elementti happi on toisessa jaksossa VI: nnen tärkein ryhmä vanhoja lyhyt versio jaksollisen.Uuden standardit, numerointi - se on 16. ryhmä.Vastaava päätös tehtiin IUPAC vuonna 1988.Kaava Hapen yksinkertaisena aineena - O2.Harkitse sen perusominaisuudet, rooli luonnon ja talouden.Aloitetaan ominaisuudet koko ryhmän jaksollisen, jota johtaa happea.Elementti eroaa liittyvät chalcogens ja vesi on muu kuin vety yhdisteiden rikin, seleenin ja telluurin.Syy kaikki tunnusmerkit löytyvät, vain oppia rakennetta ja ominaisuuksia atomin.
kalkogeeni - liittyvät osat hapen
samanlaisia ominaisuuksia atomien muodostavat yhtenäisen ryhmän jaksollisen järjestelmän.Happea otsikkona kalkogeeni perhe, mutta eroaa niistä useita kiinteistöjä.
atomimassa happea - perustaja ryhmä - on 16.e. m. kalkogeeni muodostumiseen yhdisteiden vedyllä ja metallien käyttää tavanomaista hapetusasteella -2.Esimerkiksi, koostumus vettä (H2O), hapen hapetus lukumäärä yhtä suuri kuin 2.
koostumus tyypillinen kalkogeeni vety yhdisteitä on yleinen kaava: N2R.Liuottamalla näitä aineita muodostavat happoja.Vain vetysidosten happi - vesi - on erityisominaisuuksia.Mukaan päätelmien tutkijoiden, se on epätavallinen aine on erittäin heikko happo, ja hyvin heikko perusta.
rikki, seleeni ja telluuri ovat tyypillisiä positiivisia hapetustilassa (4, 6) on yhdisteitä, joilla on happea ja muita ei-metalleja, joilla on korkea elektronegatiivisuus (EO).Koostumus oksidien kalkogeeni heijastavat on yleinen kaava: tai RO2, RO3.Vastaavien happojen on rakenne: H2RO3, H2RO4.
elementti vastaa yksinkertainen aineet: happi, rikki, seleeni, telluuri ja polonium.Ensimmäiset kolme jäsentä omaavat metallinen ominaisuuksia.Formula happi - O2.Allotropic muuttaminen saman alkuaineen - otsonin (O3).Molemmat versiot ovat kaasuja.Rikki ja seleeni - kiinteät epämetallit.Telluuri - metalloidi aine, kapellimestari sähkövirran, polonium - metalli.
Happi - yleisin alkuaine
kokonaispitoisuus atomien osa maankuoren on noin 47% (painosta).Happi löytyy vapaassa muodossa, tai osana useita yhdisteitä.Yksinkertainen aine, jonka kaava O2 tallennettu ilmakehän koostumusta, muodostavat 21% ilmaa (tilavuudesta).Molekulaarisen hapen liuotetaan veteen, se on välillä maaperän hiukkasia.
Tiedämme jo, että on olemassa toisenlaista olemassaolosta saman alkuaineen muodossa yksinkertainen aine.Tämä otsoni - tuotettu kaasu korkeudessa noin 30 km pintakerroksesta, usein kutsutaan otsonin näytön.Happi tulee vesimolekyylit monissa kiviä ja mineraaleja, orgaanisia yhdisteitä.
rakennetta atomin hapen
jaksollisen sisältää kattavat tiedot happi:
- määrä elementti - 8.
- vastaava ydin - kahdeksan.
- kokonaismäärä elektronien - 8.
- E kaava happea - 1s22s22p4.
Luonnossa on kolme pysyviä isotooppeja, joilla on sama sarjanumero jaksollisen joka on identtinen koostumus protonien ja elektronien mutta eri määrä neutroneja.Isotoopit ovat merkitty samoilla symboli - O. Vertailun kaavio, joka esittää kokoonpanon kolme isotooppia hapen:
ominaisuudet hapen - alkuainetta
on 2p alataso atomin on kaksi parittomia elektroneja, mikä selittää syntyminen valtuuksienhapetus -2 ja +2.Kaksi pariksi elektroneja voi irrottaa hapettumista kasvoi 4, kuten rikin ja muiden kalkogeeni.Syy - puute ilmaiseksi alikerroksen.Siksi yhdisteet alkuaine ei esiinny happea valenssi ja hapetusasteen sama ryhmä numero lyhyt versio jaksollisen järjestelmän (6).Hänen tavanomainen hapetusluku on -2.
Vain fluorin hapen näyttelyitä epätyypillisiä positiivinen hapetusasteella +2.Arvo EO kaksi eri vahvuuksia Epämetallien: EA (D) = 3,5;EE (F) = 4. enemmän elektronegatiivisen elementti, fluori voimakkaasti säilyttivät valenssielektronien ja vetää hiukkaset kiinni ulomman energiataso happiatomin.Näin ollen, reaktiossa fluorin kanssa se on happi pelkistysaineen menettää elektroneja.
Happi - yksinkertainen aine
Englanti tutkimusmatkailija D. Priestley vuonna 1774 aikana kokeiden kaasu pääsee hajoaminen merkurioksidia.Kaksi vuotta aikaisemmin, samaa ainetta sen puhtaassa muodossa on K. Scheele.Vain muutama vuosi myöhemmin ranskalainen kemisti Antoine Lavoisier todettiin, että kaasun osa ilmasta, ja opiskeli ominaisuudet.Kemiallinen kaava happea - O2.Näkyi koostumuksen tallennus- materiaalin elektronit osallistuvat muodostumista ei-polaaristen kovalenttinen sidos - noin :: Noin.Korvaa jokainen sitova elektroniparin yhden ominaisuus: D = DTämän kaavan hapen osoittaa, että atomien molekyylin yhdistää kaksi yhteistä paria elektroneja.
suorittaa yksinkertaisia laskutoimituksia ja määrittää, mikä on suhteellinen moolimassa hapen: Mr (O2) = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Vertailun: Mr (Air.) = 29.kemiallinen kaava eroaa kaavan happi otsoni yhden happiatomin.Siksi, arvoisa (O3) = Ar (O) x 3 = 48. Otsoni happi on 1,5 kertaa raskaampaa.Fyysiset ominaisuudet
Happi - kaasu ilman väri, maku ja haju (vakio lämpötilassa ja paineessa, joka on ilmakehän paine).Aine on hieman ilmaa raskaampaa;Se liukenee veteen, mutta pieniä määriä.Sulamispiste happi on negatiivinen ja on -218,3 ° CKohta, jossa nestemäisen hapen muunnetaan takaisin kaasu - on sen kiehumispiste.Molekyyleille O2 arvosta fysikaalinen suure saavuttaa -182,96 ° CNeste ja kiinteä happi saa vaaleansininen väri.
tuottavat happea laboratoriossa
Kun lämmitetty, happea sisältäviä aineita, kuten kaliumpermanganaattia, seisoo väritön kaasu, joka voidaan kerätä pulloon tai koeputkeen.Jos tuo puhdasta happea soihtu palaa, se palaa kirkkaammin kuin ilmassa.Kaksi muuta laboratorio menetelmä hapen - vetyperoksidin hajoamista ja kloraatin, kalium (kaliumkloraattia).Harkita piiri laite, jota käytetään termisen hajoamisen.
putki tai pyöreäpohjaiseen pulloon on tarpeen Kaada hieman kaliumkloraattia, sulje tulppa kaasun poistoputken.Olisi lähetettävä toiseen päähän (vettä) käännetyssä pullossa ylösalaisin.Kaula tulisi jättää pois lasista tai hometta täynnä vettä.Kun lämmitetty putket, happi Berthollet suola.Kun hän tuli höyry putki pulloon, syrjäyttää vesi pois.Kun lamppu on täytetty kaasulla, se on suljettu veden tulppa ja ylösalaisin.Saatu tässä laboratoriossa kokeessa, happea voidaan käyttää tutkimaan kemiallisten ominaisuuksien yksinkertaisen aineen.
Burning
Jos poltto suoritetaan laboratoriossa aineiden happea, on tarpeen tietää ja noudattaa palomääräysten.Vety poltetaan välittömästi ilmassa, sekoitettuna hapen kanssa suhteessa 2: 1, se on räjähtävä.Palaminen aineiden puhdasta happea on paljon voimakkaampi kuin ilmassa.Syy tähän ilmiöön on koostumus ilman.Happea ilmassa on hieman suurempi osa 1/5 (21%).Palaminen - reaktio aineet hapen kanssa, jolloin muodostuu eri tuotteiden, pääasiassa metallioksideja, ja epämetalliatomeja.Palo-vaarallinen seos O2 palavien aineiden lisäksi, tuloksena yhdisteet voivat olla myrkyllisiä.
Burning Kynttilät tavallista (tai ottelut), mukana muodostaa hiilidioksidia.Seuraavassa kokeessa voidaan tehdä kotona.Poltettaessa tuotteen lasipurkkiin tai iso lasi, lopeta polttaminen kun kulutetaan kaikki happi.Typpi ei ylläpidä palamista ja hengitystä.Hiilidioksidi - hapettumistuotetta - ei enää reagoi hapen kanssa.Kirkas kalkki vesi voi havaita hiilidioksidin jälkeen palavia kynttilöitä.Jos palamistuotteet kulkevat kalsiumhydroksidi, liuos samenee.Kemiallinen reaktio tapahtuu kalkin vettä ja hiilidioksidia, saatu liukenematon kalsiumkarbonaatti.
hapen tuotanto teollisessa mittakaavassa
Halvin prosessi, joka on saatu vapaa ilman molekyylejä O2, ei liity kemiallisen reaktion.Teollisuudessa, esimerkiksi terästehtaat, ilma on alhaisessa lämpötilassa ja paineessa nesteytetty.Näiden olennaisten osien atmosfäärissä, kuten typen ja hapen keitetään eri lämpötiloissa.Erillinen ilma seos vähitellen lämmetä ympäristön lämpötilaan.Odota hetki typpi molekyyli, ja sitten happea.Menetelmä erottaminen perustuvat erilaisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin yksinkertaisia aineita.Kaava yksinkertainen aine happea on sama kuin se oli ennen jäähdytyksen ja nesteyttävät ilma - O2.
Tämän seurauksena jotkut elektrolyysin reaktion, myös happea, se kerätään yli vastaavan elektrodin.Kaasu teollisuuden tarpeita, rakennusalan yritykset suuria määriä.Hapenkulutus kasvaa jatkuvasti, erityisesti sitä tarvitsee kemianteollisuuden.Varastoidun tuotteen kaasu teollisiin ja lääketieteellisiin tarkoituksiin teräspulloissa, varustettu merkinnällä.Hapen säiliö petsattu sininen tai erottaa sen muista nesteytetty kaasu - typpi, metaani, ammoniakki.
kemiallisia laskelmat kaavojen ja yhtälöiden reaktiot, joihin liittyy O2-molekyylejä
numeerinen arvo moolimassa hapen sama toinen arvo - suhteellinen moolimassa.Vain ensimmäisessä tapauksessa esillä yksikkö.Lyhyesti kaava aineet happea ja sen moolimassa on kirjoitetaan: M (O2) = 32 g / mol.Normaalioloissa pyydän kaasua vastaa tilavuus 22,4 litraa.Näin ollen 1 mol O2 - on 22,4 litraa aine 2 moolia O2 - 44,8 litraa.Yhtälössä välisen reaktion vedyn ja hapen voidaan nähdä, että reaktio 2 moolia vetyä ja yhden moolin happea:
reaktioita, joihin liittyy yksi mooli vetyä, hapen määrä on 0,5 mol • 22,4 l / mol = 112 litraa.
rooli O2 molekyylien luonnossa ja ihmisen elämän
kuluttavat happea elävien organismien maapallolla, ja on mukana liikkeessä aineiden yli 3000000000 vuosi.Tämä on tärkein aine hengityksen ja aineenvaihduntaa, avulla hajoaminen molekyylien ravinteiden syntetisoidaan keho tarvitsee energiaa.Happi on jatkuvasti kulutetaan maailmassa, mutta sen varannot täydennetään yhteyttämiseen.Venäläinen tiedemies K. Timiryazev uskoi, että koska tämä prosessi on vielä elämää maapallolla.
rooli hapen luonteen ja:
- imeytyy prosessissa hengitystä eliöille;
- mukana reaktioita fotosynteesi kasvien;
- sisällytetään koostumukseen orgaanisten molekyylien;
- prosesseja rappeutuminen, käyminen, ruoste jatkaa avun happea, joka toimii hapettimena;
- käytetään tuottamaan arvokkaita tuotteita orgaanisen synteesin.
Nestemäistä happea sylinterit käytetään hitsaus ja leikkaus metallien korkeissa lämpötiloissa.Nämä prosessit suoritetaan koneenrakennus tehtaita kuljetus- ja rakennusliikkeet.Työhön veden alla, maanalainen, korkealla tyhjiössä myös ihmisiä molekyylejä O2.Happi Tyyny käytetään lääketieteessä rikastuttaa koostumusta hengittävät ihmiset, jotka ovat sairaita.Kaasu lääkinnällisiin tarkoituksiin poikkeaa lähes täydellinen puuttuminen teknisten epäpuhtauksia, haju.
happi - ihanteellinen hapetin
tunnettuja yhdisteitä hapen kaikki alkuaineet jaksollisen, lukuun ottamatta ensimmäistä perheenjäsenten jalokaasujen.Monet aineet heti reagoida O-atomien ilman halogeeneja, kulta ja platina.Suuri merkitys ovat ilmiöitä, joihin happi, joihin liittyy vapautuminen valoa ja lämpöä.Tällaiset menetelmät ovat laajalti käytössä kotona ja teollisuudessa.Metallurgian, malmin vuorovaikutus happea kutsutaan ampumisen.Valmiiksi jauhettu malmi sekoitetaan happirikastetun ilman.Korkeissa lämpötiloissa metallien talteenottoa rikkivetyä yksinkertaisia aineita.Saatu rautaa ja joitakin ei-rautametallien.On puhdasta happea lisää nopeutta teknologisia prosesseja eri alojen kemian, tekniikan ja metallurgia.
kynnyksellä halpa menetelmä hapen ilmasta erottamalla osiin alhaisissa lämpötiloissa edistänyt monien alueiden teollisuustuotannon.Kemistit uskovat O2 molekyylejä ja O-atomien ihanteellinen hapettavat aineet.Nämä ovat luonnollisia materiaaleja, ne uudistetaan jatkuvasti luonnossa, eivät saastuta ympäristöä.Lisäksi kemialliset reaktiot joissa happi usein päättyy synteesi vielä toinen luonnollinen ja turvallinen tuote - vesi.Rooli O2 poistaminen myrkyllisten teollisuuden jätevesien epäpuhtauksista.Lisäksi happea, sitä käytetään desinfiointiin allotrooppisia muutos - otsonin.Tämä yksinkertainen aineella on korkea hapetusaktiivisuus.Kun vesi otsonointi hajota epäpuhtauksia.Otsoni on myös haitallinen vaikutus patogeenisen mikroflooraan.
