Tlen

Tlen jest najbardziej znanym pierwiastkiem na Ziemii. Występuje on w stanie wolnym – w powietrzu (atmosfera) – jego zawartość w czystym powietrzu wynosi 21% objętościowych, występuje także w stanie związanym ( w postaci związków chemicznych) np. w wodzie, minerałach takich jak krzemiany czy węglanach tworzących skorupę ziemską. Powietrze jest niezbędne do życia. Nie jesteśmy w stanie żyć bez niego. Podczas oddychania wydziela się energia, dzięki której np. utrzymywana jest stała temp. naszego ciała, praca serca czy mięśni. Tlen jest również niezbędny do przebiegu procesów spalania, które dostarczają człowiekowi energii potrzebnej do przeprowadzenia wielu przemian chemicznych niezbędnych w gospodarce: do ogrzewania mieszkań, do spalania gazu czy węgla w kuchni itp.
Tlen jest regenerowany w procesie fotosyntezy

W wyniku procesów oddychania organizmów żywych wydzielany jest do atmosfery tlenek węgla (IV), który na powrót zostaje pobrany przez rośliny zielone w procesie jego wbudowywania do związków organicznych (fotosynteza) i na powrót zostaje uwolniony do atmosfery tlen. Wolny tlen jest niezbędny również do utleniania materii organicznej i nieorganicznej. W zbiornikach wodnych część tlenku węgla (IV) wiąże się w sole mineralne - węglany, a te pobierane są bezpośrednio przez rośliny. Procesy gnicia i butwienia zachodzą w warunkach z częściowym dostępem tlenu i produkty ich ulegają częściowemu utlenieniu.

Za odkrywcę tlenu uważamy ang. Chemika Josepha Priestleya, który jako pierwszy opisał doświadczenie rozkładu z rtęci. Badania wykonane wykazały, że mysz umieszczona pod takim samym kloszem ze zwykłym powietrzem żyła tylko 15 minut, natomiast oddychając powietrzem otrzymanym z rozkładu HgO, żyła ponad godzinę. J. priestley ogłosił swoje wyniki, uważając jednak, że odkrył nowy związek chemiczny.
Lavoisier uznał gaz (powstający w wyniku reakcji rozkładu tlenku rtęci (II)) za pierwiastek i nazwał go oxygenium – rodzący kwasy. W jego czasach uważano bowiem, że każdy kwas musi zawierać tlen.
W języku polskim pierwszą nazwą tleny był kwasoród, którą z łac. Przetłumaczył Jędrzej Śniadecki. Nazwę tlen zaproponował Michał Oczapowski, nazwa ta pochodzi od słowa tlić, ponieważ pierwiastek ten podtrzymuje spalanie.
Otrzymywanie tlenu:
Źródłem otrzymywania tlenu na skalę techniczną jest skroplone powietrze. Dzięki temu, że gazy tworzące powietrze różnią się temperaturami wrzenia, możliwe jest ich otrzymywanie w destylacji frakcjonowanej (frakcja= część); najpierw schładza się powietrze i powoduje jego skroplenie, a następnie ponownie podnosi temperaturę i oddestylowuje poszczególne gazy.
Drugą metodą otrzymywania tlenu jest elektroliza wody – otrzymywany jest bardzo czysty tlen. Metoda ta jest bardzo kosztowna, dlatego stosuje się ją do otrzymywania tlenu do celów specjalnych np. medycznych. .
w laboratoriach tlen otrzymujemy w wyniku termicznego rozkładu różnych związków np. - -tlenku rtęci 2HgO -> 2HgO + O2
-manganian (VII) potasu 2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
Łatwą metodą otrzymywania tlenu jest rozkład nadtlenku (wody utlenionej). W obecności nadtlenku manganianu, który odgrywa rolę katalizatora,
Właściwości tlenu:
bezbarwny
bez smaku
słabo rozpuszczalny w wodzie
podtrzymuje palenie
Tlen należy do bardzo aktywnych pierwiastków. Łączy się bezpośrednio prawie ze wszystkimi pierwiastkami, tworząc tlenki. Reakcje te najczęściej trzeba zainicjować przez podgrzewanie.

Zastosowanie tlenu:
1.jest niezbędny w procesie oddychania, a także procesów spalania prowadzących do wytwarzania energii
2.stosowany w palnikach do cięcia i spawania metali, jest utleniaczem w wielu syntezach przemysłowych
3.stosowany do uszlachetniania stali.
4.Tlen jest głównym składnikiem mieszanek gazów zbieranych w butlach przez nurków penetrujących zbiorniki wodne, alpinistów zdobywających wysokie szczyty czy kosmonautów, jest także podawany chorym w celu ułatwienia oddychania. Dopuszczalna dla człowieka bezpieczna zawartość tlenu waha się w powietrzu od 16% a 50%.
Tlen w stanie czystym występuje w postaci O2 oraz ozonu O3.
Ozon (O3) jest to nietrwałą odmiana alotropową tlenu, która rozkłada się samorzutnie w temperaturze pokojowej do O2 i tlenu atomowego. W porównaniu z tlenem jego rozpuszczalność w wodzie jest 13 razy większa. Ozon jest silnym utleniaczem i reagując ze srebrem lub rtęcią daje tlenki.
W stratosferze (ozonosfera - warstwa atmosfery ziemskiej o zwiększonej zawartości ozonu; rozciąga się na wys. 15?50 km, pochłania krótkofalowe, bardzo szkodliwe dla zdrowia ludzi i zwierząt promieniowanie słoneczne.) występują korzystne warunki do powstawania tego gazu i zaczyna się tam tworzyć cienka warstwa zwana "powłoką ozonową". Powłoka ta działa jak filtr na szkodliwe promieniowanie słoneczne (redukuje jego ilość)
Tlen wchodzi w skład wielu ważnych związków chemicznych: tlenków (w szczególności wody oraz dwutlenku węgla), nadtlenków (w szczególności nadtlenku wodoru), kwasów tlenowych, zasad i wielu związków organicznych.