Dlaczego bez tlenu nie byłoby życia na Ziemi? Znaczenie tlenu dla organizmów tlenowych Otrzymywanie i właściwości tlenu Obieg tlenu i tlenku węgla(IV) w przyrodzie

Znaczenie tlenu dla organizmów Oddychanie organizmów tlenowych – procesy utlenienia związków organicznych w komórkach: glukoza/tłuszcze/białka + tlen  energia + tlenek węgla(IV) + woda + mocznik (w przypadku metabolizmu białek) Spalanie paliw kopalnych: Węgiel kamienny/benzyna/olej napędowy lub opałowy/nafta/gaz ziemny/paliwo LPG + tlen  energia cieplna + tlenek węgla(IV) + woda

Regeneracja powietrza atmosferycznego Fotosynteza – proces wiązania CO2 zawartego w powietrzu atmosferycznym przez rośliny zielone i synteza cukrów przy udziale światła z tego gazu i wody pobranej z gleby: tlenek węgla(IV) + woda  glukoza/fruktoza + tlen 6 CO2 + 6 H2O  C6H12O6 + 6 O2 glukoza + fruktoza  sacharoza + woda C6H12O6 + C6H12O6  C12H22O11 + H2O n glukoza  skrobia + n - 1 woda n C6H12O6  (C6H10O5)n + n-1 H2O

Obieg tlenu i tlenku węgla(IV)

Występowanie i właściwości tlenu Pierwiastek grupy 16: 8O – 8 elektronów Konfiguracja: K2L6 elektronów walencyjnych W stanie wolnym: tlen cząsteczkowy O2 ozon O3: odmiana alotropowa tlenu, gaz bezbarwny o orzeźwiającym zapachu, powstaje w trakcie wyładowań atmosferycznych i w trakcie pracy np. kserokopiarek, toksyczny, warstwa ozonowa pochłania promieniowanie UV cząsteczki są nietrwałe, ulegają rozpadowi: 3O2↔2O3 W stanie związanym: SiO2, H2O, Fe2O3, CO2, Al2O3, CaCO3, MgCO3, CaSO4, NaNO3, Ca3(PO4)2, związki organiczne – np. cukry, tłuszcze.

Otrzymywanie tlenu Metody przemysłowe: destylacja skroplonego powietrza (Tw = - 183oC) elektroliza wody Metody laboratoryjne: termiczny rozkład: manganian(VII) potasu: 2 KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2↑ tlenk rtęci(II): 2 HgO  2 Hg + O2↑ nadtlenek wodoru / rozkład katalityczny: 2 H2O2  2 H2O + O2↑

Właściwości tlenu gaz bezbarwny, bezwonny, bez smaku, słabo rozpuszczalny w wodzie (zbieranie pod wodą), podtrzymuje planie, występuje w dwóch odmianach alotropowych: tlen cząsteczkowy – O2 ozon – O3 wchodzi w reakcje z większością pierwiastków temp. skraplania: – 183oC

Zastosowanie tlenu i ozonu Tlen cząsteczkowy – O2 Ozon – O3 palniki acetylenowe do cięcia i spawania metali, butle tlenowe – nurków, alpinistów, ratowników, w medycynie – tlenoterapia poparzeń, przemysł metalurgiczny i chemiczny (np. otrzymywanie kwasów tlenowych) Składnik paliw w silnikach rakietowych dezynfekcja i uzdatnienie wody, bielenie materiałów, składnik proszków do prania, medycyna – udrażnianie naczyń krwionośnych, przemysł chemiczny – utleniacz