§20. Кислород. Озон.

1. Чем отличается элемент кислород от других элементов VIA-группы?

Ответ:

Элемент кислород отличается от других элементов VIA-группы тем, что он имеет минимальное количество электронных оболочек, соответственно атом кислород обладает наименьшим радиусом среди атомов элементов VIA-группы.

2. Чем обусловлена высокая окислительная способность кислорода?

Ответ:

Высокая окислительная способность кислорода обусловлена тем, что на внешнем уровне он содержит 6 электронов, имеет всего 2 электронные оболочки, соответственно его атомы обладают малым радиусом, поэтому является одним из самых электроотрицательных элементов, более электроотрицательный только фтор.

3. Почему озон лучше кислорода растворяется в воде? Объясните причину.

Ответ:

Молекула кислорода является неполярной молекулой.

Молекула озона имеет угловое строение, поэтому атомы кислорода, которые находятся на концах молекулы, оттягиваю электронную плотность от центрального атома кислорода. Таким образом молекула озона является полярной молекулой, поэтому растворимость озона O₃ в воде выше, чем у кислорода O₂.

4. Составьте схему строения и укажите свойства пероксида водорода.

Ответ:

Схема строения пероксида водорода:
H–O–O–H

Пероксида водорода самопроизвольно разлагается:
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑

Пероксид водорода обладает как окислительными, так восстановительными свойствами, так кислород имеет промежуточную степень окисления -1.

5. Охарактеризуйте горение красного фосфора в кислороде, запишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите массовую долю кислорода в составе продукта этой реакции.

Ответ:

Красный фосфор в кислороде горит ярким пламенем, при этом фосфор окисляется до своей максимальной степени окисления +5:
4P_(к) + 5O_2(г) = 2P₂O_5(к) + Q

Дано:

`P_2O_5`

`ω(O) = ?`

Решение

`ω(O) = (100*5*A_r(O))/(M_r(P_2O_5)) = (100*5*16)/142 = 56.34%`

Ответ: `ω(O) = 56.34%`.

6. В кислороде, полученном при нагревании 20 г перманганата калия, сожгли 1,2 г угля. Какова массовая доля (в %) перманганата калия, который подвергся разложению?

 Дано:

`m(KMnO_4) = 20 г`

`m(C) = 1.2 г`

`ω_"разл."(KMnO_4) = ?`

Решение

`2KMnO_4 overset(t)(=) K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2"↑"`

`C + O_2 = CO_2`

`n(C) = (m(C))/(M(C)) = 1.2/12 = 0.1" моль"`

`n(O_2) = n(C) = 0.1" моль"`

`n_"разл."(KMnO_4) = 2*n(O_2) = 2*0.1 = 0.2" моль"`

`m_"разл."(KMnO_4) = n_"разл."(KMnO_4)*M(KMnO_4) = 0.2*158 = 31.6 г`

`ω_"разл."(KMnO_4) = (100*m_"разл."(KMnO_4))/(m(KMnO_4))`

Ответ: в условии задачи ошибка, разложилось 31.6 г перманганата калия, а дано 20 г.