Кисень можна добути:

1) нагріванням (термічним розкладом) оксидів неактивних металів (Ag₂O, HgO):

2 HgO ® 2 Hg + O₂­

2) нагріванням оксидів металів у вищих ступенях окиснення (PbO₂, Pb₃O₄):

PbO₂ ® Pb + O₂­

3) нагріванням бертолетової солі при наявності каталізатора (MnO₂):

KClO₃® 2KCl + 3O₂­

4. із пероксидів або супероксидів, дією на них води або СО₂:

4KO₂ + 2H₂O® 4KOH + 3O₂­

2Na₂O₂ + 2CO₂® 2Na₂CO₃ + O₂­

4. розкладанням хроматів і дихроматів, при наявності H₂SO₄:

2K₂Cr₂O₇+ 8H₂SO₄®2K₂SO₄ +2Cr₂(SO₄)₃ +3O₂­+8H₂O

4. методом Бріна:

2BaO + O₂® 2BaO₂ (при 500⁰С)

2ВаО₂® 2ВаО + О₂­ (при 900⁰С)

4. розкладанням хлорного вапна при наявності солей кобальту або міді:

2CaOCl₂® 2CaCl₂ + O₂­

4. розкладанням пероксиду гідрогену (водн.):

2Н₂О₂® 2Н₂О + О₂­

4. електролізом води з додаванням кислоти або лугу:

катод: 4Н₂О + 4е® 2Н₂­ + 4ОН^–

4ОН^– – 4е® О₂­ + 2Н₂О

4. фракційною перегонкою зрідженого повітря.

Максимальна ковалентність кисню дорівнює чотирьом. При цьому атоми кисню можуть перебувати у стані sp³, sp², sp-гібридизації, що відповідає тетраедричному, трикутному і лінійному розташуванню p-зв’язків.

Наявністю в атома кисню двох неподілених пар електронів зумовлена можливість донорно-акцепторної взаємодії й утворення оксонієвих сполук, в яких атоми кисню сполучені трьома ковалентними зв’язками. Так, у кислих водних розчинах містяться іони гідроксонію [H₃O]⁺.

Хімічні властивості молекулярного кисню:

• При звичайній температурі більшість металів і неметалів реагують з киснем:

4P + 5O₂® P₄O₁₀

2H₂ + O₂® 2H₂О

4Li + O₂® 2Li₂O

2Na + O₂® Na₂O₂

K + O₂® KO₂.

• Кисень утворює три види оксидів: нормальні, пероксиди і супероксиди (надпероксиди). В нормальному оксиді діючим є іон О^2–; в пероксиді – О₂^2–; і в супероксиді – О₂^–. В деяких випадках кисень виконуючи функцію окисника, може приєднувати електрони, які раніше належали відновнику, не розриваючи зв’язку між двома атомами в молекулі кисню. Іон пероксиду О₂^2– діамагнітний. Супероксиди утворюються, при спалюванні лужних металів в атмосфері кисню при підвищеному тиску О₂. Супероксиди парамагнітні.

• Киснем окиснюються:

вуглеводні:

СН₄ + 2О₂® СО₂ + 2Н₂О

азот (при електричному розряді (3000⁰С)):

N₂ + O₂« 2NO

аміак:

4NH₃ + 3O₂® 2N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂® 4NO + 6H₂O

гідриди металів (Ca, Sr, Ba) окиснюються О₂:

СаН₂+ О₂® Са(ОН)₂

• Кисень окиснює альдегіди до кислот, Fe²⁺ до Fe³⁺, SO₃^2– до SO₄^2–:

СН₃СОН + 1/2О₂® СН₃СООН

• Кисень утворює оксигенільні комплекси, тобто комплекси молекулярного кисню. Найбільш відомим є продукт взаємодії О₂ і залізовмістної частини гемоглобіну крові гему. Цей комплекс виконує важливу функцію перенесення кисню в організмах вищих тварин і людини. Аналогічну функцію в інших живих організмів виконує міоглобін і гемоціанін, білок, що містить порфіриновий комплекс міді.

• При нагріванні металів на повітрі утворюються оксиди:

Ba + O₂ ® BaO₂

Cu + 1/2O₂® CuO

3Fe + 2O₂ ® Fe₃O₄

• В природних умовах під час грози завдяки електричним розрядам, а також під дією ультрафіолетових променів в атмосфері на висоті 10 – 30 км з кисню утворюється озон. Озон (від грец. озо – пахнути)– алотропна видозміна кисню. Це екзотермічна сполука, яка легко розкладається з утворенням атомарного кисню: О₃  О₂ + [О]. Необхідна енергія для отримання озону може бути підведена до реагентів у формі тихого електричного розряду, а також іонізуючої радіації, потоку електронів або позитивно заряджених іонів. Якщо нагріти О₂ до 1300⁰С, то лише 0.1% О₂ перетворюється в О₃, а при температурі вольтової дуги (4500⁰С), в умовах підвищеного тиску можна значну кількість О₂ (близько 16%) перевести в О₃ 3О₂  2О₃. Озон за своїм властивостям різко відрізняється від молекулярного кисню. У нього вища температура кипіння: –111.9⁰С і температура плавлення: –192.7⁰С:

• Довжина зв’язку в молекулі озону дорівнює 0,1278 нм. В молекулі озону центральний атом оксигену перебуває в стані sp²-гібридизації. Молекула озону – діамагнетик. В лабораторії озон добувають, пропускаючи газоподібний кисень через озонатор, тобто трубку, де кисень проходить між двома електродами. Один електрод – це фольга, яка ззовні обмотує скляну трубку, другий електрод знаходиться в центрі трубки, по якій проходить кисень. Рідкий озон синього кольору, а твердий, кристалічний О₃ має чорне забарвлення. В малих концентраціях озон має приємний запах, але у великих концентраціях він подразнює дихальні шляхи. Озон – ендотермічна сполука, дуже не стійка. Рідкий озон при наявності органічних домішок вибухонебезпечний.

• Озон – дуже сильний окисник. Він окиснює за звичайних умов такі малоактивні прості речовини, як Ag:

2O₃ + 2Ag® Ag₂O₂ + 2O₂­

• Для якісного виявлення озону використовується реакція взаємодії його з розчином йодиду калію:

2KJ + O₃ + H₂O® J₂ + 2KOH + O₂

• При взаємодії озону з лужними металами або гідроксидами металів (Na, K, Rb, Cs) утворюються озоніди:

К + О₃ ® КО₃

3КОН + 2О₃® КО₃+ 2КОН·Н₂О + 1/2О₂

Іон озоніду О₃^– парамагнітний.

• Озоніди, як і пероксиди і супероксиди, використовуються в промисловості, в різних галузях науки і техніки в якості сильних окисників і джерел кисню.