element hapniku on teisel perioodil VI-nda põhirühma vana lühiversioon perioodilise tabeli.Uue standarditele, numeratsiooni - see on 16. rühm.Vastav otsus tehti IUPAC 1988.Valem hapniku lihtsa aine - O2.Mõtle oma põhilisi omadusi, osa loodusest ja majandusest.Alustame omadused kogu rühma perioodilise tabeli, mille eesotsas hapnikku.Element erineb related chalcogens ja vee on erinev vesinikust ühendite väävel, seleen ja telluur.Põhjus kõiki tunnuseid võib leida vaid õppida struktuuri ja omadusi aatom.
chalcogen - seotud elemente hapnik
sarnaste omadustega aatomid moodustavad ühe rühma perioodilisussüsteemi.Hapnik juhib chalcogen pere, kuid erineb neist mitmed omadused.
aatomi mass hapniku- - asutaja rühm - 16 a.e. m. chalcogen moodustamisel ühendid vesinikuga ja metall avaldavad oma tavalist oksüdatsiooniastmega -2.Näiteks kompositsiooni vee (H2O), hapnikuga oksüdatsiooniastmega võrdne 2.
koosseisu tüüpiline chalcogen vesiniku ühendid on üldvalemiga: N2R.By lahustades need ained moodustavad happeid.Ainult vesiniksidemeid hapniku - vesi - on erilised omadused.Vastavalt järeldustele teadlased on ebatavaline Aine on väga nõrk hape, ja väga nõrk alus.
väävel, seleen ja telluur on tüüpilised oksüdatsiooni riik (4, 6) ühendites hapniku ja teiste mittemetallidega, millel on kõrge elektronegatiivsus (EO).Koosseisu oksiidid chalcogen peegeldavad üldvalemiga: RO2, RO3.Vastav happed on struktuur: H2RO3, H2RO4.
element vastab lihtne ained: hapnik, väävel, seleen, telluur ja poloonium.Esimesed kolm liiget panna metallist omadused.Vormel hapnik - O2.Allotropic muutmist sama element - osooni (O3).Mõlemad versioonid on gaasid.Väävel ja seleen - tahked mittemetallid.Telluur - metalloid aine, dirigent elektrivool, poloonium - metalli.
Oxygen - kõige levinum element
kogusisaldus aatomite element maakoores on umbes 47% (kaalu järgi).Hapnik leitakse vabas vormis või osana mitme ühendid.Lihtsam aine, mille valem O2 salvestatud atmosfääri koostist, moodustavad ligikaudu 21% õhku (mahu järgi).Molekulaarset hapnikku lahustatakse vees, on see vahemikus mullaosakestel.
Me juba teame, et seal on teine selline olemas sama keemilise elemendi kujul lihtsa aine.See osooni - toodetud gaasi kõrgusel umbes 30 km kaugusel pinnakiht, mida sageli nimetatakse ka osooni ekraani.Hapnik siseneb veemolekule paljude kivimite ja mineraalide, orgaanilised ühendid.
struktuuri hapniku aatomiga
perioodiline tabel sisaldab põhjalikku teavet hapniku:
- arv element - 8.
- eest tuuma - kaheksa.
- kokku elektronide arv - 8.
- E valem hapniku - 1s22s22p4.
Looduses on kolm stabiilset isotoopi, millel on sama järjekorranumber perioodilisuse tabelis, mis on identne koostis prootonid ja elektronid, kuid erineva arvu neutroneid.Isotoobid on tähistatud sama sümbol - O. Võrdluseks skeem, mis näitab koosseisu kolm isotoopi hapnik:
omadused hapniku - keemiline element
On 2p alamtase aatomi on kaks paardumata elektrone, mis selgitab tekkimist volitusedoksüdatsiooni -2 ja +2.Kaks paari elektronid ei saa lahti oksüdatsiooni suurendada 4, nagu väävli ja teiste chalcogen.Põhjus - puudub vaba alamkiht.Seetõttu ühendite keemilise elemendi juures ei esineks hapniku valents ja oksüdatsiooniastmega võrdne rühma number lühiversiooni perioodilisuse süsteemi (6).Tema tavapäraseid oksüdatsiooniaste on -2.
ainult fluori hapniku eksponeerib mitteiseloomulikud positiivse oksüdatsiooniastmega +2.Väärtus EO kaks erineva tugevusega mittemetallid: EA (D) = 3,5;EE (F) = 4. Selle elektronegatiivsem element, fluoro- tugevalt s/ilitas valentsielektroni ja tõmbab osakesed peale välimise energiatase hapniku aatom.Seega, reaktsioonina fluoriga see on hapnik redutseerija kaotab elektrone.
Oxygen - lihtne aine
inglise explorer D. Priestley 1774. aasta jooksul katseid gaasi eraldub lagunemisel elavhõbeoksiid.Kaks aastat tagasi, sama ainet puhtal kujul oli K. Scheele.Vaid paar aastat hiljem Prantsuse keemik Antoine Lavoisier leidis, et gaasi osas õhus, ja õppis omadused.Keemiline valem hapniku - O2.Kajastus koosseisu salvestusmaterjaliga elektronid osalevad teket mittepolaarne kovalentne side - Umbes :: Andmeid.Vahetage iga siduvad elektroni paari üks funktsioon: D = DSee valem hapniku näitab, et aatomit molekulis on seotud kahte ühist paari elektrone.
lihtsamaid arvutusi ja otsustada, milline on suhtelise molekulmassiga hapniku: Mr (O2) = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Võrdluseks: Mr (Air.) = 29.keemiline valem erineb valemiga hapniku osooni üks hapniku aatom.Seega, hr (O3) = Ar (O) x 3 = 48 Osoon on hapniku on 1,5 korda raskemad.Füüsikalised omadused
Oxygen - gaasi ilma värvi, maitse ja lõhn (standardse temperatuuri ja rõhku, mis võrdub õhurõhk).Aine on veidi raskem kui õhk;See lahustub vees, kuid väikestes kogustes.Sulamistemperatuur hapnik on negatiivne ja -218,3 ° CPunkti, kus vedelik hapniku teisendatakse tagasi gaasi - on oma keemistemperatuur.Suhe molekulid O2 väärtus füüsikalise suuruse jõuab -182,96 ° C.Vedelad ja tahked hapnik saab helesinine värv.
toota hapnikku laboris
Kuumutamisel hapnikku sisaldavad ained nagu kaaliumpermanganaadi, seisab värvitu gaas, mida saab koguda kolbi või katseklaasi.Kui te tuua puhast hapnikku tõrvik põleb, siis põleb eredamalt kui õhus.Kaks teist laboratoorne meetod tootmiseks hapnikku - lagunemine vesinikperoksiidi ja kloraat, kaalium (kaaliumkloraat).Vaatleme circuit seadet, mis on kasutatav termilise lagunemise.
toru või ümarkolbi on vaja valada veidi kaaliumkloraat, sulgeda korgiga gaasiga väljalasketoru.Tuleb saadetakse teise otsa (vesi) kallutatud kolbi tagurpidi.Kaela tuleks jätta klaasi või hallituse vett täis.Kuumutamisel torud, hapniku Berthollet sool.Kuna ta asus auru toru kolbi, tõrjudes sealt vett.Kui pirn läbipuhumine, see on suletud vee all korgiga ja tagurpidi.Saadi selles laboris eksperimendi, hapniku võib kasutada õppimiseks keemilised omadused lihtsa aine.
Burning
Kui põletamine toimub laboris ainete hapnikku, on vaja tundma ja järgima tuleohutuseeskirju.Vesinik põletatakse hetkeliselt õhus, hapniku segu vahekorras 2: 1, on plahvatusohtlik.Põlemine ainete puhast hapnikku on palju intensiivsem kui õhus.Selle põhjuseks on nähtusena koosseisu õhus.Hapnik õhus on veidi suurem osa 1/5 (21%).Põlemine - reaktsioon ainete hapnikuga, mille tulemusel moodustus erinevate toodete, peamiselt metallioksiidid ja nonmetals.Fire-ohtlike segu O2 süttivate ainetega, lisaks saadud ühendid võivad olla mürgised.
põlevate küünalde tavaline (või kohtumised), millele on lisatud moodustub süsinikdioksiid.Järgmine eksperiment saab teha kodus.Kui põlevad toote klaaspurki või suure klaasi, siis lõpetage põletamine kulutati kogu hapnik.Lämmastik ei toeta põlemist ja hingamist.Süsinikdioksiid - oksüdatsiooniprodukti - enam reageerib hapnikuga.Clear lubja vett saab avastada süsinikdioksiidi pärast põlevaid küünlaid.Kui põlemisjääke läbida kaltsiumhüdroksiid, lahus muutub häguseks.Keemilise reaktsiooni vahel toimub lubja vett ja süsihappegaasi, saadud lahustumatu kaltsiumkarbonaat.
hapniku tootmine tööstuslikus mahus
Odavaim protsess, mille saada tasuta õhumolekulid O2, ei ole seotud keemilise reaktsiooni.Tööstuses, näiteks terase- veskid, õhk on madalal temperatuuril ja kõrge rõhu all veeldatud.Need olulised komponendid atmosfääris nagu lämmastik ja hapnik keema erinevatel temperatuuridel.Eraldi õhu segu järkjärgult soojeneda toatemperatuurini.Palun seista lämmastiku molekuli, ja seejärel hapnikku.Meetod eraldatus põhineb mitmesuguste füüsikaliste omaduste lihtsad ained.Vormel lihtne aine hapniku on sama, nagu see oli enne jahutus- ja vedeldavad õhus - O2.
Selle tulemusena mõned elektrolüüsi reaktsiooni Ka hapnik, seda kogutakse võrreldes vastava elektroodi.Gas tööstuse vajadustele, ehitusfirmad suurtes kogustes.Hapnikutarvet kasvab pidevalt, eriti vajab ta keemiatööstuses.Salvestatud toote gaasi tööstus ja meditsiinilistel eesmärkidel terassilindri, mis on varustatud märgistuse.Hapniku tank värvitud sinine või sinine, et eristada seda teiste veeldatud gaasi - lämmastiku, metaani, ammoniaaki.
keemilised arvutused valemite ja võrrandite seotud reaktsioonid O2 molekulid
arvväärtus molaarmass hapniku kattub teise väärtus - suhteline molekulmass.Ainult et esimesel juhul on käesoleva seadmega.Lühidalt valemiga ainete hapniku ja molaarmassist tuleb kirjutada kujul: M (O2) = 32 g / mol.Tavaolukorras ma palun gaas vastab maht 22,4 liitrit.Seega 1 mooli O2 - 22,4 liitrit ainet 2 mooli O2 - 44,8 liitrit.In reaktsiooni võrrand vesiniku ja hapniku vahel võib näha, et reaktsioon 2 mooli vesinikust ja ühe mooli hapniku:
reaktsioonid, millega kaasneb ühe mooli vesiniku, hapniku kogus 0,5 mol • 22,4 l / mol = 112 liitrit.
rolli O2 molekulid looduses ja inimese elus
hapnikutarvet elusorganismid Maal ja osaleb aineteringe üle 3 miljardi aasta.See on peamine aine hingamist ja ainevahetust, abiga lagunemist molekulide toitainete sünteesida keha vajab energiat.Hapnik on pidevalt tarbida maailmas, kuid selle varud on tangitud fotosünteesi teel.Vene teadlane K. Timiryazev uskus, et selle protsessi tõttu on veel meie planeedi elu.
roll hapniku looduses ja majanduses:
- imendub protsessi hingamist elusorganismid;
- seotud reaktsioonide fotosünteesi taimed;
- sisaldu koosseisu kuuluvad orgaanilised molekulid;
- protsesside lagunemine, käärimise, rooste minna abiga hapnikku, mis toimib oksüdeerija;
- tootmiseks kasutatud väärtuslikke tooteid orgaanilise sünteesi.
vedela hapniku balloonid kasutatakse keevitamiseks ja lõikamiseks metallid kõrgetel temperatuuridel.Need protsessid viiakse läbi masina- tehased transport ja ehitusettevõtted.Sest töö vee all, maa-alune, kõrgmäestiku vaakumis on vaja ka inimesi molekulide O2.Hapnik padi kasutatakse meditsiinis, et rikastada koosseisu õhku sisse hingata inimesed, kes on haiged.Gaasi meditsiinilistel eesmärkidel erineb peaaegu täielik puudumine tehnilise lisandeid, lõhna.
hapniku - ideaalne oksüdeerija
tuntud ühendid hapnikuga kõik keemilised elemendid perioodilisustabelis, välja arvatud esimese pereliikmed väärisgaasid.Paljud ained koheselt reageerida O aatomit, va halogeeniga, kuld ja plaatina.Väga oluline on nähtused seotud hapniku, mis on kaasas vabastamist valgust ja soojust.Sellised protsessid on laialdaselt kasutatav kodus ja tööstuses.Metallurgia, maagi suhtlemist hapnikku nimetatakse tulistamine.Eeljahvatatud maagi segatakse hapnikuga rikastatud õhku.Kõrgel temperatuuril taastamise metall sulfiidist lihtsaid aineid.Saadud raud ja mõned värviliste metallide.Esinemine puhast hapnikku suurendab kiirust tehnoloogiliste protsesside eri harude keemia, tehnoloogia ja metallurgia.
tulekuga odav meetod toodavad hapniku õhust eraldamise teel komponentideks madalatel temperatuuridel stimuleerinud paljudes valdkondades tööstustoodang.Keemikud usuvad O2 molekuli ja O aatomite ideaalne oksüdeerivate ainetega.Need on looduslikud materjalid, nad on pidevalt uuendatud iseloomuga, ei saasta keskkonda.Lisaks keemilisi reaktsioone kaasates hapniku sageli lõpevad sünteesi järjekordne loomulik ja ohutu toode - vesi.Rolli O2 eemaldamise mürgiste tööstuslike heitvete puhastamine lisanditest.Lisaks hapnik, seda kasutatakse desinfitseerimiseks allotropic modifikatsiooni - osooni.See lihtne aine omab kõrget oksüdeeriv aktiivsus.Kui vesi osoonimisel lagunevad saasteained.Osoon on ka kahjulik mõju patogeensete mikrofloora.
