masę fotosyntezy i skracają cykl na dużych obszarach. Oprócz tego potężnym źródłem tlenu jest najwyraźniej fotochemiczny rozkład pary wodnej w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieni ultrafioletowych słońca. Zatem w naturze cykl tlenowy zachodzi w sposób ciągły, zachowując stały skład powietrze atmosferyczne. Oprócz opisanego powyżej cyklu tlenowego w postaci niezwiązanej, pierwiastek ten kończy także najważniejszy cykl, będąc częścią wody. Obieg wody (H2O) polega na parowaniu wody z powierzchni lądu i morza, jej przenoszeniu przez masy powietrza i wiatry, kondensacji par i późniejszych opadach atmosferycznych w postaci deszczu, śniegu, gradu i mgły.

Plan:

Historia odkrycia

Pochodzenie imienia

Będąc w naturze

Paragon

Właściwości fizyczne

Właściwości chemiczne

Aplikacja

Biologiczna rola tlenu

Toksyczne pochodne tlenu

10. Izotopy

Tlen

Tlen- pierwiastek 16. grupy (zgodnie z przestarzałą klasyfikacją - główna podgrupa grupy VI), drugi okres układu okresowego pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 8. Oznaczony symbolem O (łac. Tlen) . Tlen jest chemicznie aktywnym niemetalem i jest najlżejszym pierwiastkiem z grupy chalkogenów. Prosta substancja tlen(numer CAS: 7782-44-7) w normalnych warunkach jest bezbarwnym, pozbawionym smaku i zapachu gazem, którego cząsteczka składa się z dwóch atomów tlenu (wzór O 2), dlatego nazywany jest także ditlenkiem. kolor niebieski, a stałe kryształy mają kolor jasnoniebieski.

Istnieją inne alotropowe formy tlenu, na przykład ozon (numer CAS: 10028-15-6) - w normalnych warunkach niebieski gaz o specyficznym zapachu, którego cząsteczka składa się z trzech atomów tlenu (wzór O 3).

1. Historia odkrycia

Oficjalnie uważa się, że tlen został odkryty przez angielskiego chemika Josepha Priestleya 1 sierpnia 1774 roku w wyniku rozkładu tlenku rtęci w hermetycznie zamkniętym naczyniu (Priestley skierował światło słoneczne na ten związek za pomocą mocnej soczewki).

Jednak Priestley początkowo nie zdawał sobie sprawy, że odkrył nową, prostą substancję; sądził, że wyizolował jeden ze składników powietrza (i nazwał ten gaz „powietrzem zdeflogistycznym”). Priestley o swoim odkryciu poinformował wybitnego francuskiego chemika Antoine’a Lavoisiera. W 1775 r. A. Lavoisier ustalił, że tlen jest składnikiem powietrza, kwasów i występuje w wielu substancjach.

Kilka lat wcześniej (w 1771 r.) tlen uzyskał szwedzki chemik Karl Scheele. Kalcynował saletrę kwasem siarkowym, a następnie rozkładał powstały tlenek azotu. Scheele nazwał ten gaz „ognistym powietrzem” i opisał swoje odkrycie w książce wydanej w 1777 r. (właśnie dlatego, że ukazała się ona później niż Priestley ogłosił swoje odkrycie, ten ostatni uważany jest za odkrywcę tlenu). Scheele opowiedział także Lavoisierowi swoje doświadczenia.

Ważnym krokiem, który przyczynił się do odkrycia tlenu, była praca francuskiego chemika Pierre'a Bayena, który opublikował prace dotyczące utleniania rtęci i późniejszego rozkładu jej tlenku.

Wreszcie A. Lavoisier w końcu ustalił naturę powstałego gazu, korzystając z informacji uzyskanych od Priestleya i Scheele. Jego dzieło miało ogromne znaczenie, gdyż dzięki niemu obalona została dominująca wówczas teoria flogistonu, utrudniająca rozwój chemii. Lavoisier przeprowadził eksperymenty ze spalaniem różnych substancji i obalił teorię flogistonu, publikując wyniki dotyczące masy spalonych pierwiastków. Masa popiołu przekraczała pierwotną masę pierwiastka, co dało Lavoisierowi prawo do twierdzenia, że ​​podczas spalania zachodzi reakcja chemiczna (utlenianie) substancji, w związku z czym wzrasta masa pierwotnej substancji, co obala teorię flogistonu .

Zatem zasługa odkrycia tlenu jest w rzeczywistości dzielona między Priestleya, Scheele i Lavoisiera.

1. pochodzenie imienia

Słowo tlen (tzw początek XIX stulecia, nawet „roztwór kwasu”), jego pojawienie się w języku rosyjskim jest w pewnym stopniu zasługą M.V. Łomonosowa, który wprowadził do użycia słowo „kwas” wraz z innymi neologizmami; Zatem słowo „tlen” było z kolei tropieniem terminu „tlen” (franc. oxygène), zaproponowanego przez A. Lavoisiera (od starogreckiego ὀξύς – „kwaśny” i γεννάω – „rodzić”), co oznacza tłumaczone jako „kwas wytwarzający”, co wiąże się z jego pierwotnym znaczeniem - „kwas”, co wcześniej oznaczało substancje zwane tlenkami według współczesnej nomenklatury międzynarodowej.

1. Będąc w naturze

Tlen jest najpowszechniejszym pierwiastkiem na Ziemi, jego udział (w różnych związkach, głównie krzemianach) stanowi około 47,4% masy stałej skorupy ziemskiej. Wody morskie i słodkie zawierają ogromną ilość związanego tlenu - 88,8% (m/m), w atmosferze zawartość wolnego tlenu wynosi 20,95% obj. i 23,12% mas. Ponad 1500 związków występujących w skorupie ziemskiej zawiera tlen.

Tlen jest częścią wielu substancji organicznych i jest obecny we wszystkich żywych komórkach. Według nich, jeśli chodzi o liczbę atomów w żywych komórkach, wynosi ona około 25%. ułamek masowy- około 65%.