Czy da się to pokazać w domu?

Tak — doświadczenie z lekcji jest domowe i bezpieczne: do szklanki z wodą utlenioną z apteczki (3%) wystarczy wsypać pół łyżeczki drożdży. Piana, która natychmiast rośnie, to pęcherzyki czystego tlenu. Z dorosłym można powtórzyć próbę łuczywka patyczkiem do szaszłyków: zdmuchnięty żar trzymany tuż nad pianą wyraźnie się rozjarza.

Dziecko upiera się, że tlen jest palny. Jak to prostować?

Pytaniem: „co właściwie pali się w ognisku — drewno czy powietrze?”. Pali się zawsze paliwo, a tlen tylko podtrzymuje ten proces. Pomaga obraz z lekcji: w czystym tlenie ogień jest dużo gwałtowniejszy, dlatego butle tlenowe trzyma się z dala od smarów i iskier — ale sama butla nie płonie, bo w środku nie ma czego spalić.

Po co siódmoklasiście równanie rozkładu wody utlenionej?

To pierwsze równanie reakcji, które uczeń może obejrzeć w akcji: jedna substancja rozpada się na dwie inne, a wszystko dzieje się w zwykłej szklance. Na tym samym przykładzie za kilka tygodni wejdą pojęcia reakcji analizy, katalizatora i uzgadniania współczynników — lepiej, żeby kojarzyły się z pianą z drożdży niż z suchym zapisem na tablicy.

Tlen — właściwości i otrzymywanie

około 12 minut

W tej lekcji1/11

Nie widzisz go, nie czujesz — a bez niego nie przeżyjesz nawet kilku minut. Co piąta cząsteczka powietrza, które właśnie wciągasz do płuc, to tlen $\mathrm{O_2}$ . Dziś wyprodukujesz go sam ze zwykłej wody utlenionej z apteczki i nauczysz się go rozpoznawać żarzącym się patykiem.

Rekordzista naszej planety

Tlen jest najpospolitszym pierwiastkiem skorupy ziemskiej — stanowi niemal połowę jej masy. Nie rzuca się w oczy, bo rzadko występuje samodzielnie: siedzi związany w wodzie $\mathrm{H_2O}$ , w piasku i w skałach. Wolny tlen $\mathrm{O_2}$ znajdziesz w powietrzu — to około jedna piąta jego objętości, i właśnie ta piąta część utrzymuje nas przy życiu.

Skorupa ziemska — udział masowy pierwiastków

tlen 47%
krzem 28%
glin 8%
żelazo 5%
pozostałe 12%

Gaz, którego zmysły nie wykryją

W warunkach pokojowych tlen to gaz bezbarwny i bezwonny. W wodzie rozpuszcza się słabo — ale nawet ta odrobina wystarcza rybom, które pobierają go skrzelami. Najważniejsza właściwość chemiczna: tlen podtrzymuje spalanie, choć sam się nie pali. W czystym tlenie ogień jest dużo gwałtowniejszy niż w powietrzu — dlatego dodaje się go do palników tnących stal.

Tlen z apteczki — rozkład wody utlenionej

Woda utleniona z apteczki to roztwór nadtlenku wodoru $\mathrm{H_2O_2}$ . Wystarczy katalizator — szczypta drożdży albo braunsztynu $\mathrm{MnO_2}$ — i nadtlenek rozpada się na wodę i tlen:

Nadtlenek wodoru — o jeden tlen więcej niż woda

$2\mathrm{H_2O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}$

Katalizator przyspiesza reakcję, ale sam się nie zużywa. W pracowni tlen otrzymuje się też inaczej: nadmanganian potasu $\mathrm{KMnO}_4$ rozkłada się podczas ogrzewania, wydzielając tlen.

Próba żarzącego łuczywka — krok po kroku

1
Do probówki z wodą utlenioną wrzuć szczyptę drożdży — mieszanina zaczyna się pienić.
$2\mathrm{H_2O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}$
2
Pęcherzyki piany to wydzielający się gaz, który zbiera się nad cieczą.
$\mathrm{O_2}\uparrow$
3
Zapal drewniane łuczywko i po chwili zdmuchnij płomień — patyk ma się tylko żarzyć.
$\text{płomień} \rightarrow \text{żar}$
4
Wsuń żarzące łuczywko do probówki. W tlenie rozpala się jasnym płomieniem — to dowód, że zebrany gaz to tlen.
$C + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Do probówki z nieznanym gazem wsuwasz żarzące łuczywko — rozpala się jasnym płomieniem. Jaki gaz był w probówce?

Po co światu tlen

Dwie wielkie role. Oddychanie: w Twoich komórkach tlen powoli „spala” składniki pokarmu i uwalnia z nich energię — dlatego przy wysiłku oddychasz szybciej. Spalanie: ognisko, palnik gazowy i silnik samochodu działają tylko dlatego, że paliwo łączy się z tlenem z powietrza. Odetnij dopływ tlenu — ogień gaśnie. Dokładnie tak działa koc gaśniczy.

Ozon — ten sam pierwiastek, inna cząsteczka

Tlen ma drugą odmianę: ozon $\mathrm{O_3}$ , którego cząsteczka składa się z trzech atomów tlenu zamiast dwóch. Wysoko w atmosferze warstwa ozonowa pochłania groźne promieniowanie ultrafioletowe — to parasol rozpięty nad całą planetą. Przy ziemi ozon jest jednak szkodliwy; jego ostry zapach czuć czasem po burzy, bo tworzą go wyładowania elektryczne.

Gdzie rozpięty jest ozonowy parasol

Twoja kolej

Które zdanie o tlenie jest prawdziwe?

Pułapka! „Tlen jest palny”

Źle: tlen jest palny, więc butla z tlenem może się zapalić.

Ściąga do zapamiętania

Tlen — właściwości, otrzymywanie, wykrywanie?

WŁAŚCIWOŚCI: gaz bezbarwny i bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie (rybom wystarcza), PODTRZYMUJE spalanie, ale sam się NIE pali. Najpospolitszy pierwiastek skorupy ziemskiej; w powietrzu ok. 1/5 objętości. OTRZYMYWANIE: rozkład wody utlenionej z katalizatorem (drożdże, braunsztyn): $2\mathrm{H_2O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}$ ; także ogrzewanie $\mathrm{KMnO}_4$ . WYKRYWANIE: żarzące łuczywko rozpala się w tlenie jasnym płomieniem. ODMIANA: ozon $\mathrm{O_3}$ — trzy atomy tlenu; warstwa ozonowa chroni przed UV.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Czy da się to pokazać w domu?: Tak — doświadczenie z lekcji jest domowe i bezpieczne: do szklanki z wodą utlenioną z apteczki (3%) wystarczy wsypać pół łyżeczki drożdży. Piana, która natychmiast rośnie, to pęcherzyki czystego tlenu. Z dorosłym można powtórzyć próbę łuczywka patyczkiem do szaszłyków: zdmuchnięty żar trzymany tuż nad pianą wyraźnie się rozjarza.
Dziecko upiera się, że tlen jest palny. Jak to prostować?: Pytaniem: „co właściwie pali się w ognisku — drewno czy powietrze?”. Pali się zawsze paliwo, a tlen tylko podtrzymuje ten proces. Pomaga obraz z lekcji: w czystym tlenie ogień jest dużo gwałtowniejszy, dlatego butle tlenowe trzyma się z dala od smarów i iskier — ale sama butla nie płonie, bo w środku nie ma czego spalić.
Po co siódmoklasiście równanie rozkładu wody utlenionej?: To pierwsze równanie reakcji, które uczeń może obejrzeć w akcji: jedna substancja rozpada się na dwie inne, a wszystko dzieje się w zwykłej szklance. Na tym samym przykładzie za kilka tygodni wejdą pojęcia reakcji analizy, katalizatora i uzgadniania współczynników — lepiej, żeby kojarzyły się z pianą z drożdży niż z suchym zapisem na tablicy.

Sprawdź się!

Który pierwiastek jest najpospolitszy w skorupie ziemskiej?

Jak najprościej otrzymać tlen w szkolnej pracowni?

Żarzące łuczywko wsunięte do probówki z tlenem…

Jaka jest rola drożdży (katalizatora) w rozkładzie wody utlenionej?

Czym jest ozon $\mathrm{O_3}$ ?

Następny temat

Tlenki. Spalanie i utlenianie