Номер 5, страница 121 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

5. Подготовьте сообщение о применении кислорода.

Кислород ($O_2$) — один из самых распространенных химических элементов на Земле и ключевой элемент для поддержания жизни. Помимо своей биологической роли, кислород, благодаря высокой химической активности, нашел широчайшее применение в различных отраслях промышленности, науки и техники. В промышленности его получают в основном методом низкотемпературной ректификации (разделения) сжиженного воздуха.

Применение в медицине

В медицине кислород является жизненно важным средством. Его используют для оксигенотерапии (кислородной терапии) при лечении пациентов с дыхательной недостаточностью, вызванной такими заболеваниями, как пневмония, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), астма, сердечная недостаточность. Кислород подается через маски или носовые канюли для насыщения крови и тканей. В анестезиологии кислород смешивают с ингаляционными анестетиками для поддержания дыхания пациента во время операций. Также существует метод гипербарической оксигенации, при котором пациент дышит чистым кислородом в барокамере под повышенным давлением. Этот метод эффективен при лечении отравления угарным газом, декомпрессионной болезни у водолазов и для ускорения заживления ран.

Промышленное применение

Промышленность является крупнейшим потребителем кислорода. Основные направления его использования:

• Металлургия: Более половины производимого кислорода используется в металлургии для повышения эффективности производственных процессов. Вдувание кислорода в доменные и мартеновские печи, а также в кислородные конвертеры для производства стали, позволяет значительно ускорить процесс выплавки. Кислород интенсифицирует горение углерода и окисление примесей (кремния, марганца, фосфора), что повышает температуру и качество конечного продукта. Пример реакции горения кокса: $C + O_2 \rightarrow CO_2$.
• Химическая промышленность: Кислород используется как мощный окислитель для синтеза множества химических соединений. С его помощью производят азотную кислоту (окисление аммиака), серную кислоту (окисление диоксида серы $SO_2$ в триоксид $SO_3$), этиленоксид, пропиленоксид, винилацетат и другие важные органические и неорганические вещества.
• Сварка и резка металлов: В смеси с горючими газами, чаще всего с ацетиленом ($C_2H_2$), кислород образует высокотемпературное пламя (свыше 3000°C), которое используется для газопламенной резки и сварки металлов. Эта технология широко распространена в строительстве, машиностроении и ремонтных работах. Реакция горения ацетилена в кислороде: $2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$.

Ракетная техника и космонавтика

Жидкий кислород (LOX) является одним из самых распространенных окислителей в ракетных двигателях. В паре с горючим, таким как керосин или жидкий водород, он обеспечивает мощную реакцию горения, создающую тягу, необходимую для вывода космических аппаратов на орбиту. Кроме того, кислород является неотъемлемой частью систем жизнеобеспечения на пилотируемых космических кораблях, орбитальных станциях и в скафандрах, обеспечивая экипаж воздухом для дыхания.

Экология и коммунальное хозяйство

Кислород играет важную роль в природоохранных технологиях. Его используют для очистки сточных вод: продувка кислородом (аэрация) активизирует деятельность аэробных бактерий, которые разлагают органические загрязнения. В системах водоподготовки для обеззараживания питьевой воды применяют озон ($O_3$) — аллотропную модификацию кислорода. Озонирование является эффективной и экологически чистой альтернативой хлорированию. В рыбоводстве (аквакультуре) воду искусственно насыщают кислородом для увеличения плотности посадки и улучшения состояния здоровья рыб.

Ответ:

Кислород применяется в следующих основных областях:

• Медицина: для кислородной терапии при дыхательной недостаточности, в анестезиологии, в барокамерах для лечения отравлений и других заболеваний.
• Промышленность: в металлургии для производства стали, в химической промышленности для синтеза кислот и органических веществ, а также для высокотемпературной сварки и резки металлов.
• Ракетная техника и космонавтика: как окислитель для ракетного топлива (жидкий кислород) и в системах жизнеобеспечения для дыхания экипажа.
• Экология и коммунальное хозяйство: для очистки сточных вод, обеззараживания питьевой воды (в виде озона) и в рыбоводстве.