Oksigen nədir? oksigen birləşmələri

Oxygen (O) - Dövri Cədvəl qrupuna 16 (vasitəsilə) qeyri-metal kimyəvi element. Bu canlı orqanizmlərin üçün tələb olunan bir rəngsiz, dadsız və iysiz qaz - çevirmək heyvanlar karbondioksid, karbon mənbəyi kimi CO ₂ istifadə və bitkilər, və O ₂ atmosferə qaytarılır. Oxygen faktiki olaraq hər hansı digər element ilə reaksiya bir mürəkkəb təşkil və bir-biri ilə ünsiyyət kimyəvi elementləri görünür. Bir çox hallarda, bu proseslər istilik və işıq azad ilə müşayiət olunur. oksigen ən mühüm mürəkkəb su.

kəşf tarixi

1772-ci ildə İsveç kimyaçı Carl Wilhelm Scheele ilk istilik nitrat ilə qəbul ki, belə oksigen nümayiş kalium oksid, civə, eləcə də bir çox digər maddələr. Müstəqil 1774-ci ildə ona, İngilis kimyaçı Dzhozef Pristli civə oksid istilik parçalanma kimyəvi element kəşf və eyni il onun nəticələri dərc üç il Scheele dərc əvvəl. il 1775-1780 Fransız kimyaçı Antuan Lavuaze çox vaxt qəbul phlogiston nəzəriyyəsi, discarding, nəfəs və yanan oksigen rolunu şərh. Bu yunan vasitələri "turşusu əmələ" müxtəlif maddələrin və deyilən Oxygene element ilə birlikdə zaman turşuları yaratmaq üçün onun tendensiya üçün qeyd olunur.

yayılması

oksigen nədir? qabığının kütlə 46% uçotu, bu ən ümumi elementidir. atmosferdə oksigen miqdarı həcmi və dəniz suyunun onun 89% kütlə 21% edir.

acidic (məsələn, kükürd, karbon, alüminium və fosfor) var oksidləri və ya əsas (kalsium, maqnezium və dəmir) kimi metallar və qeyri-metallar ilə birlikdə rocks element və turşusu təşkil hesab edilə bilər ki, duz kimi birləşmələr kimi və sulfatlar, karbonatların, silikat, fosfatlar və aluminates kimi əsas oksidləri. onlar çox var, lakin bu, baxmayaraq ki bərk metal element ilə bond parçalanma çox enerji istehlak Atomları kimi, oksigen mənbəyi kimi xidmət edə bilməz.

Features

-183 ° C-dən aşağı oksigen temperatur, bu solğun mavi maye olur və -218 ° C varsa - bərk. Pure O ₂ hava 1,1 dəfə ağırdır.

heyvanların nəfəs və bəzi bakteriyalar günəş işığı iştirakı ilə yaşıl bitki fotosintez isə, atmosferdən oksigen və təkrar karbon istehlak zamanı karbon dioksid udmaq və oksigen buraxın. Təxminən şəraitində bütün O ₂ fotosintez tərəfindən istehsal olunur.

dəniz suyunun - bir az daha az şirin su 100 yerlərində həll oksigen həcmi təxminən 3 hissədən 20 ° C. Bu balıq və digər dəniz həyat tənəffüs üçün lazımdır.

Təbii oksigen üç sabit izotopların ¹⁶ O (99,759%), ¹⁷ O ^{(0,037%) və 18} O (0,204%) bir qarışığıdır. bir neçə süni istehsal radioaktiv izotoplar var. Onların əksəriyyəti uzun ömürlü olan məməli nəfəs öyrənilməsi üçün istifadə olunur ¹⁵ O (yarım-həyat 124) təşkil edir.

allotrope

nə oksigen A aydın fikir, iki allotropic formaları, iki atomlu (O ₂₎ və triatomic (O _3, ozon) almaq imkan verir. Properties iki atomlu formada altı elektron atomları lər və iki oksigen paramagnetism səbəb taydəyişik qalır ki, gəlir. Üç atom ozon molekulları bir düz xətt üzərində yerləşir deyil.

3o ₂ → 2O _3: Ozone tənlik uyğun olaraq istehsal edilə _bilər.

prosesi (enerji tələb edir) endothermic edir; iki atomlu oksigen daxil ozon geri dönüşüm keçid metallar və ya onların oksidləri iştirakı öz töhfəsini verir. Pure oksigen elektrik parıltı axıdılması fəaliyyət ozon çevrilir. reaksiya də təxminən 250 nm dalğa ilə ultrabənövşəyi işıq udma sonra baş verir. yuxarı şəraitində bu prosesin baş Yer səthində həyat zərərli olacağını radiasiya aradan qaldırır. ozon tünd iy belə generatorları kimi qığılcımlı elektrik avadanlıqları ilə indiki bağlıdır edir. Bu qaz işıq mavi. Onun hava daha çox 1,658 dəfə sıxlığı və atmosfer təzyiq -112 ° C qaynama nöqtəsi var.

Ozone - konvertasiya qadir güclü oksidan kükürd dioksid, (qiymətləndirmə təmin etmək üçün analitik metodu) trioksid, sulfat üçün sulfid, yodlu, yod eləcə də aldehidlər və turşuları kimi bir çox oksigen tərkibli üzvi mürəkkəb törəmələri. bu turşuları və aldehidlər avtomobil işlənmiş qazlardan ozon ilə karbohidrogenlərin Dönüşüm sis səbəb olur. sənaye, ozon kanalizasiya müalicə, suyun təmizlənməsi və parçalar ağartma üçün kimyəvi reactant, dezinfeksiyaedici kimi istifadə olunur.

hazırlanması üsulları

oksigen istehsalı üçün Process almaq tələb olunur nə qədər qaz asılıdır. Aşağıdakı Laboratory üsulları:

belə kalium klorat və ya kalium nitrat kimi bəzi duzların 1. Termal parçalanma:

• 2KClO ₃ → 2KCl + 3o _2.
• 2KNO _{3 2} + O ₂ 2KNO _→.

Kalium klorat parçalanma keçid metal oksidləri ilə catalyzed. Bu tez-tez istifadə manqan dioksid (pyrolusite, MnO _2). katalizator 400 250 ° C. oksigen təkamül üçün tələb olunan temperatur azaldır

temperatur təsiri altında metal oksidləri 2. deqradasiyası:

• 2HgO → 2HG + O _2.
• 2AG ₂ O → 4AG + O _2.

Bu kimyəvi element üçün Scheele və Priestley mürəkkəb (oksid), oksigen və civə (II) istifadə olunur.

3. metal peroksidləri və ya hidrogen peroksid istilik parçalanma:

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• BAO ₂ + H ₂ SO ₄ H ₂ → O ₂ + Baso _4.
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O _2.

atmosfer və ya hidrogen peroksid istehsalı üçün oksigen ayrılması üçün ilk sənaye üsulları barium peroksid bir oksid formalaşdırılması asılıdır.

4. Su Elektroliz duzları və ya elektrik cari keçirilməsi təmin turşularının kiçik əlavələrlə ilə:

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O

sənaye istehsalı

almaq üçün lazım olan varsa oksigen böyük məbləğlər maye hava fraksiya distillə istifadə olunur. hava əsas komponentdən bu azot və daha az uçucu arqon ilə müqayisədə, buna görə də ən yüksək qaynama nöqtəsi var və. proses genişləndirilməsi zamanı soyutma qaz istifadə edir. Əməliyyat əsas mərhələləri aşağıdakılardır:

• hava bərk hissəciklər aradan qaldırılması üçün süzülür;
• nəmlik və karbon dioksid qələvi ilə udma tərəfindən çıxarılır;
• hava sıxılmış və sıxılma istilik soyutma şərti prosedurları ilə silinir;
• o, kamera içərisində coil daxil;
• kamera genişləndirir (təxminən 200 atm bir təzyiq) sıxılmış qazın bir hissəsi, coil soyutma;
• kompressor qaz yekunları geniş və -196 ° C, hava maye olur vasitəsi, sıxılma və sonrakı genişləndirilməsi bir neçə mərhələdən keçir;
• qızğın maye distillə ilk işıq inert qazlar, sonra azot və maye oksigen qalır. Birden çox fraksiyalaşdırma ən sənaye applications üçün kifayət qədər təmiz bir məhsul (99,5%) istehsal edir.

sənayesində istifadə

belə daha sürətli karbon dioksid və digər çirkləri nonmetals xilas və hava ilə daha asan əldə: Metallurgy yüksək karbon polad istehsalı üçün təmiz oksigen ən böyük istehlakçısıdır.

digər kimyəvi proseslərdə daha maye çirkab daha səmərəli müalicə üçün Çirkab oksigen vəd. Bu təmiz O ₂ istifadə qapalı tullantılarının yandırılması sistemi getdikcə daha mühüm _çevrilir.

deyilən raket paxırlaşdırıcı maye oksigen edir. Pure O ₂ Bu sualtı və dalğıc zəng istifadə olunur.

kimya sənayesində, oksigen belə asetilen, etilen oksidi və metanol kimi maddələrin istehsalında adi hava əvəz. Medical applications otaqları inhalers və körpə inkubatorların oksigen qazının istifadə daxildir. oksigenlə zənginləşdirilmiş keyidici qaz ümumi anesteziya zamanı həyat dəstək verir. Bu kimyəvi element olmadan sobaları istifadə sənayesində bir sıra mövcud bilmişlər. Nə oksigen var.

kimyəvi xassələri və reaksiya

elektron yaxınlıq və oksigen electronegativity böyük dəyərlər metal xassələri nümayiş tipik komponentləri var. Bütün birləşmələri mənfi oksigen oksidləşmə dövlət var. iki elektron orbitals dolu olduqda, ² ion O formalaşır. peroksidləri (O ₂ ²⁾ hər atom -1 ittiham var ki, nəzərdə tutur. Bu ümumi və ya qismən ötürülməsi ilə elektron qəbul mülkiyyətidir və oksidləşdirici agent müəyyən edir. agent maddə elektron donor ilə reaksiya zaman, öz oksidləşmə dövlət azalır. sıfırdan oksigen oksidləşmə dövlət dəyişiklik (azalma) -2 bərpa çağırıb.

Normal şəraitdə element bir dihydric və trihydric birləşmələr yaradır. Bundan əlavə, son dərəcə qeyri-sabit molekulların chetyrehatomnye var. iki atomlu formada iki taydəyişik elektron nonbonding orbitals yerləşir. Bu qaz paramaqnit davranışı ilə təsdiq edilir.

Güclü reactivity üç atomların bir "atom" dövlət olduğunu ozon ehtimal izah bəzən. Bu atom reaksiya molekulyar oksigen _tərk O ₃ parçalanmaya uğramayan edir.

zəif reaktiv normal temperatur və ətraf təzyiq O ₂ molekul. atom oksigen daha fəaldır. dissosiasiya enerji (O ₂ → 2O) əhəmiyyətli və 117.2 kkal mol edir.

əlaqələri

hidrogen, karbon, kükürd, oksigen kimi C belə nonmetals, nonmetal su kimi oksidləri (H ₂ O), kükürd dioksid (SO ₂₎ və karbon dioksid (CO _2), o cümlədən covalently bağlı birləşmələrin geniş _yaradır; Belə spirtlər, aldehidlər və karbon turşuları kimi üzvi birləşmələr; belə karbon _{(H2 CO3),} sulfat turşusu (H ₂ SO ₄₎ və azot (Hno ₃₎ kimi ümumi _turşuları; və natrium sulfat kimi müvafiq duzları (SO ₄ Na _2), natrium karbonat (Na ₂ CO ₃₎ və natrium nitrat (Nano _3). Oxygen belə mürəkkəb (oksid), oksigen və kalsium CaO kimi bərk metal oksidləri, kristal quruluşu O ² ion şəklində mövcuddur. Metal süperoksit (KO ₂₎ ehtiva ion O ₂ ^- metal peroksidləri (BAO ₂₎ ion O ₂ ² ehtiva ^edir. oksigen birləşmələri ümumiyyətlə -2 oksidləşmə dövlət var.

Key xassələri

Nəhayət, biz oksigen əsas xüsusiyyətləri siyahısı:

• Elektron konfiqurasiya: 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.
• Atom sayı: 8.
• Atom kütləvi: 15,9994.
• Qaynama nöqtəsi: -183,0 ° C.
• Ərimə nöqtəsi: -218,4 ° C.
• Sıxlıq (oksigen təzyiq 0 ° C 1 atm əgər varsa): 1,429 q / l.
• (Flüor ilə birləşmələr) -1, -2, +2 oksidləşmə dövlət.