Oxygen - a ... Formel Sauerstoff.

Unter den Substanzen auf der Erde nimmt einen besonderen Platz, die das Leben bietet - Sauerstoffgas.Es war seine Gegenwart macht unseren Planeten einzigartig unter allen anderen, vor allem.Durch die Substanz der Welt lebt als schöne Geschöpfe: Pflanzen, Tiere, Menschen.Oxygen - es ist absolut unersetzlich, einzigartig und äußerst wichtige Verbindung.So dass wir versuchen, herauszufinden, was es ist, welche Eigenschaften hat.

Element Sauerstoff: Charakterisierung

, um den Ort des Beginns des Elements im Periodensystem zu beschreiben.Dies kann ein paar Punkte durchgeführt werden.

1. Number - 8.
2. Atommasse - 15,99903.
3. in der sechsten Gruppe des Hauptuntergruppe der zweiten Periode liegt.
4. Ladung des Kerns - acht, die Anzahl der Protonen - 8, Elektron - 8 Neutronen - 8. Damit eine doppelte magische Zahl, so gibt es die Stabilität der wichtigsten Formen der 16O-Isotop.
5. lateinische Name des Elements - Sauerstoff.Russisch - Sauerstoff Name kommt von "der Geburt Säure."Es ist auch ein Synonym, manchmal genannt oxygene.

Besondere Aufmerksamkeit wird der Analyse der elektronischen Struktur des Atoms gegeben, wie er durch die Stabilität des Moleküls erklärt und weisen physikalische und chemische Eigenschaften.

Struktur des Moleküls

elektronische Konfiguration durch die Formel dargestellt 1s22s22p4 Atomen.Aus dieser Liste geht hervor, dass bis zum Abschluss des Energieniveaus und der versprochenen Oktett Sauerstoff Schöpfung zwei Elektronen fehlen.Das erklärt seine folgenden Eigenschaften:

• zweiatomigen Moleküls von Sauerstoff;
• Oxidations -2 Element immer (außer Peroxiden Oxid und Fluor, in denen es auf 1 bzw. 2 geändert wird);
• ist ein starkes Oxidationsmittel;
• leicht reagiert auch unter Normalbedingungen;
• Lage, explosive Verbindungen bilden.

Betrachten wir nun die Frage nach der Struktur.Als das Sauerstoffmolekül gebildet wird?Zuerst der Mechanismus der Bildung einer kovalenten unpolar ist, dass durch Teilen von Elektronen jedes Atom.Somit kann die nicht-polare kovalente Bindung auch.Es ist jedoch doppelt, da jedes Atom zwei ungepaarte Elektronen in der äußeren Ebene.Es kann sehr leicht zu schildern, was es sieht aus wie Sauerstoff.Die Formel lautet: O 2 oder O = O.

Aufgrund der Anwesenheit einer solchen Beziehung ist sehr stabiles Molekül.Druck, Heizung, die Verwendung von Katalysatoren: Für viele Reaktionen, bei denen es besondere Bedingungen erfordert.

Da Sauerstoff ist ein chemisches Element - ein Atom mit drei stabilen Isotops in der Natur vorkommen.Deren Massenzahlen jeweils 16, 17, 18 ist jedoch der Anteil sehr unterschiedlich, wie die 16 O 99,759%, und die restlichen weniger als 0,5%.Daher ist die häufigste und stabilen Isotopen -, dass der Massenzahl 16

einfache Substanz Sauerstoff

Wenn wir über dieses Element als einfache Verbindung zu sprechen, sollten Sie sofort bezeichnen den Aggregatzustand unter normalen Bedingungen.Sauerstoff - ein Gas, das keinen Geschmack, keine Farbe, kein Geruch hat.Zweiatomigen Moleküls, die die am häufigsten vorkommende Substanz auf dem Planeten ist nach Wasserstoff und Edelgas Helium.

Es gibt auch andere Aggregatzustände des Stoffes.So bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt -1830S Sauerstoff in einem schönen blauen Flüssigkeit kondensiert.Wenn Sie die Schwelle -2000S überschreiten, die Flüssigkeit wiederum in einen strahlend blauen Kristallen monoklin nadelförmige.

Insgesamt gibt es drei Haupttypen von dem Vorhandensein von Sauerstoff in dem festen Zustand.

1. alpha-Form (α-O2).Es bei einer Temperatur unter 200 0 C.
2. Beta-Form (β-O2).Der Temperaturbereich -200-4000S.
3. Gamma-Form (γ-O2).Das Intervall von -400 bis -5000S.

Oxygen - das ist eine der wichtigsten und bedeutendsten Emissionen.Nicht nur für das Leben von Lebewesen auf dem Planeten, sondern auch für die Natur im Allgemeinen.Kaum ein natürliches Mineral oder eine Verbindung, die er nicht als ein Element eingegeben.

Geschichte der Entdeckung

erste Erwähnung der Tatsache, dass in der Luft es irgendein Gas, das Verbrennungsprozessen unterstützt, hat sich im VIII Jahrhundert erschienen.Aber dann ist es zu erforschen, um die Existenz zu beweisen und zu entdecken gab es keine technische Möglichkeit.Erst nach fast einem Jahrtausend, in dem XVIII Jahrhundert wurde es durch die Arbeit von mehreren Wissenschaftlern durchgeführt.

1. 1771 Carl Scheele empirisch die Zusammensetzung der Luft festgelegt und festgestellt, dass die beiden Hauptgas - es ist Sauerstoff und Stickstoff.
2. Pierre Bayen Durchführung von Experimenten auf den Abbau von Quecksilber und Quecksilberoxid und offiziell hält die Ergebnisse.
3. 1773 Scheele eröffnet offiziell das Element Sauerstoff, aber nicht in reiner Form bekommen.
4. 1774 Priestley unabhängig Scheele tun das gleiche, wie er die Öffnung wurde, und bekommt reinem Sauerstoff Zersetzung von Quecksilberoxid.
5. 1775 Antoine Lavoisier gibt den Namen dieses Elements und macht die Theorie der Verbrennung, die mehr als hundert Jahre dauerte.
6. 1898 Thompson macht Gesellschaft über die Tatsache, daß der Sauerstoff in der Luft kann wegen der großen Ausstoß von Kohlendioxid in die Atmosphäre führen zu denken.
7. Im gleichen Jahr Timirjasew beweist das Gegenteil, wie es erklärt, dass der Sauerstofflieferant sind grüne Pflanzen des Planeten.

Somit wurde es bekannt, dass ein Sauerstoff ist, was eine wichtige und bedeutende für die Lebensdauer dieses Gases ist.Einmal untersucht alle physikalischen und chemischen Eigenschaften des Stoffes, als Verfahren zu ihrer Herstellung, gezählt ungefähre Gehalt im Wasser, der Erdkruste, Atmosphäre und anderen Orten des Planeten.

physikalischen Eigenschaften

stellen die grundlegenden physikalischen Parameter, die durch die Zielverbindung charakterisieren lässt.

1. Sauerstoff - das Gas unter normalen Bedingungen ist, die ein integraler Teil der Luft (21%) ist.Es hat keine Farbe, Geschmack und Geruch.Leichter als Luft ist schlecht wasserlöslich.
2. aktiv absorbieren Kohlenstoff und Metallpulvern, löslichen organischen Substanzen.
3. Siedepunkt -1830S.
4. Melting -218,350S.
5. Dichte von 0,0014 g / cm3.
6. Kristalline Molekular.

Sauerstoff paramagnetischen Eigenschaften im flüssigen Zustand.

chemische Eigenschaften

Wie intensiv geprüft Gas, wie es in den Reaktionen mit anderen Substanzen verhält, erzählt Chemie.Sauerstoff ist in der Lage, einen gewissen Grad an Oxidation ausüben, obwohl die häufigste -2 ist, von der angenommen wird, konstant zu sein.Außerdem festgestellt Verbindungen, in denen die folgenden Werte:

• -1;
• -0,5;
• -1/3;
• +0,5;
• +1;
• +2.

chemische Aktivität aufgrund der hohen Elektronenaffinität, da der Wert der Elektronegativität auf Pauling hatte 3,44.Erst bei höheren Fluorid (4).Daher ist Sauerstoff ein starkes Oxidationsmittel.Gleichzeitig werden die Reaktionen mit starker Oxidationsmittel verhält sich wie ein Reduktionsmittel, das einen positiven Oxidationszustand.Zum Beispiel ein Fluor-Oxid O 2 + F2-.

Es gibt eine große Anzahl von Verbindungen, die Sauerstoff enthalten.Dies sind die Substanzklassen, wie beispielsweise:

• Oxide;
• Peroxide;
• Ozonide;
• Superoxid;
• Säure;
• Basis;
• Salz;
• organische Moleküle.

mit allen Elementen Sauerstoff reagiert unter Normalbedingungen, mit Ausnahme der Edelmetalle, Helium, Neon und Argon und Halogen.Mit inerten Gasen, die er nicht unter allen Umständen zu reagieren.Industrie

Vorbereitung

Sauerstoffgehalt in der Luft und das Wasser ist so groß (21 bzw. 88%), dem wichtigsten Industrie über dessen Synthese ist die fraktionierte Destillation von flüssiger Luft und Wasser-Elektrolyse.

am häufigsten verwendet die erste Methode.Es kann aus der Luft eine Menge von Gas zu unterscheiden.Es ist jedoch nicht ganz klar.Wenn das Produkt eine höhere Qualität, dann Schlaganfall Elektrolyseverfahren erlaubt.Der Rohstoff für diesen Zweck ist entweder Wasser oder Alkali.Natrium- oder Kaliumhydroxid verwendet wird, um die Stärke der elektrischen Leitfähigkeit der Lösung zu erhöhen.Im allgemeinen wird das Wesen des Verfahrens zur Zersetzung von Wasser reduziert.

im Labor

Unter den Labortechniken gewonnen wurden weit verbreitete Methode der Wärmebehandlung:

• Peroxide;
• Salze von sauerstoffhaltigen Säuren.

Bei hohen Temperaturen zersetzen sie sich unter Freisetzung von gasförmigem Sauerstoff.Katalysieren den Prozess oft Manganoxid (IV).Sammeln Sauerstoffverdrängung von Wasser, und entdecken - schwelende Splitter.Wie Sie wissen, in einer Atmosphäre aus Sauerstoff-Flamme lodert hell.

Eine andere Substanz, um Sauerstoff auf Schulchemieunterricht verwendet - Wasserstoffperoxid.Auch eine 3% ige Lösung unter der Einwirkung des Katalysators sofort zersetzt, um das reine Gase freisetzen.Es muss eine Zeit, um zu sammeln.Der Katalysator war derselbe - ein Manganoxid MnO2.

Unter Salze werden am häufigsten verwendet:

• bertoletova Salz oder Kaliumchlorat;
• Kaliumpermanganat oder Kaliumpermanganat.

, um den Prozess zu beschreiben, können Sie die Gleichung zu bringen.Sauerstoff freigesetzt wird genug für die Labor- und Forschungsbedarf:

2KClO3 = 2KCl + 3O2 ↑.

allotrope Modifikation des Sauerstoff

Es gibt eine allotrope Modifikation, die Sauerstoff.Die Formel dieser Verbindung O3, spricht man von Ozon.Dieses Gas, das in der Natur produziert wird, wenn sie Ultraviolettstrahlung und Blitz auf Sauerstoff in der Luft ausgesetzt.Anders als die meisten O2 hat Ozon einen angenehmen Duft von Frische, die in der Luft nach dem regen mit Blitz und Donner zu spüren ist.

Differenz aus Sauerstoff und Ozon ist nicht nur die Anzahl der Atome in dem Molekül, aber in der Struktur des Kristallgitters.Chemisch, Ozon - noch stärkeres Oxidationsmittel.

Sauerstoff - ein Bestandteil der Luft mit Sauerstoff

in der Natur verbreiten sehr gut.Sauerstoff wird in gefunden:

• Gesteinen und Mineralien;
• Salz- und Süßwasser;
• Boden;
• pflanzlichen und tierischen Organismen;
• Luft, einschließlich der oberen Atmosphäre.

Offensichtlich sind sie damit beschäftigt, alle Shell der Erde - die Lithosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre.Besonders wichtig ist der Gehalt in der Zusammensetzung der Luft.Immerhin macht dieser Faktor es möglich, auf unserem Planeten Lebensformen, einschließlich des Menschen existieren.

Zusammensetzung der Luft, die wir atmen, sind sehr heterogen.Es umfasst sowohl die konstante Komponenten und Variablen.Durch ständige und allgegenwärtige Sorge:

• Kohlendioxid;
• Sauerstoff;
• Stickstoff;
• Edelgase.

Variablen sind Wasserdampf, Staub, Fremdgase (Abgasverbrennungsprodukte, Fäulnis, etc.), Pollen, Bakterien, Pilze und andere.

Wert an Sauerstoff in der Natur

Es ist sehr wichtig, wie viel Sauerstoff in der Natur.Es ist bekannt, dass einige Satelliten der großen Planeten (Jupiter, Saturn) wurden Spuren von Gas nachgewiesen, aber es ist klar, gibt es kein Leben.Unsere Erde ist eine ausreichende Menge, die in Verbindung mit Wasser wird es ermöglicht, in allen lebenden Organismen existieren.

Darüber hinaus ist er ein aktives Mitglied der Atmung Sauerstoff noch unzählige Oxidationsreaktionen, die freiwerdende Energie für das Leben führen verbringt.

Hauptlieferanten dieses einzigartigen Gas in der Natur sind grüne Pflanzen und bestimmten Bakterien.Dank ihnen, in einem regelmäßigen Gleichgewicht von Sauerstoff und Kohlendioxid.Darüber hinaus baut Ozon ein Schutzschild über die ganze Erde, die nicht viel zerstörerischen UV-Strahlung zulässt.

Nur einige Arten von anaeroben Organismen (Bakterien, Pilze) sind in der Lage, außerhalb der Atmosphäre aus Sauerstoff leben.Allerdings sind sie viel weniger als diejenigen, die es wirklich brauchen.

Verwendung von Sauerstoff und Ozon in der Industrie

Haupt allotropen Modifikationen der Verwendung von Sauerstoff in der Industrie folgt.

1. Metallurgie (zum Schweißen und Schneiden von Metallen).
2. Medicine.
3. Landwirtschaft.
4. als Raketentreibstoff.
5. Synthese von vielen chemischen Verbindungen, einschließlich Sprengstoffe.
6. Reinigung und Desinfektion von Wasser.

schwer Name mindestens ein Prozess, der nicht berücksichtigt werden Teil dieser großen Gas, eine einzigartige Zutat - Sauerstoff.