ainete hulka Maal eriline koht, mis annab elu - gaasiline hapnik.See oli tema kohalolek muudab meie planeedi unikaalse kõigi teistega, eriti.Tulenevalt aine maailmas elab nii ilus olendid: taimed, loomad, inimesed.Hapnik - see on täiesti asendamatu, ainulaadne ja väga oluline seos.Nii et me püüame teada saada, mis see on, mida omadused on.
element hapniku iseloomustus
kirjeldada asukohta algust element perioodilisuse süsteemi.Seda saab teha mõne aspekti.
- arv - 8.
- aatommass - 15,99903.
- asub kuuendal grupi peamine alagrupis teise perioodi.
- eest tuuma - kaheksa, prootonite arv - 8, elektron - 8 neutronit - 8. Seega topelt maagiline number, seega on stabiilsus põhivormide 16O isotoobi.
- ladinakeelne nimi element - hapniku.Vene - hapnik on nimi pärineb "sünnitada hape."Olemas on ka sünonüümi, mida mõnikord nimetatakse oxygenic.
Erilist tähelepanu pööratakse analüüsi elektroonilise struktuuri aatom, kuna see on seletatav molekuli stabiilsust ja eksponeerida füüsikaliste ja keemiliste omaduste.
molekuli struktuurile
elektroonilise konfiguratsiooni aatomid valem 1s22s22p4.Siit loetelu on ilmne, et selle valmimiseni energia taset ja lubas loomine oktett hapnikku on puudu kaks elektroni.See seletab tema järgmised omadused:
- diatomic hapniku molekuli;
- oksüdatsiooni -2 element alati (va peroksiidid oksiidi ja fluori, kus ta on muutunud 1 ja 2, vastavalt);
- on tugev oksüdeerija;
- kergesti reageerib isegi tavalistes tingimustes;
- võimalik moodustada plahvatusohtlikke ühendeid.
Nüüd uurinud, struktuuri.Kuna hapniku molekuli moodustub?Esiteks tekkemehhanism kovalentne mittepolaarne, see tähendab jagamist elektronid iga aatom.Seega mittepolaarne kovalentne side, hästi.Siiski on kahekordne, kuna iga aatom on kaks paardumata elektroni välimine tasandil.See võib olla väga lihtne kujutada kuidas see välja näeb hapnikku.Valem on: O 2 või O = O.
olemasolu tõttu selline suhe on väga stabiilne molekul.Paljude kaasavaid reaktsioone see nõuab eritingimusi: pressurizing, küte, katalüsaatorite.
Nagu hapniku on keemiline element - aatomiga kolme stabiilne isotoop esinevad looduses.Nende massiarvud on vastavalt 16, 17, 18. Kuid protsent on väga erinev, kuna 16 O 99,759%, ja ülejäänud vähem kui 0,5%.Seega, kõige levinum ja stabiilne isotoop - et massilise number 16.
lihtne aine hapniku
Kui me räägime sellest element nii lihtne ühendus, siis tuleb kohe määrata agregaatoleku tavatingimustes.Hapnik - gaas, mis ei maitse, ei värvi, lõhna pole.Kaherakulised molekul, mis on kõige levinum aine planeedil, pärast vesinikku ja väärisgaas heeliumi.
On ka teisi riike koondamise aine.Seega, temperatuuridel alla külmutamine -1830S hapniku kondenseerub kauniks sinine vedelik.Kui teil ületada piiri -2000S, vedelik omakorda helge sinine kristallid monoclinic nõelakujulisi.
Kokku on kolm peamist liiki olemasolu hapniku tahkes olekus.
- alfa kujul (α-O2).Hetkel temperatuuril alla 200 0C.
- Beta-vormi (β-O2).Temperatuurivahemik -200-4000S.
- Gamma-vormi (γ-O2).Vahemikus -400 kuni -5000S.
Oxygen - see on üks kõige olulisemaid ja olulise heite.Mitte ainult elu elusolendid planeedil, vaid ka loodust tervikuna.Vaevalt looduslik mineraalvesi või ühend, mis ta ei sisenenud osana.
ajalugu avastus
esmamainimise asjaolu, et õhus on olemas mingi gaas, mis toetab põlemisprotsessides, on ilmunud VIII sajandist.Aga siis uurida seda, tõendama ja avastada polnud tehniliselt võimalik.Alles pärast ligi sajandiks, XVIII sajandil tehti töö käigus mitu teadlast.
- 1771 Carl Scheele empiirilist koosseisu õhu ja leidis, et on kaks peamist gaasi - see on hapniku ja lämmastiku.
- Pierre Bayen läbi eksperimente lagunemine elavhõbe ja oxide ja ametlikult salvestab tulemusi.
- 1773 Scheele ametlikult avab element hapniku, kuid ei saa seda puhtal kujul.
- 1774 Priestley sõltumata Scheele samaga, kui ta avas, ja saab puhast hapnikku lagunemine elavhõbeoksiidi.
- 1775 Antoine Lavoisier annab nime see element ja teeb teooria põlemine, mis kestis rohkem kui sada aastat.
- 1898 Thompson teeb ühiskonnas mõelda sellele, et õhuhapnikuga võib põhjustada, sest suurte süsinikdioksiidi atmosfääri.
- Samal aastal Timiryazev tõestab vastupidist, sest see selgitab, et hapniku tarnija on rohelised taimed planeedi.
Seega sai teada, et on hapnik, mis on oluline ja oluline elu see gaas.Kui uuritud kõik füüsilised ja keemilised omadused Aine, loetakse meetodeid selle ettevalmistamiseks, arvestatakse ligikaudne sisaldus vees, maapõues, atmosfääri ja mujal planeedil.
füüsikalised omadused
esitada füüsikalisi parameetreid, mis iseloomustavad eesmärk ühend.
- hapnikku - gaasi tavatingimustes, mis on lahutamatu osa õhus (21%).See ei ole värvi, maitse ja lõhn.Õhust kergem, on vees halvasti lahustuvad.
- aktiivselt neelavad süsinikdioksiidi ja metallipuru, lahustuvad orgaanilised ained.
- keemistemperatuuril -1830S.
- Melting -218,350S.
- tihedus 0,0014 g / cm3.
- Kristalliline molekulaarsed.
hapnik on paramagneetilised omadused vedelas olekus.
keemilised omadused
Lihtsalt, kui kaalumisel gaasi, kuidas ta käitub reaktsioone teiste ainetega, jutustab keemia.Hapnik on võimeline kasutama mõningase oksüdatsiooni, kuigi kõige levinum on -2, mis on konstantne.Lisaks leidis ta ühendid, milles järgmised väärtused:
- -1;
- -0,5;
- -1/3;
- +0,5;
- +1;
- +2.
keemilise aktiivsuse tõttu kõrge elektronafiinsust, sest väärtus elektronegatiivsus kohta Pauling oli 3,44.Ainult kõrgematel fluoriidi (4).Seetõttu on hapniku tugevalt oksüdeeriv agent.Samal ajal, reaktsioonides rohkem tugevad oksüdeerijad käitub redutseerijana, näidates positiivse oksüdatsiooniastmega.Näiteks fluori oxide O 2 + F2-.
On suur hulk ühendid, mis sisaldavad hapniku.Need on aineklasside nagu:
- oksiidid;
- peroksiidid;
- ozonides;
- superoksiidi;
- acid;
- alus;
- soola;
- orgaanilisi molekule.
kõik elemendid hapnik võib reageerida tavapärastel tingimustel, välja arvatud väärismetallid, heelium, neoon ja argoon ja halogeen.Inertgaasiga, ta ei reageeri mingil juhul.
ettevalmistamine tööstuse
hapniku sisaldust õhus ja vees on nii suur (21 ja 88%), peamine tööstus- viis selle sünteesi fraktsioneerival destilleerimisel vedel õhk ja vesi elektrolüüsi.
kasutatakse kõige sagedamini esimest meetodit.Seda saab eristada õhust palju gaasi.Kuid see ei ole päris selge.Kui toode eeldab kõrgemat kvaliteeti, seejärel lasti insuldi elektrolüüsiprotsesside.Toorainet selleks on kas vesi või leelise.Naatriumhüdroksiidi või kaaliumhüdroksiidi kasutatakse Tugevaima elektrijuhtivuse lahendus.Üldiselt protsessi tuumaks on vähendatud lagunemine vees.
saadud laboris
hulgas laboritehnikate sai laialt levinud meetod kuumtöötlemist:
- peroksiidid;
- soolad Hapnikku sisaldavad happed.
Kõrgel temperatuuril lagunevad need koos gaasiliste hapnikku.Katalüseerivad sageli mangaanoksiidi (IV).Koguda hapniku väljatõrjumise vett, ja avastada - hõõguva kilde.Nagu te teate, atmosfääri hapniku leegi rakette eredalt.
teise aine tootmiseks kasutatakse hapniku kooli keemia õppetunde - vesinikperoksiid.Isegi 3% lahuse toimel katalüsaatori koheselt laguneb vabastamiseks puhta gaasi.See peab olema aega koguda.Katalüsaator oli sama - mangaani oksiid MnO2.
soolade hulgast on kõige sagedamini kasutatav:
- bertoletova soola või kaaliumkloraati;
- kaaliumpermanganaadi või kaaliumpermanganaadi.
kirjeldada protsessi, võite tuua võrrand.Hapnik vabaneb piisavalt laboris ja teadustöö vajadused:
2KClO3 = 2KCl + 3O2 ↑.
allotropic muutmine hapniku
On üks allotropic muutmist, mis on hapnik.Valem Selle ühendi O3, nimetatakse seda osooni.See gaas, mida toodetakse milline kokku puutudes ultraviolettraviga välk õhuhapnikuga.Erinevalt enamikust O2, osoon on meeldiv lõhn värskuse, mis on õhus tunda pärast vihma välku ja müristas.
erinevust hapniku ja osooni pole mitte ainult aatomite arv molekulis, kuid struktuuri kristallvõre.Keemiliselt, osoon - veelgi võimsam oksüdeerija.
Oxygen - osa õhu hapnikuga
Hinnavahe looduses väga hästi.Hapnik on leitud:
- kivimid ja mineraalid;
- soola ja värsket vett;
- mulda;
- taimede ja loomade organismid;
- õhu, sealhulgas atmosfääri ülemistes kihtides.
Ilmselt nad on hõivatud kogu Maa koore - litosfääri, hüdrosfääri, atmosfääri ja biosfääri.Seejuures on eriti oluline sisaldus õhu koostis.Lõppude lõpuks, see tegur muudab võimalikuks olemas meie planeedil eluvormide, sealhulgas inimestele.
koosseisu õhk, mida me hingame, on väga heterogeenne.Siia kuuluvad nii konstantse komponendid ja muutujad.Pidev ja üha murettekitavam:
- süsinikdioksiid;
- hapnikku;
- lämmastikku;
- väärisgaasid.
muutujateks on veeaur, tolm, kõrvalised gaasid (heitgaaside põlemisjääke, mädanenud jne), taimede õietolm, bakterid, seened ja muud.
väärtus hapniku looduses
On väga oluline, kui palju hapnikku on looduses.On teada, et mõned satelliidid planeetide (Jupiter, Saturn) tuvastati jääkkogusena gaas, kuid on selge, puudub elu.Meie Maal on piisav kogus, mis on kombineeritud veega muudab võimalikuks olemas kõigis elusorganismides.
Lisaks on ta aktiivne liige hapniku hingamine ikka kulutab lugematuid oksüdatsioonireaktsioone, mille tulemuseks on vabanenud energiat elu.
peamised tarnijad see ainulaadne gaasi looduses on rohelised taimed ja mõned bakterid.Tänu neile püsivalt säilitada tasakaalu hapniku ja süsihappegaasi.Lisaks osooni ehitab kaitsekilp kogu Maa, mis ei võimalda piisavalt hävitava ultraviolettkiirguse.
Ainult teatud tüüpi anaeroobseid organismid (bakterid, seened) on võimalik elada väljaspool atmosfääri hapniku.Kuid nad on palju vähem kui neid, kes seda tõesti vajavad.
Hapniku kasutamine ja osooni tööstuses
peamine allotropic muudatused Hapniku kasutamine tööstuses järgmiselt.
- Metallurgia (keevitamiseks ja lõikamiseks metall).
- Medicine.
- põllumajandusminister.
- raketikütusena.
- sünteesi palju keemilisi ühendeid, sealhulgas lõhkeaineid.
- puhastamine ja desinfitseerimine vett.
raske nimetada vähemalt üks protsess, mis ei võta osa sellest suurest gaasi-, ainulaadne koostisosa - hapniku.
