Pronalaženje kisika u prirodi. Ciklus kisika u prirodi

Od pojave kemije, čovječanstvo je shvatilo da sve oko sebe sastoji od supstancije koja uključuje kemijske elemente. Raznolikost tvari osigurava razne spojeve jednostavnih elemenata. Pronađeno je 118 kemijskih elemenata i uključeno u periodički stol D. Mendelejev. Među njima je niz vodećih figura, čija je prisutnost utvrdila pojavu organskog života na Zemlji. Ovaj popis uključuje: dušik, ugljik, kisik, vodik, sumpor i fosfor.

Kisik: povijest otkrića

Svi ti elementi, kao i mnogi drugi, doprinijeli su evoluciji života na našem planetu u obliku u kojem sada promatramo. Među svim komponentama kisika više je od ostalih elemenata u prirodi. Kisik kao zaseban element otkriven je 1. kolovoza 1774 Joseph Priestley. Tijekom eksperimenta da se zrak snagom od žive zagrijava konvencionalnom lećom, otkrio je da svijeća opeklina neobično svijetlih plamena.

Dugo je vremena Priestley pokušao pronaći razumno objašnjenje za to. U to je vrijeme taj fenomen dobio ime "drugi zrak". Ranije, izumitelj podmornice K. Drebbel na početku 17. stoljeća izolirao kisik i koristi ga za disanje u svoj izum. Ali njegovi eksperimenti nisu utjecali na razumijevanje uloge kisika u prirodi razmjene energije živih organizama. Međutim, znanstvenici koji su službeno otkrili kisik, priznali su francuski kemičar Antoine Laurent Lavoisier. Ponovio je Priestleyjev eksperiment i shvatio da je rezultirajući plin zaseban element.

Kisik u interakciji s gotovo svim jednostavnim i složenim tvarima, osim inertnih plinova i plemenitih metala.

Pronalaženje kisika u prirodi

Od svih elemenata našeg planeta, kisik je najveći. Širenje kisika u prirodi je vrlo raznolik. On je prisutan iu povezanom obliku iu slobodnom obliku. U pravilu, kao jaki oksidator, ostaje u čvrstom stanju. Prisutnost kisika u prirodi kao zaseban nevezani element fiksiran je samo u atmosferu planeta.

Sadrži u obliku plina i kombinacija je dva atoma kisika. To je oko 21% ukupnog volumena atmosfere.

Kisik u zraku, osim uobičajenog oblika, ima izotropni oblik u obliku ozona. Ozonna molekula sastoji se od tri atoma kisika. Plava boja neba izravno je povezana s prisutnošću ovog spoja u gornjim slojevima atmosfere. Zahvaljujući ozonu, teško kratkovalno zračenje našeg Sunca apsorbira se i ne dolazi na površinu.

U odsustvu ozonskog sloja, organski bi život uništen, poput prženja hrane u mikrovalnoj pećnici.

U hidrosferi našeg planeta ovaj element je u povezanom obliku s dvije molekule vodika i tvori vodu. Udio kisika u oceanu, morima, rijekama i podzemnim vodama procjenjuje se na oko 86-89%, uzimajući u obzir otopljene soli.

U Zemljinoj kori, kisik je u vezanom obliku i najčešći je element. Njegov udio je oko 47%. Prisutnost kisika u prirodi nije ograničena na ljuske planeta, ovaj element je dio svih organskih bića. Njegov udio u prosjeku doseže 67% ukupne mase svih elemenata.

Kisik je temelj života

Zbog visoke oksidacijske aktivnosti, kisik se lako kombinira s većinom elemenata i tvari, tvoreći okside. Visoka oksidirajuća snaga elementa osigurava sve poznate postupke sagorijevanja. Kisik također sudjeluje u sporim procesima oksidacije.

Uloga kisika u prirodi kao snažnog oksidansa neophodna je u procesu vitalne aktivnosti živih organizama. Zbog ovog kemijskog procesa, oksidacija tvari odvija se s oslobađanjem energije. Živi organizmi koriste za svoje vitalne funkcije.

Biljke - izvor kisika u atmosferi

U početnoj fazi stvaranja atmosfere na našem planetu, postojeći kisik bio je u vezanom stanju, u obliku ugljičnog dioksida (ugljični dioksid). S vremenom su postojale biljke koje mogu apsorbirati ugljični dioksid.

Taj je proces postao moguć zbog pojave fotosinteze. S vremenom, tijekom života biljaka, milijunima godina u atmosferi Zemlje nakupila je veliku količinu slobodnog kisika.

Prema znanstvenicima, u prošlosti je njezin masovni udio dosegao oko 30%, 1,5 puta više nego sada. Biljke, kako u prošlosti tako i sada, značajno su utjecale na ciklus kisika u prirodi, čime se osigurava raznolika flora i fauna našeg planeta.

Važnost kisika u prirodi nije samo ogromna, već najvažnija. Metabolički sustav životinjskog svijeta jasno se zasniva na prisutnosti kisika u atmosferi. U njegovom odsustvu, život postaje nemoguć u obliku u kojem znamo. Među stanovnicima planeta ostat će samo anaerobni (sposobni živjeti bez prisutnosti kisika) organizama.

intenzivan ciklus kisika u prirodi pruža činjenica da je ona u tri agregatna stanja povezana s drugim elementima. Budući da je snažan oksidator, vrlo lako prolazi od slobodnog oblika do vezanog. I samo zbog biljaka koje rastu ugljični dioksid pomoću fotosinteze, ona je u slobodnom obliku.

Postupak disanja životinja i insekata temelji se na dobivanju nevezanog kisika za oksidacijsko-redukcijske reakcije s naknadnom proizvodnjom energije kako bi se osigurala vitalna aktivnost organizma. Prisutnost kisika u prirodi, vezana i slobodna, pruža punu životnu aktivnost cijelog života na planeti.

Evolucija i "kemija" planeta

Evolucija života na planetu oslanjala se na svojstva sastava Zemljine atmosfere, sastav minerala i prisutnost vode u tekućem stanju. Kemijski sastav kore, atmosfere i raspoloživosti vode postao je temelj za rođenje života na planetu i odredio smjer evolucije živih organizama.

Na temelju dostupne "kemije" planeta, evolucija je došla do organskog organskog života na bazi vode kao otapala za kemikalije, kao i upotrebe kisika kao oksidirajuća sredstva u svrhu generiranja energije.

Različite evolucije

U ovoj fazi moderne znanosti ne poriče mogućnost života na drugim okruženjima nego zemaljskim uvjetima, gdje je temelj za izgradnju organske molekule mogu biti availed silicija ili arsen. Tekući medij, kao otapalo, može biti smjesa tekućeg amonijaka i helija. Što se tiče atmosfere, može se prikazati kao plinoviti vodik s dodatkom helija i drugih plinova.

Koji se metabolički procesi mogu pod takvim uvjetima, moderna znanost još nije u stanju modelirati. Međutim, taj smjer evolucije života potpuno je dopušten. Kako vrijeme dokazuje, čovječanstvo se stalno suočava s širenjem granica našeg razumijevanja okolnog svijeta i života u njemu.