0: Представим себе ситуацию у вас дома есть сейф, ключи от него утеряны, но внутри лежит что-то очень ценное и нужное. Прямо сейчас. Согласен, такое случается не каждый день, но все же как быть?
1: Конечно, здесь можно применить грубую силу, использовать лом или другие подручные средства, а можно включить фантазию, вскрыть металлический шкаф эффектно.
2: Ну, может быть, не так эффектно, зато безопасно. И, главное, не затрачивая особых усилий, чтобы сделать это сегодня, мы узнаем свойства 1 из важнейших для нас химических элементов. Вернёмся сюда чуть позже.
3: В ближайшие 25 минут вас ждёт множество экспериментов. Прежде всего мы получим кислород способом первооткрывателей. Для этого воспользуемся ядовитым оксидом ртути. Когда в твоих руках кислород ты можешь воспламенить почти.
4: Все, воспользуемся этим, чтобы поджечь железо. Также проведём самый шумный опыт. Внесём огонь в банку с гремучей смесью. А ещё сделаем целое озеро жидкого кислорода. Его температура ниже - 180.
5: 2 градусов оно очень холодное и опасное, с его помощью можно превратить в ракетное топливо, похоже, даже самые неожиданные вещи, к примеру, картофельные чипсы.
6: Основа жизни причина коррозии ракетное топливо, огонь и защита всего живого на планете от жёсткого ультрафиолета все это имеет непосредственное отношение к 8 химическому элементу кислород.
7: Кстати, история его открытия весьма занятна.
8: Как найти то, что нельзя потрогать или увидеть, ведь в обычных условиях кислород газ без цвета, вкуса и запаха. Человеку может показаться, что его вообще нет. Конечно, все это сильно задержало его открытие, и все же в конце 18 века его
9: Смогли получить в чистом виде независимо друг от друга 2 великих химика своего времени Швед Карл вильгельм шееле и англичанин джозеф пристли полученный газ, назвали огненным воздухом получить кислород.
10: Можно множеством способов от разделения воздуха на составные части до разложения сложных веществ, например, сейчас в лабораторных условиях, мы повторим опыт получения кислорода способом, который использовал 1 из его первооткрывателей.
11: Для этого поместим в кварцевую пробирку оксид ртути уже из формулы видно, он содержит атом кислорода, если хорошенько его нагреть на газовой горелке, вещество разложится на кислород и ртуть, и если ртуть осталась весело кипеть в 1 пробирке, то кислород.
12: Мы собрали в другой с помощью подсоединённого шланга.
13: Убедиться в том, что мы действительно получили кислород, поможет качественная реакция, знакомая любому школьнику, если он, конечно, не прогуливал уроки химии, берём тлеющую лучину и опускаем в пробирку с кислородом дерево вспы.
14: Это и есть подтверждение того, что выделился именно кислород. Нам это понятно, а вот шелли и присли в далёком 18 веке своё открытие поняли, мягко говоря, не до конца. Они верили в то, что в предметах может заключаться материя огня.
15: И все горючие предметы им богаты.
16: Вот, скажем, ацетон отлично горит. Значит, днём флогистона много. А теперь попробуем поджечь железо. Не горит. Значит, здесь флогистона нет, так, что ли? А вот и неправда. Сейчас я помещу железо в атмосферу кислорода и посмотрим, как оно не горит.
17: Замечательно горит, а все потому, что флогистон очень любит соединяться с огненным воздухом, думали учёные, пока за дело не взялся француз антуан лавуазье, именно он доказал, что никакого флогистона нет, и определил, что
18: Коллеги получили не какой-то огненный воздух, а новый химический элемент, кислород.
19: Как это в песне лучшие друзья девушек это бриллианты. Утверждение справедливое и для лавуазье именно с помощью Алмаза он окончательно доказал всему миру существование кислорода и несостоятельность теории флогистона.
20: В 1772 году он пошёл на необычный эксперимент и пригласил всех желающих принять участие в публичном сожжении увесистого куска Алмаза в запаянном котле уверен если бы тогда был YouTube, представление собрало бы минимум 1000000.
21: Просмотров драгоценный камень, конечно, не подвёл, сгорел без следа, а если точнее, прореагировал с кислородом и превратился в углекислый газ. По окончании эксперимента сосуд весил Ровно столько, сколько в начале.
22: Именно тогда кислородная теория дошла до сознания даже самых закоренелых скептиков на смену рассуждений о флогистоне пришёл фундаментальный закон природы закон сохранения материи.
23: Кислорода на нашей планете огромное количество. Помимо того, что воздух на 21% по объёму состоит из кислорода, он также встречается в составе различных соединений. Это всевозможные оксиды, например, песок, оксид кремния. И если большинство оксидов твёрдые,
24: То оксид водорода при обычных условиях жидкий речь, если кто-то ещё не догадался о воде.
25: Чтобы доказать, что в школе нас не обманывали и формула воды действительно, h2 о, проведём небольшой эксперимент, в котором разложим её на водород и кислород, для опыта нам понадобится аппарат гофмана.
26: Прибор устроен просто 2 стеклянные трубки, соединённые между собой. Внизу установлены платиновые электроды, а наверху краны. Аппарат заполнен обычной водой, подкрашенной индикатором. Подаём напряжение на электроды, и на них начинают выделяться пузырьки газов на
27: Он справа кислород, а катоде водород спустя время хорошо видно водорода вдвое больше, чем кислорода, прям как в формуле воды h2 о похожий прибор.
28: Работает на орбите и позволяет космонавтам дышать за час. 1 человек потребляет максимум 25 литров кислорода. Чтобы получить столько, нужно разложить всего лишь 13 граммов воды и ненужный водород отправить за борт. Если же проводить
29: Тролли воды без разделения газов. Например, в обычной банке. Мы получим так называемую гремучую смесь. Как раз такая сейчас в этой банке 2 объёма водорода, 1 объём кислорода достаточно малейшей искры, чтобы они со взрывом обратно
30: Превратились в молекулы воды, подношу лучину.
31: Несмотря на всю опасность, гремучая смесь применяется для плавки кварца и платины, а ещё для газовой сварки и резки металлов.
32: Резка металлов, надо бы запомнить, но пока вернёмся к теме космоса, чтобы туда попасть, нужна чудовищная энергия. Её нам может дать ракетное топливо, в котором 1 из компонентов является жидкий кислород.
33: Кислорода, окислитель окислять он может, скажем, водород. И тогда в результате горения получится самая обычная вода. Такая ракета супер экологичная. Вот только работать с жидким водородом крайне сложно, поэтому вместо него чаще используют другие вещества, например,
34: Керосин.
35: Но мы в качестве ракетного топлива возьмём обычные картофельные чипсы. Это будет чуть позже. Для начала мы должны получить кислород в жидком виде. Сейчас нам потребуется кислородный баллон 2.
36: Дара. И вот такой вот медный змеевик. Температура кипения, кислорода - 183 градуса по цельсию. Это очень холодно, но ещё холоднее. Жидкий азот, он кипит при - 196 наполняемым
37: Сосуд дьюара и помещаем в него медный змеевик с помощью резинового шланга соединяем с ним кислородный баллон теперь осталось открыть вентиль, и скоро на другом конце змеевика потечёт жидкий кислород.
38: Вот мы собрали достаточное количество жидкого кислорода, чтобы лучше рассмотреть, перельём его вот в этот прозрачный сосуд.
39: Видно, что кислород голубого цвета как небо над головой, к тому же он прозрачный, но этим его свойства не ограничиваются. Оказывается жидкий кислород, парамагнитен. То есть, если поместить его во внешнее магнитное поле, он намагнитится сейчас. Уви.
40: Видите, что это значит? Это магнитная мешалка. Под стаканом вращается магнит, а его движение в стакане повторяет якорь. Теперь убираем его и ставим сюда жидкий кислород. Как видите, он начинает раскручивать.
41: Хотя якоря в этом стакане нет, то есть жидкий кислород движется за магнитом больше так не может ни 1 другой сжиженный газ, состоящий из 1 химического элемента и с газообразным кислородом такой фокус тоже не получится. В чем же секрет до конца это?
42: До сих пор неясно в попытках объяснить парамагнитные свойства жидкого кислорода учёные вспоминают, что у каждого атома этого элемента есть 2 неспаренных электрона, а именно они отвечают за магнитные свойства здесь есть.
43: Хороший пример из футбола вот внешняя электронная оболочка атома кислорода, здесь 6 электронов, 4 спаренные, a2 сами по себе можно сказать, что спаренный электрон как футболист, который получил от тренера установку не пропустить.
44: Конкретного соперника. Тому, в свою очередь, тоже сказали следи за опекающим тебя игроком. Оба так увлечены взаимоде жанием, что в каком-то смысле выпадают из игры. Неспаренный же электрон это блуждающий форвард. Он ничем не уравновешен, и ему ничто не
45: Мешает взаимодействовать с магнитным полем. Правда, те, кто неплохо знает химию, сразу вспомнят, что кислород это о 2, а неспаренные электроны используются как раз для связывания между собой 2 атомов кислорода. Но этот вопрос
46: Способен поставить в тупик даже самых умных людей на планете. В общем, у кислорода есть ещё загадки для учёных.
47: Что ж, жидкого кислорода у нас теперь достаточно. Можно сделать ракетное топливо, как и обещал, сделаем его из самых обычных чипсов. Недаром же говорят, что они очень калорийные. Сейчас и докажем это. Итак, чипсы как следует измельчаем и кладём.
48: В железную миску.
49: Заливаем их жидким кислородом, остаётся поджечь смесь.
50: Наверняка теперь ни у кого не вызывает сомнений высокая калорийность чипсов и тот факт, что их можно использовать в качестве ракетного топлива.
51: Если кто-то вздумает повторить наши опыты, помните, с кислородными баллонами нужно обращаться крайне осторожно. Впрочем, некоторых людей это не останавливает в погоне за популярностью. Они способны даже уничтожить полный баллон с кислородом. Похоже, здесь все способы хороши.
52: Вот пример того, как может взорваться кислородный баллон на пожаре это видео из интернета, а ведь наверняка есть способ хранить кислород безопаснее если отвлечься и вспомнить другой взрывоопасный газ водород, то с ним люди справились.
53: Внутри этого баллона вот такой сплав никеля и лантана. Он впитывает водород, словно губка. В результате здесь 10 литров этого Газа гораздо больше, чем если бы в баллоне он был в жидком состоянии. При этом баллону больше не нужны толстые стенки. Так вот.
54: Совсем недавно учёные из университета южной Дании заявили, что из кобальта и неких органических соединений им удалось синтезировать кристаллы, 1 объём которых способен поглотить 160 объёмов оо 2, чтобы.
55: Было понятно столовая ложка такого материала может вобрать в себя весь кислород из комнаты при незначительном нагреве кристаллов газ извлекается назад. Таких циклов поглощения и высвобождения кислорода. Материал выдерживает довольно много, и его можно сравнить с кисло.
56: Баллоном высокого давления только здесь никакого давления нет, а Газа помещается больше, наверняка новинка понравится всем, кто до сих пор вынужден носить с собой тяжёлые кислородные баллоны, а таких немало сварщики, космонавты, пожарные.
57: Аквалангисты и те, кому кислород прописали медики, например, астматики, пользуются кислородом, чтобы снимать приступы. Что ж, сейчас мы знаем немало свойств кислорода, чтобы попытаться вскрыть сейф, быть может, заморозить дверь и затем сломать.
58: Ударом кувалды, как жидкого терминатора.
59: Или бросить в костёр вместе с кислородным баллоном, но что-то мне подсказывает это все не то. Продолжим исследование. Пожалуй, главное свойство кислорода заключается в том, что почти все в нём горит.
60: Есть, конечно, исключения, но если взять практически любой металл из таблицы Менделеева, он без проблем превратится в оксид с выделением тепла и света самый яркий пример магний он горит даже на воздухе.
61: Я неспроста нашёл этот старинный фотоаппарат понятное дело, что в 19 веке цифровых камер не было сделать, обычную фотографию было целой наукой, и тогда фотографы в качестве вспышки использовали именно магний поначалу.
62: Это был просто порошок, который поджигали.
63: Затем фотовспышка модернизировалась и превратилась в одноразовую лампу с кислородом и магниевой лентой внутри.
64: Горение магния ослепительно белое, другие металлы окрашивают пламя вот, к примеру, литий от него огонь красный.
65: А натрий жёлтый. Теперь подожжём серу. Хоть она и не металл, но тоже реагирует с кислородом в природе. Сера встречается в самородном виде. Представьте, что чувствовали древние люди. Когда.
66: Случайно подбрасывали её в костёр. Кстати, выражение гори оно синим пламенем. Это как раз про серу, которая до сих пор у некоторых людей ассоциируется с дьяволом. Горение это быстрое окисление.
67: Но реагировать с кислородом вещества могут и гораздо медленнее в качестве примера коррозия металлов, из за которой, как говорят автолюбители, гниют машины.
68: Убедиться, что ржавчина появляется из за кислорода, позволяет очень простой эксперимент каждый из вас легко сможет его повторить у себя дома.
69: Берём 3 обычных железных гвоздя и помещаем в разные ёмкости. В нашем случае это пробирки. 1 гвоздь зальём водой наполовину, 2 и 3 утопим полностью. При этом в последнюю пробирку ещё нужно
70: Добавить любое масло, мы взяли подсолнечное, теперь осталось подождать день 2, и увидим результат в 1 пробирке образовалось очень много ржавчины, во 2 её поменьше.
71: И в 3 совсем мало, все легко объяснимо этот гвоздь контактировал с воздухом, поэтому так много ржавчины 2 реагировал с тем кислородом, что был растворён в воде и что растворялся в ней по ходу эксперимента здесь ржавчины меньше, а в tre.
72: Пробирки мы устроили для окислителя непреодолимую преграду в виде масляной плёнки, теперь понятно, почему так опасны разливы нефти в океанах эти плёнки не пропускают кислород к воде, от чего обитатели моря задыха.
73: С 1 стороны, кислород медленно, но верно уничтожает наши с вами автомобили, да и остальные железные конструкции, с другой, чтобы получить качественную сталь, человек применяет именно кислород.
74: Механические свойства стали зависят от примесей, к примеру, от растворённого углерода если его меньше 2%, он придаёт материалу прочность и твёрдость, но если больше сплав становится хрупким, это уже не сталь, а чугун, как же убрать лишнее в 36 году прошлого века?
75: Советский инженер Николай Мозговой предложил продувать через расплавленный металл кислород. Он взаимодействует с растворённым углеродом. В результате получается углекислый газ, который улетает также с помощью кислорода. Удаляются примеси кремния, фосфора и
76: Марганца, благодаря этой химической технологии мы с вами живём в будущем сильными машинами и множеством железобетонных высоток.
77: Кстати, вы никогда не задумывались, почему раскалённое железо светится просто при нагревании металл получает дополнительную энергию и затем отдаёт её в виде фотонов, то есть квантов света?
78: А может ли светиться кислород и при этом ни с чем не реагировать? Оказывается, может, только это должен быть не обычный кислород, а синглетный. Правда, если вы не врач и не физик, то, скорее всего, с данным термином не сталкивались.
79: Речь о возбуждённом кислороде, время жизни которого примерно 45 минут. Чтобы получить его, нам потребуется газообразный хлор, который будем пропускать через раствор перекиси, и гидроксида натрия, в результате образуется.
80: Гленая форма кислорода это тоже о 2, только здесь молекулы кислорода обладают более высокой энергией. Теряя её, они испускают вот такое красивое излучение до тех пор, пока весь возбуждённый кислород не превратится в обычный
81: Явление это имеет достаточно интересное применение. Физики сделали на его основе мощный химический лазер, который можно использовать в военных целях в системе противоракетной обороны или для передачи данных по оптоволокну на
82: Большие расстояния также с помощью лазера можно резать металлы, а врачи пытаются использовать синглетный кислород как лекарство от рака. Дело в том, что он вступает в реакцию со всем, что его окружает, если попадает в человеческую клетку.
83: Разрушает её полностью. Это называется фототоксичностью, и это же свойство можно использовать для разрушения клеток опухоли. Учёные уже знают, как сделать, чтобы синглетный кислород накапливался именно в больных тканях. А ещё
84: Ещее синглетный кислород используют для стерилизации сточных вод. Что ещё мы знаем про кислород? То, что его атомы объединяются в молекулу с химической формулой оо 2. Но ещё они могут образовывать молекулу оо 3 она.
85: Нам всем хорошо известно под названием озон в отличие от кислорода, озон имеет запах и с греческого переводится как Пахучий, и пахнет он свежестью и послегрозовым воздухом.
86: В природе озон образуется во время грозы, когда сверкает молния, а ещё благодаря солнечной радиации в обычной жизни с озоном мы сталкиваемся рядом с линиями электропередач и когда работаем с копировальной техник.
87: Он образуется в результате высоковольтного разряда.
88: Как и обычный кислород, мы смогли приручить озон, поставить его себе на службу гении инженерной мысли, создали озонаторы, которые применяются для дезинфекции питьевой воды, стерилизации медицинских изделий и отбеливания бумаги.
89: Если вдруг у вас дома завелась плесень, то с помощью озона от неё можно избавиться о 3 настоящий санитар, однако дышать им не стоит. Он достаточно токсичный и может вызывать множество неприятных болезней, но нас как экспериментаторов это, конечно.
90: Не остановит озон, будем получать химическим и физическим путём. В 1 случае нам потребуется пероксид Бария и концентрированная серная кислота, причём она должна быть холодной, иначе фокус не получится. Опыт будем проводить.
91: Строго вытяжном шкафу и в перчатках.
92: В стакан с кислотой помещаем пероксид Бария и наблюдаем бурное выделение озона, чтобы доказать, что образуется именно этот газ. Подносим к стакану бумажку, смоченную иодидом калия, и крахмалом она синеет, потому что в результате реакции
93: И калия с озоном образуется йод, а он, в свою очередь, окрашивает крахмал это легко проверить дома, просто капнув раствор йода на очищенный картофель.
94: Ну а физически озон можно получить с помощью катушки теслы совсем немного, зато эффектно прибор этот носит имя своего изобретателя николы теслы. По сути, это резонансный трансформ.
95: Производящий напряжение высокой частоты в физику вдаваться не будем. Нам важно только то, что при его работе образуются вот такие яркие молнии. Пробивая воздух, они воздействуют на молекулы кислорода. В результате образуется озон. Его запах можно почувствовать.
96: Спустя несколько минут работы трансформатора, кстати, некоторые умельцы способны заставить катушку тесла играть музыку.
97: Теперь мы не только получаем озон, обеззараживаем воздух в помещении и любуемся красивыми молниями, но и наслаждаемся отличной музыкой пожалуй, неплохой вариант для дома, главное, чтобы кошка и дети не трогали.
98: Пора вернуться к нашему сейфу и наконец то вскрыть его знаний нам теперь точно хватит. Как мы уже знаем, в кислороде практически все горит, нет, safe, сжигать мы не будем, а вот вырезать замок мы можем, для этого нам потребуется кислородный резак.
99: Его устройство достаточно простое, по 1 трубке подаётся пропан, а по другой кислород. Работать с резаком надо крайне аккуратно, с соблюдением техники безопасности. Сначала надо подать пропан и поджечь его.
100: Ну что ж, покончим с этим.
101: Пропановое пламя подогревает металл до температуры, его воспламенения в кислороде теперь открываем вентиль чистого о 2, он заставляет железо гореть так, что металл прожигается насквозь, сейчас профан уже не нужен, необходимый температурный режим поддерживает.
102: Кислородом. Ну все, сейф то мы вскрыли, внутренности извлекли. Теперь осталось понять, что же делать со всем этим мусором.