Щоразу, коли ви робите вдих, ваші легені наповнюються найважливішим газом на планеті. Без нього ви не протрималися б і кілька хвилин. Кисень — це основа життя, і його формула простіша, ніж ви думаєте.
Що таке кисень?
Кисень — це газ без кольору та запаху, який складає п’яту частину повітря навколо нас. У таблиці Менделєєва він має символ O і атомний номер 8.
Цей елемент відкрили у 1774 році майже одночасно два вчені — англієць Джозеф Прістлі та швед Карл Шееле. Але назву “кисень” придумав французький хімік Антуан Лавуаз’є. Слово означає “той, що утворює кислоти”.
У звичайних умовах кисень існує як газ. При температурі мінус 218 градусів він стає блакитною рідиною. А при ще нижчих температурах перетворюється на тверду речовину блідо-синього кольору.
Хімічна формула кисню
Молекула кисню має формулу O₂. Це означає, що два атоми кисню з’єднані разом подвійним ковалентним зв’язком.
Цей зв’язок дуже міцний. Атоми ділять між собою електрони і тримаються один одного так само міцно, як два друзі, що йдуть під руку.
Але кисень може існувати і в іншій формі — озоні з формулою O₃. Три атоми кисню утворюють трикутну молекулу. Озон має гострий запах, який ви відчуваєте після грози. Саме озон захищає нашу планету від шкідливого космічного випромінювання.
Властивості кисню
Кисень — справжній хімічний агресор. Він легко вступає в реакції з більшістю елементів. Такі реакції називають окисненням або горінням.
Коли залізо іржавіє, це кисень повільно з’єднується з металом. Коли горить свічка, кисень швидко реагує з воском. У обох випадках результат один — утворюються нові речовини.
Температура кипіння кисню — мінус 183 градуси. Температура плавлення — мінус 218 градусів. Ці цифри здаються абстракцією, але саме завдяки таким властивостям кисень залишається газом при звичайній температурі.
Кисень важчий за повітря. Якщо налити рідкий кисень у склянку, він не випариться миттєво, а спочатку стікатиме вниз, як вода.
Біологічне значення кисню
Ваші клітини використовують кисень для “спалювання” глюкози і отримання енергії. Цей процес називається клітинним диханням. Без кисню клітини просто загинуть від голоду.
Гемоглобін у крові працює як транспортник. Він підхоплює кисень у легенях і доставляє до кожної клітини тіла. Потім забирає вуглекислий газ і везе його назад до легенів.
Мозок споживає найбільше кисню — близько 20% від загальної кількості. Тому при нестачі кисню людина спочатку відчуває запаморочення і втрачає здатність ясно мислити.
Рослини теж потребують кисню для дихання. Але вдень вони виробляють кисню більше, ніж споживають. Тому ліси називають “легенями планети”.
Кисень в атмосфері
Повітря складається на 21% з кисню, на 78% з азоту і на 1% з інших газів. Така пропорція ідеально підходить для життя.
Якби кисню було більше, все навколо загоралося б від найменшої іскри. Якби менше — ми б задихнулися. Природа знайшла золоту середину за мільярди років еволюції.
Цікаво, що мільярд років тому в атмосфері кисню майже не було. Його виробили ціанобактерії — найдавніші організми, здатні до фотосинтезу. Завдяки їм на Землі з’явилося життя в тому вигляді, в якому ми його знаємо.
Застосування кисню
Застосування киснюУ медицині кисень рятує життя. Кисневі маски допомагають людям з проблемами дихання. У реанімації чистий кисень підтримує пацієнтів у критичному стані.
Промисловість використовує кисень для зварювання металів. Ацетилено-кисневий полум’я розігрівається до 3000 градусів — достатньо, щоб розрізати найтовстішу сталь.
Ракети несуть кисень у рідкому вигляді. Без нього паливо не зможе горіти у космосі, де немає повітря.
Очисні споруди використовують кисень для розкладання органічних забруднень. Бактерії активніше поїдають забруднення, коли кисню вистачає.
Формула O₂ виглядає просто, але за нею стоїть основа всього живого на Землі. Кисень — це не просто газ в атмосфері. Це речовина, яка робить можливим наше існування.
Розуміння властивостей кисню допомагає краще усвідомити, наскільки тонко налаштований наш світ. І чому варто берегти атмосферу, яка дає нам можливість дихати.
