I. Промышленные методы.

1) Ректификация (перегонка) жидкого воздуха, основанная на различии в температурах кипения N₂ (196 ⁰C) и О₂ (183 ⁰С).

2) Электролиз воды (см. получение водорода).

II. Лабораторные методы основаны на нагревании веществ, способных к внутримолекулярному окислению-восстановлению:

2HgO  2Hg + O₂ (все оксиды пассивных металлов)

2KClO₃  2Kcl + 3O₂ (катализатор MnO₂)

2KNO₃  2KNO₂ + O₂; 2KMnO₄  K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

III. Для регенерации воздуха в замкнутых помещениях (подводные лодки, космические аппараты) используют патроны, заполненные пероксидом щелочного металла:

2Na₂O₂ + 2CO₂  2Na₂CO₃ + O₂

Химические свойства

Вследствие высокой прочности молекулы кислорода его взаимодействие с большинством как простых, так и сложных веществ требует инициирования. Однако, NO, Cu^1 и гемоглобин крови вступают в реакцию с кислородом при комнатной температуре.

Непосредственно кислород не вступает в реакцию только с Au, Pt, Xe, Kr и галогенами, оксиды которых получают косвенным путем. В реакциях с простыми веществами (кроме фтора) кислород  окислитель.

1) Взаимодействие с металлами.

Наиболее активны щелочные и щелочноземельные металлы, образующие в зависимости от условий оксиды и пероксиды:

4Na + О₂  2 ; Ba + O₂ 

Остальные металлы образуют оксиды. В присутствии воды возможно образование гидроксида.

3Fe + 2O₂  Fe₃O₄ (Fe⁺², Fe⁺³) ; 4Fe + 3O₂ + 6H₂O  4Fe(OH)₃

2) Взаимодействие с неметаллами.

C + O₂  CO₂ ; 2H₂ + O₂  2H₂O ;

S + O₂ SO₂ ; 2SO₂ + O₂  2SO₃ (в присутствии катализатора)

3) Реакция с водородными соединениями неметаллов.

2H₂S + 3O₂  2SO₂ + 2H₂O (при избытке кислорода)

4NH₃ + 5O₂  4NO + 6H₂O (в присутствии катализатора)

4) Окисление органических соединений.

C₂H₆ C₂H₅OH CH₃CH=O CH₃COOH

При жестком окислении (горении) органические соединения сгорают до оксида углерода(IV). Эта реакция является основным источником энергии животных организмов (реакция биологического окисления):

С₆H₁₂O₆ + 6O₂  6CO₂ + 6H₂O