Вопрос школьника
Как получают кислород в лаборатории ив промышленности? Напишите уравнения соответствующих реакций. Чем отличаются эти способы друг от друга?
Ответ от учителя
Кислород получают в лаборатории и промышленности различными способами. Рассмотрим каждый из них подробнее.
1. Электролиз воды
Этот метод заключается в разложении воды на кислород и водород под действием электрического тока. Для этого используют электролизер, в котором находятся два электрода — катод и анод. При подаче электрического тока на электроды происходят следующие реакции:
На катоде: 2H+ + 2e- → H2
На аноде: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
Таким образом, на катоде образуется водород, а на аноде — кислород. Этот метод является одним из наиболее распространенных способов получения кислорода в лаборатории.
2. Разложение пероксида водорода
Пероксид водорода (Н2О2) может быть разложен на кислород и воду при нагревании. Реакция выглядит следующим образом:
2H2O2 → 2H2O + O2
Этот метод также используется для получения кислорода в лаборатории.
3. Фракционная дистилляция жидкого воздуха
В промышленности кислород получают путем фракционной дистилляции жидкого воздуха. При этом воздух охлаждается до температуры -183°C, при которой он переходит в жидкое состояние. Затем жидкий воздух подвергается фракционной дистилляции, при которой разделяются его компоненты — кислород, азот и другие газы. Кислород получают в результате этой дистилляции.
Таким образом, способы получения кислорода в лаборатории и промышленности отличаются друг от друга. В лаборатории кислород получают путем электролиза воды или разложения пероксида водорода, а в промышленности — путем фракционной дистилляции жидкого воздуха.
