Кислород является активным химически элементом и может реагировать с многими веществами, включая металлы и неметаллы. Рассмотрим его реакцию с каждым из указанных веществ:
1) Са (Кальций):
Кальций активно реагирует с кислородом при обычных условиях. Эта реакция приводит к образованию оксида кальция. Уравнение реакции можно записать следующим образом:
[ 2 \text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CaO} ]
Кальций, как щелочноземельный металл, легко окисляется на воздухе, и этот процесс может сопровождаться выделением тепла.
2) Si (Кремний):
Кремний менее активен, чем кальций, но при нагревании он также может реагировать с кислородом, образуя диоксид кремния:
[ \text{Si} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SiO}_2 ]
При обычных условиях эта реакция протекает медленно, так как кремний покрыт пассивирующим слоем диоксида кремния, который защищает его от дальнейшего окисления.
3) Cu (Медь):
Медь менее активна по сравнению с кальцием и кремнием, и при обычных условиях она не реагирует с кислородом столь активно. Однако при нагревании медь может окисляться:
[ 2 \text{Cu} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CuO} ]
При комнатной температуре медь покрывается тонкой оксидной пленкой, что замедляет дальнейшее окисление.
4) N2 (Азот):
Азот — это достаточно инертный газ, и при обычных условиях он не взаимодействует с кислородом. Однако при высоких температурах (например, в грозовых разрядах или в двигателях внутреннего сгорания) может происходить реакция с образованием оксидов азота:
[ \text{N}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{NO} ]
Эта реакция требует значительных затрат энергии и не характерна для условий комнатной температуры.
Таким образом, из перечисленных веществ наиболее активно с кислородом при обычных условиях реагирует кальций, в то время как кремний и медь требуют повышенных температур для значительного взаимодействия, а азот при нормальных условиях практически инертен.