Химические свойства

Кислород — второй по электроотрицательности элемент после фтора, поэтому он проявляет сильные окислительные свойства. С большинством металлов он реагирует уже при комнатной темпе­ратуре, образуя основные оксиды. С неметаллами (за исключением гелия, неона, аргона) кислород реагирует, как пра­вило, при нагревании. Так, с фосфором он реагирует при темпе­ратуре ~ 60 °С, образуя Р₂О₅, с серой — при температуре около 250 °С:

 S + О₂ = SO₂.  

С графитом кислород реагирует при 700 °С 

С + О₂ = СО₂. 

Взаимодействие кислорода с азотом начинается лишь при 1200°С или в электрическом разряде

 N₂ + О₂ 2NО — Q. 

Кислород реагирует и со многими сложными соединениями, например с оксидом азота (II) он реагирует уже при комнатной температуре:

  2NО + О₂ = 2NО₂. 

Сероводород, реагируя с кислородом при нагревании, дает серу

2Н₂S + О₂ = 2S + 2Н₂О

или оксид серы (IV)

2Н₂S + ЗО₂ = 2SО₂ + 2Н₂О

в зависимости от соотношения между кислородом и сероводорододом.

В приведенных реакциях кислород является окислителем. В большинстве реакций окисления с участием кислорода выделяется тепло и свет — такие процессы называются горением.

Еще более сильным окислителем, чем кислород О₂, является озон О₃. Он образуется в атмосфере при грозовых разрядах, объясняется специфический запах свежести после грозы. Обычно озон получают пропусканием разряда через кислород (реакция эндотермическая и сильно обратимая; выход озона около 5%):

ЗО₂ 2О₃ — 284 кДж.

При взаимодействии озона с раствором иодида калия выделяется йод, тогда как с кислородом эта реакция не идет:

2КI + О₃ + Н₂О = I₂ + 2КОН + О₂.

Реакция часто используется как качественная для обнаруже­ния ионов I^— или озона. Для этого в раствор добавляют крахмал, который дает характерный синий комплекс с выделившимся иодом. Реакция качественная еще и потому, что озон не окисляет ионы Сl^— и Br^—.

При пропускании газообразного озона через раствор какого—либо алкена в тетрахлорметане при температуре ниже 20°С образуется озонид соответствующего алкена:

Озониды — неустойчивые соединения. Они подвергаются гидролизу с образованием альдегидов или кетонов, например:

В этом случае часть метаналя (формальдегида) реагирует с пероксидом водорода, образуя метановую (муравьиную) кислоту:

НСНО + Н₂О₂ → НСООН + Н₂О.