إيجاد الأكسجين في الطبيعة. دورة الأكسجين في الطبيعة

الأكسجين هو العنصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. في حالة حرة ، يوجد في الهواء الجوي ، في شكل مقيد ، فهو جزء من الماء والمعادن والصخور وجميع المواد التي تتكون منها الكائنات الحية النباتية والحيوانية. جزء كبير من الأكسجين في قشرة الأرضحوالي 47٪.

يتكون الأكسجين الطبيعي من ثلاثة نظائر مستقرة: و.

الهواء الجوي هو خليط من العديد من الغازات. بالإضافة إلى الأكسجين والنيتروجين ، اللذين يشكلان الجزء الأكبر من الهواء ، فإنه يحتوي على كميات صغيرة من الغازات النبيلة وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. بالإضافة إلى هذه الغازات ، يحتوي الهواء على غبار أكثر أو أقل وبعض الشوائب العشوائية. يعتبر الأكسجين والنيتروجين والغازات النبيلة مكونات ثابتة ، لأن محتواها في الهواء هو نفسه تقريبًا في كل مكان. قد يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والغبار حسب الظروف.

يتكون ثاني أكسيد الكربون في الطبيعة أثناء احتراق الخشب والفحم وتنفس الحيوانات والتعفن. خاصة أن الكثير نتيجة احتراق كميات هائلة من الوقود يدخل الغلاف الجوي في المراكز الصناعية الكبيرة.

في بعض أنحاء العالم ، يتم إطلاقه في الهواء بسبب النشاط البركاني ، وكذلك من مصادر تحت الأرض. على الرغم من الإمداد المستمر بثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، إلا أن محتواه في الهواء ثابت تمامًا ومتوسطاته. ويرجع ذلك إلى امتصاص النباتات لثاني أكسيد الكربون ، وكذلك بسبب ذوبانه في الماء.

يمكن أن يوجد بخار الماء في الهواء بكميات مختلفة. يختلف محتواها من أجزاء من نسبة مئوية إلى عدة في المائة ويعتمد على الظروف المحلية ودرجة الحرارة.

يتكون الغبار الموجود في الهواء بشكل أساسي من أصغر جزيئات المواد المعدنية التي تشكل قشرة الأرض وجزيئات الفحم وحبوب اللقاح النباتية والبكتيريا المختلفة. كمية الغبار في الهواء متغيرة للغاية: أقل في الشتاء ، وأكثر في الصيف.

بعد المطر ، يصبح الهواء أنظف ، حيث تحمل قطرات المطر الغبار معها.

أخيرًا ، تشتمل شوائب الهواء العشوائية على مواد مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيا التي تنطلق أثناء تحلل المخلفات العضوية ؛ ثاني أكسيد الكبريت الذي يتم الحصول عليه عن طريق تحميص الكبريت أو حرق الفحم المحتوي على الكبريت ؛ تتشكل أكاسيد النيتروجين أثناء التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي ، وما إلى ذلك. توجد هذه الشوائب عادة بكميات ضئيلة ويتم إزالتها باستمرار من الهواء ، وتذوب في مياه الأمطار.

إذا أخذنا في الاعتبار فقط المكونات الثابتة للهواء ، فيمكن التعبير عن تكوينها من خلال البيانات الواردة في الجدول. 26.

الجدول 26. تكوين الهواء

تبلغ كتلة الهواء عند الضغط الجوي الطبيعي وعند الضغط الجوي 1.293 جم ، وعند درجة حرارة وضغط حوالي الهواء يتكثف في سائل شفاف عديم اللون.

على الرغم من انخفاض نقطة الغليان عند الضغط العادي (حوالي) ، يمكن تخزين الهواء السائل لفترة طويلة جدًا في أوعية ديوار - أوعية زجاجية ذات جدران مزدوجة ، من المساحة التي يتم فيها ضخ الهواء للخارج (الشكل 109).

في الهواء السائل ، يتحول كحول الإيثيل وثنائي إيثيل الإيثر والعديد من الغازات بسهولة إلى حالة صلبة. على سبيل المثال ، إذا تم تمرير ثاني أكسيد الكربون عبر الهواء السائل ، فإنه يتحول إلى رقائق بيضاء ، تشبه مظهر الثلج. يصبح الزئبق المغمور في الهواء السائل صلبًا ومرنًا.

العديد من المواد التي يتم تبريدها بالهواء السائل تغير خصائصها بشكل كبير. وهكذا ، يصبح الزنك والقصدير هشًا لدرجة أنهما يتحولان بسهولة إلى مسحوق ، ويصدر جرس الرصاص صوت رنين واضح ، وتتحطم كرة مطاطية مجمدة إذا سقطت على الأرض.

نظرًا لأن نقطة غليان الأكسجين أعلى من درجة غليان النيتروجين ، فإن الأكسجين يتم تسييله بسهولة أكبر من النيتروجين.

أرز. 109. سفن ديوار (في القسم).

لذلك ، فإن الهواء السائل يكون أكثر ثراءً في الأكسجين من الهواء الجوي. أثناء التخزين ، يتم إثراء الهواء السائل بالأكسجين بسبب التبخر السائد للنيتروجين.

يتم إنتاج الهواء السائل بكميات كبيرة. يستخدم بشكل أساسي للحصول على الأكسجين والنيتروجين والغازات النبيلة منه ؛ يتم الفصل عن طريق التصحيح - التقطير التجزيئي.

منذ ظهور الكيمياء ، أصبح من الواضح للبشرية أن كل شيء حولها يتكون من مادة ، والتي تشمل عناصر كيميائية. يتم توفير مجموعة متنوعة من المواد مركبات مختلفةعناصر بسيطة. حتى الآن ، تم اكتشاف 118 عنصرًا كيميائيًا وإدراجها في الجدول الدوري لـ D. Mendeleev. من بينها ، يجدر تسليط الضوء على عدد من الشخصيات الرائدة ، والتي كان وجودها هو الذي حدد ظهور الحياة العضوية على الأرض. تشمل هذه القائمة: النيتروجين والكربون والأكسجين والهيدروجين والكبريت والفوسفور.

الأكسجين: تاريخ الاكتشاف

كل هذه العناصر ، بالإضافة إلى عدد من العناصر الأخرى ، ساهمت في تطور تطور الحياة على كوكبنا بالشكل الذي نلاحظه الآن. من بين جميع المكونات ، الأكسجين هو الأكثر وفرة في الطبيعة من العناصر الأخرى.

الأكسجين عنصر منفصلتم اكتشافه في 1 أغسطس 1774. في أثناء تجربة للحصول على الهواء من مقياس الزئبق بالتسخين باستخدام عدسة عادية ، اكتشف أن شمعة تحترق بلهب ساطع بشكل غير عادي.

لفترة طويلة ، حاول بريستلي إيجاد تفسير معقول لذلك. في ذلك الوقت ، أُطلق على هذه الظاهرة اسم "الهواء الثاني". إلى حد ما في وقت سابق ، مخترع الغواصة K. Drebbel في السابع عشر في وقت مبكرقرون عزلت الأكسجين واستخدمه للتنفس في اختراعه. لكن تجاربه لم تؤثر على فهم الدور الذي يلعبه الأكسجين في طبيعة تبادل الطاقة للكائنات الحية. ومع ذلك ، فإن الكيميائي الفرنسي أنطوان لوران لافوازييه معروف بأنه العالم الذي اكتشف الأكسجين رسميًا. كرر تجربة بريستلي وأدرك أن الغاز الناتج كان عنصرًا منفصلاً.

يتفاعل الأكسجين مع جميع الغازات البسيطة تقريبًا ، باستثناء الغازات الخاملة والمعادن النبيلة.

إيجاد الأكسجين في الطبيعة

من بين جميع عناصر كوكبنا ، يحتل الأكسجين الحصة الأكبر. توزيع الأكسجين في الطبيعة متنوع للغاية. إنه موجود في شكل ملزم وحر. كقاعدة عامة ، لكونه عامل مؤكسد قوي ، فهو في حالة ملزمة. يتم تسجيل وجود الأكسجين في الطبيعة كعنصر منفصل غير منضم إلا في الغلاف الجوي للكوكب.

يوجد على شكل غاز وهو مزيج من ذرتين من الأكسجين. يشكل حوالي 21٪ من الحجم الكلي للغلاف الجوي.

الأكسجين الموجود في الهواء ، بالإضافة إلى شكله المعتاد ، له شكل خواص في شكل الأوزون. يتكون من ثلاث ذرات أكسجين. يرتبط اللون الأزرق للسماء ارتباطًا مباشرًا بوجود هذا المركب في الغلاف الجوي العلوي. بفضل الأوزون ، يتم امتصاص الإشعاع القوي قصير الموجة من شمسنا ولا يصل إلى السطح.

في حالة عدم وجود طبقة الأوزون ، سيتم تدمير الحياة العضوية ، مثل الطعام المقلي في فرن الميكروويف.

في الغلاف المائي لكوكبنا ، يكون هذا العنصر في شكل مرتبط مع اثنين ويشكل الماء. تقدر نسبة الأكسجين في المحيطات والبحار والأنهار والمياه الجوفية بحوالي 86-89٪ ، مع مراعاة الأملاح الذائبة.

في قشرة الأرض ، يكون الأكسجين في شكل مرتبط وهو العنصر الأكثر شيوعًا. حصتها حوالي 47٪. لا يقتصر وجود الأكسجين في الطبيعة على أصداف الكوكب ، فهذا العنصر جزء من جميع الكائنات العضوية. تصل حصتها في المتوسط إلى 67٪ من الكتلة الكلية لجميع العناصر.

الأكسجين هو أساس الحياة

بسبب نشاط الأكسدة العالي ، يتحد الأكسجين بسهولة مع معظم العناصر والمواد ، مكونًا أكاسيد. تضمن قوة الأكسدة العالية للعنصر عملية الاحتراق المعروفة. يشارك الأكسجين أيضًا في عمليات الأكسدة البطيئة.

دور الأكسجين في الطبيعة كعامل مؤكسد قوي لا غنى عنه في حياة الكائنات الحية. بفضل هذه العملية الكيميائية ، تحدث أكسدة المواد مع إطلاق الطاقة. الكائنات الحية تستخدمه لنشاط حياتهم.

النباتات هي مصدر الأكسجين في الغلاف الجوي

في المرحلة الأولى من تكوين الغلاف الجوي على كوكبنا ، كان الأكسجين الموجود في حالة ملزمة ، على شكل ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون). مع مرور الوقت ، ظهرت نباتات قادرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون.

أصبحت هذه العملية ممكنة من خلال ظهور عملية التمثيل الضوئي. بمرور الوقت ، خلال حياة النباتات ، على مدى ملايين السنين ، تراكم الغلاف الجوي للأرض عدد كبير منالأكسجين الحر.

وفقًا للعلماء ، وصل الجزء الكتلي في الماضي إلى حوالي 30٪ ، أي مرة ونصف المرة أكثر من الآن. أثرت النباتات ، في الماضي والحاضر ، بشكل كبير على دورة الأكسجين في الطبيعة ، وبالتالي توفير مجموعة متنوعة من النباتات والحيوانات على كوكبنا.

إن أهمية الأكسجين في الطبيعة ليست فقط ضخمة ، ولكنها ذات أهمية قصوى. من الواضح أن نظام التمثيل الغذائي في عالم الحيوان يعتمد على وجود الأكسجين في الغلاف الجوي. بدونها ، تصبح الحياة مستحيلة كما نعرفها. فقط الكائنات اللاهوائية (القادرة على العيش بدون أكسجين) ستبقى بين سكان الكوكب.

يتم ضمان الطبيعة المكثفة من خلال حقيقة أنها في ثلاث حالات تجميع مرتبطة بعناصر أخرى. لكونه عامل مؤكسد قوي ، فإنه يتغير بسهولة من شكل حر إلى شكل مرتبط. وفقط بفضل النباتات التي تكسر ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية التمثيل الضوئي ، فهي متوفرة بشكل حر.

تعتمد عملية تنفس الحيوانات والحشرات على إنتاج الأكسجين غير المرتبط بتفاعلات الأكسدة والاختزال ، يليها إنتاج الطاقة لضمان النشاط الحيوي للكائن الحي. يضمن وجود الأكسجين في الطبيعة ، المرتبط والحر ، الأداء الكامل لجميع أشكال الحياة على هذا الكوكب.

تطور و "كيمياء" الكوكب

استند تطور الحياة على الكوكب إلى تكوين الغلاف الجوي للأرض ، وتكوين المعادن ووجود الماء في حالة سائلة.

أصبح التركيب الكيميائي للقشرة والغلاف الجوي ووجود الماء أساسًا لأصل الحياة على الكوكب وحدد اتجاه تطور الكائنات الحية.

استنادًا إلى "الكيمياء" الحالية للكوكب ، جاء التطور إلى حياة عضوية قائمة على الكربون تعتمد على الماء كمذيب. مواد كيميائيةوكذلك استخدام الأكسجين كعامل مؤكسد للحصول على الطاقة.

تطور آخر

في هذه المرحلة ، لا يدحض العلم الحديث إمكانية الحياة في بيئات أخرى غير الظروف الأرضية ، حيث يمكن اعتبار السيليكون أو الزرنيخ كأساس لبناء جزيء عضوي. ووسط السائل ، كمذيب ، يمكن أن يكون خليطًا من الأمونيا السائلة مع الهيليوم. أما الغلاف الجوي فيمكن تمثيله على شكل هيدروجين غازي مع خليط من الهيليوم والغازات الأخرى.

ما هي عمليات التمثيل الغذائي التي يمكن أن تكون في ظل هذه الظروف ، فإن العلم الحديث ليس قادرًا بعد على نمذجة. ومع ذلك ، فإن هذا الاتجاه لتطور الحياة مقبول تمامًا. كما يثبت الوقت ، تواجه الإنسانية باستمرار توسيع حدود فهمنا للعالم والحياة فيه.

OXYGEN، O (a. Oxygen؛ and. Sauerstoff؛ f. Oxygene؛ and. Oxygeno) ، هو عنصر كيميائي من المجموعة السادسة النظام الدوريمنديليف ، العدد الذري 8 ، الكتلة الذرية 15.9994. في الطبيعة ، يتكون من ثلاثة نظائر مستقرة: 16 O (99.754٪) ، 17 O (0.0374٪) ، 18 O (0.2039٪). تم اكتشافه بشكل مستقل من قبل الكيميائي السويدي K.V.Sheele (1770) والمستكشف الإنجليزي J. Priestley (1774). في عام 1775 ، اكتشف الكيميائي الفرنسي A. Lavoisier أن الهواء يتكون من غازين ، الأكسجين والنيتروجين ، وأعطى الاسم الأول.

أكثر من 99.9٪ من أكسجين الأرض في حالة مقيدة. الأكسجين هو العامل الرئيسي الذي ينظم توزيع العناصر على مقياس كوكبي. يتناقص محتواه بشكل طبيعي مع العمق. تختلف كمية الأكسجين في الصخور النارية من 49٪ في الصخور البركانية الحمضية إلى 38-42٪ في الدونيت والكمبرلايت. يتوافق محتوى الأكسجين في الصخور المتحولة مع عمق تكوينها: من 44٪ في eclogites إلى 48٪ في الصخور البلورية. يبلغ الحد الأقصى من الأكسجين في الصخور الرسوبية 49-51٪. عندما تهدأ الرواسب ، يحدث الجفاف والاختزال الجزئي لأكسيد الحديد ، مصحوبًا بانخفاض في كمية الأكسجين في الصخر. عندما ترتفع الصخور من الأعماق إلى ظروف قريبة من السطح ، تبدأ عمليات تغييرها بإدخال الماء وثاني أكسيد الكربون ، ويرتفع محتوى الأكسجين. يلعب الأكسجين الحر دورًا استثنائيًا في العمليات الجيوكيميائية ، ويتم تحديد قيمته من خلال نشاطه الكيميائي العالي ، وقدرته العالية على الانتقال ومحتواه الثابت والمرتفع نسبيًا في المحيط الحيوي ، حيث لا يتم استهلاكه فحسب ، بل يتم إنتاجه أيضًا.

الأكسجين الحر

يُعتقد أن الأكسجين الحر ظهر في البروتيروزويك نتيجة لعملية التمثيل الضوئي. في عمليات hypergene ، يعتبر الأكسجين أحد العوامل الرئيسية ؛ فهو يؤكسد كبريتيد الهيدروجين ويقلل الأكاسيد. يحدد الأكسجين سلوك العديد من العناصر: فهو يزيد من قدرة هجرة الكالكوفيل ، وأكسدة الكبريتيدات إلى كبريتات متحركة ، ويقلل من حركة الحديد ، ويرسبها في شكل هيدروكسيدات ، وبالتالي يتسبب في فصلها ، وما إلى ذلك. في مياه المحيط ، الأكسجين يتغير المحتوى: في الصيف ، يعطي المحيط الأكسجين للجو ويمتصه في الشتاء. المناطق القطبية غنية بالأكسجين. مركبات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون لها أهمية جيوكيميائية كبيرة.

يتوافق التركيب النظيري الأولي لأكسجين الأرض مع التركيب النظائري للنيازك والصخور فوق الأساسية (18O = 5.9-6.4٪). أدت عمليات الترسيب إلى تجزئة النظائر بين الرواسب والمياه ونضوب الأكسجين الثقيل في مياه المحيطات. يُستنفد أكسجين الغلاف الجوي بمقدار 18 O مقارنةً بأكسجين المحيط ، الذي يُؤخذ كمعيار. يتم إثراء الصخور القلوية والجرانيت والصخور المتحولة والرسوبية بالأكسجين الثقيل. يتم تحديد الاختلافات في التركيب النظيري في الأجسام الأرضية بشكل أساسي من خلال درجة حرارة العملية. هذا هو أساس القياس الحراري النظيري لتكوين الكربونات والعمليات الجيوكيميائية الأخرى.

الحصول على الأكسجين

الطريقة الصناعية الرئيسية للحصول على الأكسجين هي فصل الهواء عن طريق التبريد العميق. كمنتج ثانوي ، يتم الحصول على الأكسجين من التحليل الكهربائي للماء. تم تطوير طريقة لإنتاج الأكسجين بطريقة الانتشار الانتقائي للغازات من خلال المناخل الجزيئية.

الأكسجين الغازي

يستخدم الأكسجين الغازي في علم المعادن لتكثيف أفران الصهر وعمليات صهر الفولاذ ، ولصهر المعادن غير الحديدية في الأفران ، ولإزالة الحصائر ، وما إلى ذلك (أكثر من 60٪ من الأكسجين المستهلك) ؛ كعامل مؤكسد في كثير الصناعات الكيماوية؛ في التكنولوجيا - عند اللحام وقطع المعادن ؛ في تغويز الفحم تحت الأرض ، وما إلى ذلك ؛ الأوزون - في تعقيم مياه الطعام وتطهير الأماكن. يستخدم الأكسجين السائل كعامل مؤكسد لوقود الصواريخ.

الهواء خليط طبيعيغازات مختلفة. الأهم من ذلك كله ، أنه يحتوي على عناصر مثل النيتروجين (حوالي 77٪) والأكسجين ، وأقل من 2٪ من الأرجون وثاني أكسيد الكربون والغازات الخاملة الأخرى.

الأكسجين ، أو O2 ، هو العنصر الثاني في الجدول الدوري والمكون الأكثر أهمية ، والذي بدونه لا تكاد توجد الحياة على هذا الكوكب. هو يشارك في عمليات مختلفةالتي تعتمد عليها جميع الكائنات الحية.

في تواصل مع

تكوين الهواء

O2 يؤدي الوظيفة عمليات الأكسدة في جسم الإنسان، والتي تسمح لك بإطلاق الطاقة للحياة الطبيعية. في راحه جسم الانسانيتطلب حوالي 350 مل من الأكسجينمع شديدة النشاط البدنيهذه القيمة تزيد من ثلاث إلى أربع مرات.

ما هي نسبة الأكسجين في الهواء الذي نتنفسه؟ القاعدة هي 20,95% . يحتوي هواء الزفير على كمية أقل O2 - 15.5-16٪. يتضمن تكوين هواء الزفير أيضًا ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين ومواد أخرى. يؤدي الانخفاض اللاحق في نسبة الأكسجين إلى حدوث خلل وظيفي ، وقيمة حرجة تتراوح بين 7-8٪ نتيجة قاتلة.

من الجدول يمكنك أن تفهم ، على سبيل المثال ، أن هواء الزفير يحتوي على الكثير من النيتروجين والعناصر الإضافية ، ولكن O2 فقط 16.3٪. محتوى الأكسجين في الهواء المستنشق حوالي 20.95٪.

من المهم أن نفهم ما هو عنصر مثل الأكسجين. O2 - الأكثر شيوعًا على وجه الأرض عنصر كيميائيوهو عديم اللون والرائحة والمذاق. يؤدي أهم وظيفة للأكسدة في.

بدون العنصر الثامن من الجدول الدوري لا يمكن الحصول على النار. يحسن الأكسجين الجاف الخواص الكهربائية والوقائية للأغشية ويقلل من شحنتها الفضائية.

هذا العنصر موجود في المركبات التالية:

السيليكات - تحتوي على حوالي 48٪ من O2.
(بحرية وطازجة) - 89٪.
الهواء - 21٪.
مركبات أخرى في قشرة الأرض.

لا يحتوي الهواء على مواد غازية فحسب ، بل يحتوي أيضًا على الأبخرة والهباء الجويوملوثات مختلفة. يمكن أن يكون الغبار والأوساخ وغيرها من الحطام الصغير المتنوع. أنه يحتوي على الميكروباتيمكن أن تسبب أمراضًا مختلفة. تعد الأنفلونزا والحصبة والسعال الديكي والمواد المسببة للحساسية والأمراض الأخرى مجرد قائمة صغيرة من النتائج السلبية التي تظهر عندما تتدهور جودة الهواء ويزداد مستوى البكتيريا المسببة للأمراض.

النسبة المئوية للهواء هي كمية كل العناصر المكونة له. من الأنسب أن نوضح بوضوح مكونات الهواء ، وكذلك نسبة الأكسجين في الهواء ، على الرسم التخطيطي.

يوضح الرسم البياني أي الغاز يحتوي على المزيد في الهواء. ستكون القيم المعطاة عليها مختلفة قليلاً بالنسبة للهواء المستنشق والزفير.

رسم بياني - نسبة الهواء.

هناك عدة مصادر يتشكل منها الأكسجين:

النباتات. حتى من مقرر علم الأحياء المدرسي ، من المعروف أن النباتات تطلق الأكسجين عندما تمتص ثاني أكسيد الكربون.
التحلل الكيميائي الضوئي لبخار الماء. تتم ملاحظة العملية تحت تأثير الإشعاع الشمسي في الغلاف الجوي العلوي.
خلط تيارات الهواء في طبقات الغلاف الجوي السفلى.

وظائف الأكسجين في الغلاف الجوي والجسم

بالنسبة للفرد قيمة عظيمةلديه ما يسمى ب ضغط جزئي، والتي يمكن أن ينتجها الغاز إذا احتل الحجم الكامل المشغول للخليط. الضغط الجزئي الطبيعي عند 0 متر فوق مستوى سطح البحر هو 160 ملم زئبق. تؤدي الزيادة في الارتفاع إلى انخفاض الضغط الجزئي. هذا المؤشر مهم ، لأن تزويد الأكسجين لجميع الأعضاء المهمة ويعتمد عليه.

غالبًا ما يستخدم الأكسجين لعلاج الأمراض المختلفة. تساعد أسطوانات الأكسجين وأجهزة الاستنشاق أعضاء الإنسان على العمل بشكل طبيعي في وجود جوع الأكسجين.

مهم!يتأثر تكوين الهواء بالعديد من العوامل ، على التوالي ، يمكن أن تتغير نسبة الأكسجين. يؤدي الوضع البيئي السلبي إلى تدهور جودة الهواء. في المدن الكبرى والمستوطنات الحضرية الكبيرة ، ستكون نسبة ثاني أكسيد الكربون (CO2) أكبر مما هي عليه في المستوطنات الصغيرة أو في الغابات والمناطق المحمية. للارتفاع أيضًا تأثير كبير - ستكون نسبة الأكسجين أقل في الجبال. يمكننا النظر في المثال التالي - على جبل إفرست ، الذي يصل ارتفاعه إلى 8.8 كم ، سيكون تركيز الأكسجين في الهواء أقل بثلاث مرات من تركيزه في الأراضي المنخفضة. من أجل إقامة آمنة على قمم الجبال العالية ، تحتاج إلى استخدام أقنعة الأكسجين.

تغير تكوين الهواء على مر السنين. العمليات التطورية والكوارث الطبيعية أدت إلى تغييرات في ، وبالتالي انخفضت نسبة الأكسجينضروري للتشغيل الطبيعي للكائنات الحيوية. يمكن النظر في عدة مراحل تاريخية:

عصر ما قبل التاريخ. في ذلك الوقت ، كان تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي حوالي 36٪.
قبل 150 سنة O2 احتلت 26٪من إجمالي تكوين الهواء.
في الوقت الحاضر ، تركيز الأكسجين في الهواء هو أقل بقليل من 21٪.

يمكن أن يؤدي التطور اللاحق للعالم المحيط إلى تغيير إضافي في تكوين الهواء. من غير المحتمل في المستقبل المنظور أن يكون تركيز O2 أقل من 14٪ ، لأن هذا قد يسبب اضطراب الجسم.

إلى ماذا يؤدي نقص الأكسجين؟

غالبًا ما يُلاحظ انخفاض المدخول في المركبات المزدحمة أو الغرف سيئة التهوية أو في المرتفعات . يمكن أن يسبب انخفاض مستويات الأكسجين في الهواء تأثير سلبي على الجسم. هناك استنفاد للآليات ، التأثير الأكبر هو الجهاز العصبي. هناك عدة أسباب وراء معاناة الجسم من نقص الأكسجة:

نقص الدم. اتصل مع التسمم بأول أكسيد الكربون. هذه الحالة تقلل من نسبة الأكسجين في الدم. هذا أمر خطير لأن الدم يتوقف عن توصيل الأكسجين إلى الهيموجلوبين.
نقص الدورة الدموية. إنه ممكن مع مرض السكري وفشل القلب. في مثل هذه الحالة ، يتفاقم نقل الدم أو يصبح مستحيلاً.
العوامل السامة للنسيج التي تؤثر على الجسم يمكن أن تسبب فقدان القدرة على امتصاص الأكسجين. ينشأ في حالة التسممأو بسبب التعرض الشديد.

وفقًا لعدد من الأعراض ، يمكن فهم أن الجسم يحتاج إلى O2. أولا قبل كل شيء زيادة معدل التنفس. كما أنه يزيد من معدل ضربات القلب. تم تصميم هذه الوظائف الوقائية لتزويد الرئتين بالأكسجين وتزويدها بالدم والأنسجة.

أسباب نقص الأكسجين الصداع ، زيادة النعاستدهور في التركيز. الحالات المعزولة ليست رهيبة ، من السهل تصحيحها. لتطبيع فشل الجهاز التنفسي ، يصف الطبيب أدوية موسعة للقصبات وأدوية أخرى. إذا كان نقص الأكسجة يأخذ أشكالًا شديدة ، مثل فقدان التنسيق لدى الشخص أو حتى حالة الغيبوبةيصبح العلاج أكثر صعوبة.

إذا تم العثور على أعراض نقص الأكسجة ، فمن المهم استشر الطبيب على الفوروليس العلاج الذاتي ، منذ استخدام واحد أو آخر المنتجات الطبيةيعتمد على سبب الانتهاك. يساعد في الحالات الخفيفة علاج قناع الأكسجينوالوسائد ، يتطلب نقص الأكسجة في الدم نقل الدم ، وتصحيح الأسباب الدائرية لا يمكن تحقيقه إلا من خلال الجراحة في القلب أو الأوعية الدموية.

رحلة الأكسجين المذهلة عبر أجسامنا

استنتاج

الأكسجين هو الأهم مكون الهواء، والتي بدونها يستحيل تنفيذ العديد من العمليات على الأرض. تغير تكوين الهواء على مدى عشرات الآلاف من السنين بسبب العمليات التطورية ، ولكن الآن وصلت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي إلى القيمة بنسبة 21٪. نوعية الهواء الذي يتنفسه الشخص يؤثر على صحتهلذلك من الضروري مراقبة نظافتها في الغرفة ومحاولة الحد من التلوث البيئي.

محاضرة "الأكسجين - عنصر كيميائي ومادة بسيطة »

خطة المحاضرة:

1. الأكسجين عنصر كيميائي:

ج) الانتشار عنصر كيميائيفي الطبيعة

2. الأكسجين مادة بسيطة

أ) الحصول على الأكسجين

ب) الخواص الكيميائية للأكسجين

ج) دورة الأكسجين في الطبيعة

د) استخدام الأكسجين

"دوم سبيرو سبيرو "(بينما أتنفس ، آمل ...) ، - يقول اللاتينية

التنفس مرادف للحياة ، ومصدر الحياة على الأرض هو الأكسجين.

أكد جاكوب برزيليوس على أهمية الأكسجين للعمليات الأرضية ، قائلاً: "الأكسجين هو المادة التي تدور حولها كيمياء الأرض."

تلخص مادة هذه المحاضرة المعارف المكتسبة سابقًا حول موضوع "الأكسجين".

1. الأكسجين عنصر كيميائي

أ) خصائص العنصر الكيميائي - الأكسجين حسب موقعه في PSCE

الأكسجين - عنصر من المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة السادسة ، الفترة الثانية من النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev ، برقم تسلسلي ذري 8. يشار إليه بالرمز ا(اللات.الأكسجين). الكتلة الذرية النسبية للعنصر الكيميائي أكسجين هي 16 ، أي Ar (O) = 16.

ب) تكافؤ احتمالات ذرة الأكسجين

في المركبات ، يكون الأكسجين عادةً ثنائي التكافؤ (في الأكاسيد) ، التكافؤالسادس غير موجود ، يحدث بشكل حر في شكل مادتين بسيطتين: O 2 (أكسجين "عادي") و O 3 (أوزون). حوالي 2- غاز عديم اللون والرائحة ، ذو وزن جزيئي نسبي = 32. O 3 - غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة ، ذو وزن جزيئي نسبي = 48.

انتباه! H 2 O 2 ( بيروكسيد الهيدروجين) - O (التكافؤ الثاني)

CO (أول أكسيد الكربون) - O (التكافؤثالثا)

ج) انتشار عنصر الأكسجين الكيميائي في الطبيعة

الأكسجين هو العنصر الأكثر شيوعًا على الأرض ، حيث تمثل حصته (كجزء من المركبات المختلفة ، وخاصة السيليكات) ، حوالي 49 ٪ من كتلة قشرة الأرض الصلبة. البحرية و مياه عذبةتحتوي على كمية كبيرة من الأكسجين المرتبط - 85.5٪ (بالكتلة) ، ويبلغ محتوى الأكسجين الحر في الغلاف الجوي 21٪ من حيث الحجم و 23٪ بالكتلة. يحتوي أكثر من 1500 مركب من قشرة الأرض على الأكسجين في تركيبها.

الأكسجين موجود في كثير المواد العضويةوموجود في جميع الخلايا الحية. من حيث عدد الذرات في الخلايا الحية ، فهو يبلغ حوالي 20٪ ، من حيث الكسر الكتلي - حوالي 65٪.

2. الأكسجين مادة بسيطة

أ) الحصول على الأكسجين

الحصول عليها في المختبر

1) تحلل برمنجنات البوتاسيوم (برمنجنات البوتاسيوم):

2KMnO 4 t˚C \ u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

2) تحلل بيروكسيد الهيدروجين:

2H 2 O 2 MnO2 \ u003d 2H 2 O + O 2

3) تحلل ملح Berthollet:

2KClO 3 t˚C ، MnO2 \ u003d 2KCl + 3O 2

الاستلام في الصناعة

1) التحليل الكهربائي للمياه

2 H 2 O el. الحالي \ u003d 2 H 2 + O 2

2) من فراغ

ضغط الهواء ، -183 درجة مئوية = O 2 (سائل أزرق)

في الوقت الحاضر ، في الصناعة ، يتم الحصول على الأكسجين من الهواء. في المختبرات ، يمكن الحصول على كميات صغيرة من الأكسجين عن طريق تسخين برمنجنات البوتاسيوم (برمنجنات البوتاسيوم) KMnO 4 . الأكسجين قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء وأثقل من الهواء ، لذلك يمكن الحصول عليه بطريقتين: