element ilt er i den anden periode VI-th vigtigste gruppe af gamle kort version af det periodiske system.Ifølge de nye standarder, nummerering - det er det 16. gruppe.Den tilsvarende beslutning blev truffet af IUPAC i 1988.Formlen for oxygen som en simpel stof - O2.Overveje dens grundlæggende egenskaber, rolle i naturen og økonomien.Lad os starte med kendetegnene for hele gruppen i det periodiske system, som ledes af ilt.Element adskiller sig fra beslægtede chalcogenerne og vand er forskellig fra hydrogen forbindelserne med svovl, selen og tellur.Årsag alle kendetegnene skal findes, kun for at lære om strukturen og egenskaberne af atomet.
chalcogen - relaterede elementer af ilt
lignende egenskaber af atomer danner en enkelt gruppe i det periodiske system.Ilt ledes chalcogen familie, men adskiller sig fra dem i en række ejendomme.
atommasse af ilt - grundlægger af gruppen - er 16 a.e. m. chalcogen i dannelsen af forbindelser med hydrogen og metaller udøver deres sædvanlige oxidationstrin -2.For eksempel kan en sammensætning af vand (H2O), oxygen oxidation antal svarende til 2.
sammensætning typiske chalcogen hydrogenforbindelser har den almene formel: N2R.Ved at opløse disse stoffer danner syrer.Kun hydrogenbinding ilt - vand - har specielle egenskaber.Ifølge konklusionerne af forskere, er det en usædvanlig stof er en meget svag syre, og en meget svag base.
svovl, selen og tellur er typiske positive oxidationstrin (4, 6) i forbindelser med ilt og andre ikke-metaller med høj elektronegativitet (EO).Sammensætningen af oxiderne chalcogen afspejler den almene formel: RO2, RO3.De tilsvarende syrer har en struktur: H2RO3, H2RO4.
element svarer til simple stoffer: ilt, svovl, selen, tellur og polonium.De første tre medlemmer udviser metalliske egenskaber.Formel ilt - O2.Allotropiske ændring af samme element - ozon (O3).Begge versioner er gasser.Svovl og selen - massive ikke-metaller.Tellur - metalloid stof, en leder af elektrisk strøm, polonium - metal.
Ilt - den mest udbredte grundstof
samlede indhold af atomer af et element i jordskorpen er omkring 47% (efter vægt).Oxygen findes i fri form, eller som en del af flere forbindelser.Simple stof, hvis formel O2 lagret i sammensætningen af atmosfæren, som udgør 21% luft (efter volumen).Molekylært oxygen opløses i vand, er mellem jordpartikler.
Vi ved allerede, at der er en anden form for eksistensen af den samme kemiske element i form af en simpel stof.Denne ozon - gas i en højde af cirka 30 km fra overfladelaget, der ofte omtales som ozon-skærmen.Oxygen træder vandmolekylerne i de mange sten og mineraler, organiske forbindelser.
atomets struktur af ilt
Periodisk tabel indeholder omfattende information om ilt:
- Antal element - 8.
- ladning af kernen - otte.
- samlede antal elektroner - 8.
- E formel af ilt - 1s22s22p4.
I naturen er der tre stabile isotoper, som har samme løbenummer i det periodiske system, der er identisk med sammensætningen af protoner og elektroner, men forskellige antal neutroner.Isotoper er angivet med samme symbol - O. Til sammenligning diagram, der viser sammensætningen af de tre isotoper af ilt:
egenskaber af ilt - et grundstof
På 2p underniveau af atomet har to uparrede elektroner, hvilket forklarer fremkomsten af beføjelseroxidation -2 og +2.To parrede elektroner kan ikke afbryde oxidation steg til 4, ligesom svovl og andre chalcogen.Årsagen - manglen på gratis underlag.Derfor er forbindelserne ifølge den grundstof ikke udviser oxygen valens og oxidationstrin lig med gruppenummeret på kort version af det periodiske system (6).Hans sædvanlige oxidation nummer er -2.
udelukkende med fluor ilt udstiller ukarakteristisk positive oxidationstrin på +2.Værdien af EO to forskellige styrker af ikke-metaller: EA (D) = 3,5;EE (F) = 4. Som en mere elektronegative element, fluor stærkt bevaret deres valenselektroner og trækker partiklerne på den ydre energiniveau af oxygenatom.Derfor i reaktionen med fluor er oxygen reduktionsmiddel mister elektroner.
Ilt - en simpel stof
engelske opdagelsesrejsende D. Priestley i 1774 i løbet af forsøgene gassen udsendes fra nedbrydning af kviksølvoxid.To år tidligere, det samme stof i ren form var K. Scheele.Kun få år senere franske kemiker Antoine Lavoisier fundet, for gassen del af luften, og studerede egenskaber.Den kemiske formel for ilt - O2.Kom til udtryk i sammensætningen af optagelsen materiale elektronerne, der deltager i dannelsen af en ikke-polær kovalent binding - Om :: Om.Udskift hvert bindende elektron par af en funktion: D = D.Denne formel viser, at oxygen atomerne i molekylet er forbundet af to fælles elektronpar.
Udføre simple beregninger og bestemme, hvad er den relative molekylmasse af ilt: Hr (O2) = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Til sammenligning: Hr (. Luft) = 29.Den kemiske formel forskellig fra formel oxygen ozon et oxygenatom.Derfor, hr (O3) = Ar (O) x 3 = 48. Ozon i oxygen er 1,5 gange tungere.Fysiske egenskaber
Ilt - en gas uden farve, smag og lugt (ved standard temperatur og tryk, der svarer til atmosfærisk tryk).Stoffet er lidt tungere end luft;Det opløseligt i vand, men i små mængder.Smeltepunkt oxygen er negativt, og er -218,3 ° C.Det punkt, hvor den flydende oxygen konverteres tilbage til gas - er dens kogepunkt.For molekyler af O2 værdien af den fysiske mængde når -182,96 ° C.Den flydende og fast oxygen får en lyseblå farve.
producerer ilt i laboratoriet
Når opvarmede, oxygenholdige stoffer, såsom kaliumpermanganat, står farveløs gas, der kan opsamles i en kolbe eller reagensglas.Hvis du sætter i ren ilt fakkel tændt, det brænder mere klart end i luften.To andre laboratoriemetode til fremstilling af oxygen - nedbrydning af hydrogenperoxid og chlorat, kalium (kaliumchlorat).Overvej kredsløbsanordning, som anvendes til den termiske nedbrydning.
røret eller rundbundet kolbe er nødvendigt at hælde lidt kaliumchlorat, lukke proppen med en gasudgang rør.Det skal sendes til den anden ende (vandet) i skrå kolben på hovedet.Halsen skal udelades i et glas eller mug fyldt med vand.Når opvarmede rør, oxygen Berthollet salt.Da han kom ind i røret damp i kolben, fortrænge vand fra det.Når pæren er fyldt med gas, er det lukket under vandet prop og omvendt.Opnået i dette laboratorium eksperiment kan oxygen bruges til at studere de kemiske egenskaber af den simple stof.
Burning
Hvis forbrænding udføres i laboratoriet af stoffer i ilt, er det nødvendigt at kende og overholde brand forordninger.Hydrogen forbrændes går i luften, blandes med oxygen i et forhold på 2: 1, det er eksplosivt.Forbrændingsprodukter stoffer i ren oxygen er meget mere intens end i luften.Årsagen til dette fænomen er sammensætningen af luften.Oxygen i luft er lidt større del af 1/5 (21%).Forbrænding - en reaktion stoffer med oxygen, hvilket resulterer i dannelsen af forskellige produkter, primært metaloxider, og nonmetals.Brand-farligt blanding af O2 med brændbare stoffer, derudover kan de resulterende forbindelser være giftige.
brændende stearinlys sædvanlige (eller kampe), ledsaget af dannelsen af kuldioxid.Det næste eksperiment kan gøres derhjemme.Når brænder produktet under et glas krukke eller store glas, så stop brændende når forbruges al ilt.Nitrogen understøtter ikke forbrænding og respiration.Kuldioxid - oxidering produkt - ikke længere reagerer med ilt.Klart kalkvand kan påvise tilstedeværelsen af carbondioxid efter afbrænding lys.Hvis forbrændingsprodukterne passerer gennem calciumhydroxid, bliver opløsningen uklar.En kemisk reaktion mellem kalk vand og kuldioxid, den resulterende uopløselige calciumcarbonat.
ilt produktion i industriel målestok
Billigste proces, hvorved fås gratis luftmolekyler O2, er ikke forbundet med en kemisk reaktion.I industrien, for eksempel i stålværker, luften er ved en lav temperatur og højt tryk flydende.Disse væsentlige komponenter i atmosfære, såsom nitrogen og oxygen kog ved forskellige temperaturer.Separat luft blanding med gradvis opvarmning til stuetemperatur.Venligst stå kvælstof molekyle, og derefter ilt.Den metode til separation baseret på forskellige fysiske egenskaber af simple stoffer.Formel simpel stof af ilt er det samme som det var før køling og fortætning af luft - O2.
Som et resultat, nogle af elektrolyse reaktionen også oxygen, er indsamlet over tilhørende elektrode.Gas industrielle behov, byggefirmaer i store mængder.Iltforbrug er konstant voksende, især brug for det den kemiske industri.Lagrede produkt gas til industrielle og medicinske formål i stålflasker, der er udstyret med en mærkning.En ilt tank farvet i blå eller blå for at skelne det fra andre flydende gas - kvælstof, metan, ammoniak.
kemiske beregninger af formler og ligninger reaktioner, der involverer O2 molekyler
numeriske værdi af den molære masse af oxygen falder sammen med en anden værdi - relativ molekylmasse.Kun i det første tilfælde, den foreliggende enhed.Kort fortalt Formula stoffer oxygen og molær masse skal skrives som: M (O2) = 32 g / mol.Under normale omstændigheder, jeg beder enhver gas svarer til mængden af 22,4 liter.Derfor 1 mol O2 - er 22,4 liter stof 2 mol O2 - 44,8 liter.I ligningen for reaktionen mellem hydrogen og oxygen kan ses, at omsætningen af 2 mol hydrogen og et mol oxygen:
reaktioner, der involverer et mol hydrogen, mængden af oxygen på 0,5 mol • 22,4 l / mol = 112 liter.
rolle O2 molekyler i naturen og menneskelivet
ilt forbruges af levende organismer på Jorden, og er involveret i markedsføring af stoffer på over 3 milliarder år.Dette er det vigtigste stof til respiration og stofskifte, ved hjælp af nedbrydning af molekyler af næringsstoffer syntetiseret af kroppen har brug for energi.Ilt er konstant forbruges i verden, men reserverne er genopfyldes via fotosyntese.Russiske videnskabsmand K. Timiryazev mente, at på grund af denne proces er der stadig liv på vores planet.
rolle ilt i naturen og økonomi:
- absorberet i færd med åndedræt af levende organismer;
- involveret i reaktioner af fotosyntese i planter;
- indbefattes i sammensætningen af organiske molekyler;
- processer forfald, gæring, rust fortsætte med bistand af ilt, som en oxidant;
- anvendes til fremstilling af værdifulde produkter inden for organisk syntese.
Flydende iltflasker anvendes til svejsning og skæring i metal ved høje temperaturer.Disse processer udføres på maskinens opbygning fabrikker i transport- og byggefirmaer.For arbejde under vand, under jorden, i stor højde i et vakuum også brug for folk i molekylerne i O2.Oxygen pude anvendes i medicin til at berige sammensætningen af luften indåndes af mennesker, der er syge.Gas til medicinske formål er forskellige fra den næsten fuldstændige mangel på tekniske urenheder, lugt.
ilt - den ideelle iltningsmiddel
kendte forbindelser af ilt med alle de kemiske elementer i det periodiske system, med undtagelse af de første medlemmer af familien af ædelgasser.Mange stoffer umiddelbart reagerer med O-atomer, bortset fra halogener, guld og platin.Af stor betydning er fænomener, der involverer ilt, som er ledsaget af frigivelse af lys og varme.Sådanne processer er meget udbredt i hjemmet og industrien.I metalindustrien, er malm interaktion med oxygen kaldes fyring.Formalet malm blandes med oxygenberiget luft.Ved høje temperaturer nyttiggørelse af metaller fra sulfid til simple stoffer.Den opnåede strygejern og nogle ikke-jernholdige metaller.Tilstedeværelsen af ren ilt øger hastigheden af teknologiske processer i forskellige grene af kemi, teknologi og metallurgi.
fremkomsten af billige metode til fremstilling af ilt fra luften ved separation i bestanddele ved lave temperaturer stimuleret udviklingen af mange områder af industriel produktion.Kemikere tror O2 molekyler og O-atomer ideelle oxidationsmidler.Disse er naturlige materialer, de er konstant fornyet i naturen, ikke forurener miljøet.Hertil kommer, kemiske reaktioner, der involverer ilt ofte ender med en syntese af endnu et naturligt og sikkert produkt - vand.Den rolle O2 i fjernelse af giftigt industriaffald vandrensning fra urenheder.Ud over ilt, er det anvendes til desinfektion af allotrop modifikation - ozon.Denne enkle stof har høj oxiderende aktivitet.Når vand ozonisering nedbrydes forurenende stoffer.Ozon er også skadelig virkning på patogene mikroflora.
