Kyslík

Objevitel

Výskyt

Kyslík je nejrozšířenějším prvkem na Zemi. Je součástí atmosféry (21 objemových procent vzduchu), hydrosféry, litosféry (minerály a horniny) a biosféry - je to významný biogenní prvek. Volně se kyslík vyskytuje v atmosféře ve formě dvouatomových (O₂ - dikyslík) a tříatomových (O₃ - ozón, trikyslík) molekul. Ozón tvoří tzv. ozónovou vrstvu, která je asi 25-30 km nad zemským povrchem a která chrání živé organizmy před škodlivými ultrafialovými paprsky.

Vlastnosti

Je to vysoce reaktivní a bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu. V malém množství se rozpouští ve vodě (3,08 cm³ ve 100 cm³ vody). S rostoucí teplotou, ale rozpustnost klesá. Kyslík je velmi reaktivní, a proto se přímo slučuje s většinou prvků za vzniku oxidů:

2Hg + O₂ → 2HgO
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
S + O₂ → SO₂

Tyto reakce jsou silně exotermní, což znamená, že při nich dochází k uvolňování velkého množství tepla. Většina reakcí je provázena také uvolňováním světla. Oxidační číslo kyslíku v oxidech je vždy -II. Oxidy můžeme dělit podle různých hledisek, ale nejčastěji se dělí podle svého chemického chování:

1. kyselinotvorné oxidy - např. oxid uhličitý - CO₂, oxid dusičitý - NO₂, ale i oxid chromový - CrO₃, apod.
2. zásadotvorné oxidy - oxidy elektropozitivních prvků (oxid sodný - Na₂O, oxid vápenatý - CaO, aj.)
3. amfoterní oxidy - oxidy kovů s nižšími oxidačními čísly; reagují s kyselinami i se zásadami (např. oxid zinečnatý - ZnO)
4. neutrální oxidy - nereagují s kyselinami ani se zásadami (např. oxid uhelnatý - CO), oxid dusnatý - NO)

Ale můžeme je dělit i podle jejich struktury:

1. iontové oxidy - především oxidy kovů (např. oxid vápenatý - CaO)
2. molekulové oxidy - složené z jednotlivých molekul; převážně oxidy nekovů
3. polymerní oxidy - tvoří obrovské celky o velkém počtu atomů (např. oxid křemičitý - SiO₂)

Tříatomový kyslík neboli ozón je lehce namodralý plyn, který je silně bakteriocidní (používá se k dezinfekci H₂O - tzv. ozonizace pitné vody). Pohlcuje škodlivé UV záření, ale ve větším množství je zdraví škodlivý. Má silné oxidační účinky:

PbS + 2O₃ → PbSO₄ + O₂

Laboratorní příprava

V laboratoři se kyslík připravuje tepelným rozkladem některých kyslíkatých sloučenin:

2HgO → 2Hg + O₂
2BaO₂ → 2BaO + O₂
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Průmyslová výroba

Průmyslově se kyslík vyrábí frakční destilací zkapalněného vzduchu nebo elektrolýzou vody.

Použití

Kyslík má celou řadu nejrůznějších použití. Používá se například ke svařování a řezání kovů (tzv. kyslíkoacetylénový plamen - až 3000°C), v hutnictví při pražení rud, dále do dýchacích přístrojů a kapalný kyslík se využívá jako raketové palivo. Také se využívá k výrobě různých chemických sloučenin (např. formaldehyd, acetaldehyd, kyselina dusičná - HNO₃, atd.). Kyslík se skladuje a přepravuje stlačený v ocelových lahvích označených modrým pruhem.

Sloučeniny

H₂O - voda
nejběžnější a nejrozšířenější chemická sloučenina
KO₂ - superoxid draselný
oxidační číslo kyslíku je -1/2
OF₂ - fluorid kyslíku
oxidační číslo kyslíku je II

Podrobnější informace o konkrétních oxidech viz. jednotlivé stránky o chemických prvcích, dělení oxidů viz. oddíl Vlastnosti.

H₂O₂ - peroxid vodíku
bezbarvá sirupovitá kapalina, která má dezinfekční účinky
Na₂O₂ - peroxid sodný
BaO₂ - peroxid barnatý
NaHO₂ - hydrogenperoxid sodný