Сообщение история открытия кислорода интересные факты о кислороде

Обновлено: 05.07.2024

Кислород, О2, если совсем просто – воздух… Кажется, мы знаем о нем все. По крайней мере, самое главное – то, что он совершенно необходим для дыхания как животных, так и растений, и даже рыб. Но действительно ли нам так многое известно о кислороде? Предлагаем вашему вниманию 7 фактов о кислороде, которых вы могли не знать.

Кислород открыл англичанин Джозеф Пристли

Подобно тому, как Колумб так и не узнал, что открыл новый континент, и до конца жизни был уверен, что нашел только неизведанные участки Индии, Пристли также думал, что всего лишь разделил воздух на составные части. Ему не пришло в голову, что кислород - это самостоятельное простое вещество. Вместе с Пристли честь открытия этого важнейшего вещества делят такие великие химики как как Лавуазье, Байен, Шееле.

Помимо открытия вещества, Пристли также ввел в науку такое понятие как фотосинтез, то есть первым предположил, зачем организмам нужен кислород.

В мировом океане уровень кислорода больше, чем на суше

Кислород отвечает за метаболизм и другие жизненно важные процессы в организме не только человека и наземных растений, но также и рыб, других обитателей водной стихии, водорослей. При этом содержание кислорода на различных участках океана неодинаково. В водах с более низкой температурой концентрации кислорода выше, в более теплых – соответственно, ниже.

Кислород появился на нашей планете около 2,4 миллиардов лет назад

Насыщение кровью ниже 92% является критическим

Один из важнейших показателей состояния здоровья человека – это сатурация, то есть насыщение крови кислородом. Для того, чтобы измерить этот показатель, обычно используют такой прибор как пульсоксиметр . Принцип его работы очень прост: благодаря специальному инфракрасному излучению он показывает, сколько процентов клеток гемоглобина способно присоединить 4 молекулы О2. Гемоглобин, который и отвечает в нашем организме за доставку кислорода по всем органам и тканям, способен в идеале присоединить как раз эти 4 молекулы кислорода. В случае, если весь гемоглобин в организме на это способен, уровень сатурации считается равным 100%.

Однако этот показатель далеко не всегда достигает идеала. Вполне нормальным у здорового взрослого человека считается уровень около 95-99%. Более низкие показатели уже свидетельствуют о гипоксии – кислородной недостаточности. Это может проявляться в головокружении, бледном или зеленоватом цвете кожи, слабости и тошноте, а такое состояние опасно для здоровья. Если уровень сатурации падает ниже 92% - это уже повод вызвать скорую помощь и начать срочную кислородную терапию.

Если кислород исчезнет с нашей планеты всего на 5 секунд – настанет конец света

Казалось бы – это примерно то же, что просто ненадолго задержать дыхание. Но нет. От кислорода в нашей атмосфере зависит слишком многое, чтобы пережить его отсутствие даже такой короткий срок. Во-первых, именно его высокое содержание в атмосфере бережет нашу планету от губительного воздействие солнечных лучей. Если его не станет, солнце испепелит все живое за считанные минуты.

Вода состоит в основном из кислорода, соединённого с водородом

Воздух состоит в основном из азота и кислорода, но в определённой пропорции. Если процентное содержание кислорода во вдыхаемой газовой смеси будет выше 60%, это приведёт к кислородному отравлению.
На кислород приходится около 21% от общего объёма атмосферы Земли. Для сравнения, атмосфера Меркурия состоит из него на 42%, но она настолько разрежена, что в практическом смысле почти не отличается от вакуума.
В стопроцентно кислородной атмосфере горят даже алмазы, если нагреть их до 720-800 C°.
Учёные установили, что кислород появился в атмосфере Земли примерно 2,45 млрд лет назад. Это явление получило название кислородной катастрофы, так как большая часть существовавших тогда бактерий (другой жизни на Земле тогда не было) вымерла, не сумев приспособиться к изменившимся условиям.
Не всем живым существам необходим кислород для дыхания. До вышеупомянутой катастрофы большая часть организмов была анаэробной, то есть они не нуждались в этом газе для дыхания. Анаэробные бактерии существуют и сейчас, в разных труднодоступных уголках Земли.

В нашей атмосфере на кислород приходится чуть больше 1/5 объёма

По современным оценкам, деревья и леса вырабатывают не более 50% от общего кислорода на Земле, а некоторые учёные и вовсе называют цифры в районе 20%. Всё остальное приходится на водоросли.
В воде он этот химический элемент распространяется примерно вдвое лучше, чем азот.
Многие металлы и минералы, в нормальных условиях не горящие, прекрасно сгорают в чистом кислороде.
Сжижённый кислород может быть намагничен. Правда, при обратном переходе в газообразное состояние он потеряет свои магнитные свойства.
На большинстве планет Солнечной системы, а также на множестве их спутников, можно получить кислород. Потому что там есть водяной лёд, который легко разложить на химические составляющие.

35 интересных фактов о торнадо

25 интересных фактов о танке Т-34

Процесс горения возможен именно благодаря кислороду. Сам он при этом не сгорает.
Учёные открыли этот химический элемент лишь в XVIII столетии. До этого существовали самые разные теории о составе воздуха, которым мы дышим.
Китайский алхимик Мао Хоа писал о некоем “окисляющем” элементе ещё около 1200-1300 лет назад, но о сути его так и не догадался.
Азот, составляющий основную долю земной атмосферы, никак не взаимодействует с нашими организмами. Если заменить его на какой-нибудь другой инертный газ, для дышащих воздухом организмом ничего не изменится.
Атомы кислорода сгорают только в атмосфере из чистого фтора, потому что фтор – единственный окислитель, превосходящий его по силе.

Кислород широко используется в самых разных областях промышленности

В вакууме металлические элементы любых конструкций моментально прилипают друг к другу, причём намертво, потому что из-за отсутствия кислорода на них отсутствует плёнка окислов. Чтобы этого избежать, металлические детали окисляют воздухом ещё на Земле, до запуска в космос.
Так как вода представляет собой соединение водорода с кислородом, на последний приходится около 89% массы всего Мирового океана.
У него нет ни запаха, ни вкуса, ни цвета.
На него приходится значительная доля массы всех живых организмов, включая нас с вами. Все живые существа частично состоят из воды, а вода состоит в основном из кислородных атомов.
Пассажирский самолёт за десятичасовой полёт сжигает 60-80 тонн кислорода.

35 интересных фактов о землетрясениях

30 интересных фактов о водороде

Он входит в топ-5 самых распространённых элементов в Земной коре, причём на кислородосодержащие соединения приходится, по некоторым оценкам, около 45% её массы. А вот в чистом виде он в земной коре не встречается.
В значительных количествах кислород может вырабатываться естественным путём только благодаря растениям. Соответственно, если человечество найдёт в будущем пригодную для колонизации планету с кислородосодержащей атмосферой, на ней наверняка будет существовать своя биосфера.
1000 км² леса за сутки производит 150-250 тонн кислорода.
Этот газ, будучи сильно охлаждённым и сжижённым, начинает кипеть уже при температуре в -182,96 C°.
Твёрдое агрегатное состояние (кислородный лёд) он принимает при экстремально низкой температуре в -222,65 C°.

Без растений нет кислорода, а значит, нет и жизни

Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).

Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.

Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона.

Нахождение в природе
Кислород — самый распространённый на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 85,82 % (по массе). Более 1500 соединений земной коры в своём составе содержат кислород.

В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе (около 1015 тонн). Однако до появления первых фотосинтезирующих архей 3,5 млрд лет назад в атмосфере его практически не было. Свободный кислород в больших количествах начал появляться в палеопротерозое (3-2,3 млрд лет назад) в результате глобального изменения состава атмосферы (кислородной катастрофы). Первый миллиард лет практически весь кислород поглощался растворенным в океанах железом и формировал залежи джеспилита. 3-2,7 млрд лет назад он начал выделяться в атмосферу и 1,7 млрд лет назад достиг 10 % от нынешнего уровня.

Наличие большого количества растворенного и свободного кислорода в океанах и атмосфере привело к вымиранию большинства анаэробных организмов. Тем не менее, клеточное дыхание с помощью кислорода позволило аэробным организмам производить гораздо больше АТФ, чем анаэробным, сделав их доминирующими.

С начала кембрия 540 млн лет назад, содержание кислорода колебалось от 15% до 30% по объему. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35% по объему, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время. Деятельность человека, в том числе при сжигании 7000000000 тонн ископаемого топлива ежегодно, очень мало влияет на количество свободного кислорода в атмосфере. При нынешних темпах фотосинтеза понадобится около 2000 лет, чтобы восстановить весь кислород в атмосфере.

Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле — около 65 %.

На самом деле, не так уж и много. По этой причине мы решили подробнее рассказать вам об этом элементе. Для вас мы подобрали самые интересные факты о кислороде, которые должны понравиться не только детям и школьникам, изучающим газ на уроках химии, но и их родителям.

Когда-то было время, когда на нашей планете Земля не было О2. Тогда она была полностью покрыта океанами. Когда он впервые появился, он уничтожил около 99% всей жизни на планете. Сегодня без О2 не обходится ни одно живое существо на планете. Он находится в воздухе, которым мы дышим, и в воде, какую мы пьем. Его концентрация в воздухе находится в пределах 21%. Он также является самым распространенным элементом в земной коре (около 47%). То есть, если вы копнете грунт, то почти 50% того, что у вас будет на лопате, будет кислородом.

Официально же первооткрывателем этого элемента стал британский натуралист, священник и философ Джозеп Пристли. Он не только открыл кислород, он также открыл аммиак, монооксид углерода, хлороводород, оксид серы и оксид азота.

Только за один год вся зелень на нашей планете образует около 3 триллионов тонн кислорода. Однако его содержание в атмосфере ограничивается 21%, тогда как несколько миллионов лет назад концентрация этого элемента была выше прочти в 2 раза — 37-40%. Содержание кислорода в воздухе ниже 8% считается опасным для жизни.

Тело взрослого человека нуждается приблизительно в 500 литрах О2 в сутки. Если запереть человека в небольшой комнате без доступа к кислороду, то он задохнется от своего же собственного угарного газа, который выделяет при дыхании.

Однако мозг не единственный орган, который нуждается в больших объемах кислорода. Больше всего О2 поглощает печень (20.4%) и сердце (11.6%).

Все органы человеческого тела получают О2 благодаря кровообращению. Однако в роговице глаза нет кровообращения. Из-за этого роговице приходится самостоятельно получать этот элемент из окружающей среды.

У каждого млекопитающего есть рефлекс задержки дыхания. Он сильнее всего проявляется тогда, когда человек попадает в ледяную воду. Этот рефлекс не только задерживает дыхание, но и снижает частоту сердечных сокращений на 25%.

В человеческое легкое помещается около 6 литров О2. Однако мы не используем этот орган на полную мощность. У здорового человека задействовано только 70% легких. Легкие у разных людей могут быть разных размеров. Причем правое легкое чаще всего шине (но короче), чем левое.

Удивительно, но только 5 элементов составляют более 90% веса земной коры. Как мы говорили ранее, около 50% от веса приходится на О2. Остальные четыре элемента — это кремний, алюминий, железо и кальций.

Озон (О3) является мощным окислителем, способным превращать диоксид серы в триоксид серы, сульфиды в сульфаты, йодиды а йод и многие органические соединения в кислородосодержащие производные, такие как альдегиды и кислоты.

Он образует двухатомные частицы О2 при нормальных условиях и трехатомные частицы озона О3. Есть также свидетельства очень нестабильной тетатомной разновидности О4.

В молекулярной двухатомной форме есть два неспаренных электрона, которые находятся на антисвязывающих орбиталях. Парамагнитное поведение кислорода подтверждает наличие таких электронов.

Жидкий кислород (жО2) — это жидкость бледно-синего цвета. Это один из 4-х агрегатных состояний О2. Он активно используется в космической и газовой отраслях, а также при эксплуатации подводных лодок. Удивительно, но жО2 является магнитным. Его можно перемещать даже захватывая мощными магнитами.

В основном аквалангисты используют так называемый нитрокс (найтрокс). Он содержит не 21% кислорода, а 40%. Некоторые профессиональные дайверы используют найтрокс, содержащий 80% кислорода. Преимущества использования нитрокса — меньшая утомляемость во время плавания и более длительное время погружения.

Если вы думаете, что кислород есть только на планет Земля, то вы ошибаетесь. Он также есть и на Марсе, однако там его очень мало. Атмосфера Марса состоит из 94.9% углекислого газа, 2.6% азота, 1.9% аргона и только 0.174% кислорода.

Есть О2 также и на Солнце, однако его концентрация еще ниже, всего 0.078%.

Из-за человеческой деятельности плотность кислорода в атмосфере Земли ежегодно падает. В основном это вызвано массовой вырубкой лесов. Всего 300 лет тому назад в атмосфере Земли было около 30% кислорода. Сегодня этот показатель варьируется в районах 21%. Однако ученые сообщают о том, что в скором времени он может упасть до 19%.

Читайте также: