Van de stoffen op aarde neemt een bijzondere plaats die het leven biedt - zuurstofgas.Het was zijn aanwezigheid maakt onze planeet uniek onder alle anderen, vooral.Vanwege de inhoud van de wereld leeft als prachtige wezens: planten, dieren, mensen.Zuurstof - het is absoluut onvervangbaar, unieke en zeer belangrijke verbinding.Dus we proberen uit te vinden wat het is, welke kenmerken heeft.
element zuurstof: karakterisering
om de locatie van de start van het element beschrijven het periodiek systeem.Dit kan een paar punten.
- Number - 8.
- atoommassa - 15,99903.
- ligt in de zesde groep van de belangrijkste subgroep van de tweede periode.
- lading van de kern - acht het aantal protonen - 8, electron - 8 neutronen - 8. Aldus dubbele magisch getal, dus er is stabiliteit van de belangrijkste vormen van 16O isotoop.
- Latijnse naam van het element - zuurstof.Russisch - zuurstof naam komt van "de geboorte van zuur."Er is ook een synoniem, soms oxygenic.
Bijzondere aandacht wordt gegeven aan de analyse van de elektronische structuur van het atoom, zoals wordt toegelicht door de stabiliteit van het molecuul en vertonen fysische en chemische eigenschappen.
structuur van het molecuul
elektronenconfiguratie atomen weergegeven door formule 1s22s22p4.Uit deze lijst is het duidelijk dat tot de voltooiing van het energieniveau en de beloofde oprichting octet zuurstof mist twee elektronen.Dit verklaart de volgende kenmerken:
- atomen molecuul zuurstof;
- oxidatie -2 element altijd (met uitzondering peroxides oxide en fluor, waarin wordt veranderd naar 1 en 2, respectievelijk);
- is een sterke oxidant;
- gemakkelijk reageert zelfs onder normale omstandigheden;
- kunnen explosieve verbindingen vormen.
nu eens de vraag van de structuur.Aangezien zuurstof molecuul wordt gevormd?Ten eerste, het mechanisme van de vorming van een covalente niet-polaire, dat door het delen van elektronen per atoom.Aldus de apolaire covalente binding vormt.Het is echter dubbel, aangezien elk atoom twee ongepaarde elektronen in de buitenste niveau.Het kan heel gemakkelijk te portretteren hoe het eruit ziet zuurstof.De formule is: O 2 of O = O.
Door de aanwezigheid van dergelijke relatie is zeer stabiel molecuul.Voor vele reacties die vereist bijzondere omstandigheden: druk brengen, het verwarmen, het gebruik van katalysatoren.
zuurstof is een chemisch element - een atoom met drie stabiele isotopen in de natuur bestaan.Hun massagetallen respectievelijk 16, 17, 18. Het percentage is heel anders, aangezien de 16 O 99,759% en de resterende minder dan 0,5%.Daarom is de meest voorkomende en stabiele isotoop - dat van de massa nummer 16.
eenvoudige stof zuurstof
Als we praten over dit element als een eenvoudige verbinding, moet u onmiddellijk wijzen de totale staat onder normale omstandigheden.Zuurstof - een gas dat geen smaak, geen kleur, geen geur heeft.Twee atomen molecule, dat is de meest voorkomende stof op aarde, nadat waterstof en edelgas helium.
Er zijn ook andere staten van aggregatie van de stof.Dus, bij temperaturen onder het vriespunt -1830S zuurstof wordt gecondenseerd in een mooie blauwe vloeistof.Als u de drempel -2000S overschrijden, de vloeistof te zetten in een heldere blauwe kristallen monocliene naaldvormige.
totaal zijn er drie hoofdtypen van de aanwezigheid van zuurstof in de vaste toestand.
- alfa-vorm (α-O2).Er is bij een temperatuur beneden 200 0C.
- beta-vorm (β-O2).Het temperatuurbereik -200-4000S.
- Gamma-vorm (γ-O2).Het interval van -400 tot -5000S.
Oxygen - dit is een van de belangrijkste en meest significante emissies.Niet alleen voor het leven van levende wezens op de planeet, maar ook voor de natuur in het algemeen.Nauwelijks een natuurlijk mineraal of verbinding, die hij niet als een element was binnengekomen.
Geschiedenis van de ontdekking
eerste vermelding van het feit dat in de lucht is er een gas dat verbrandingsprocessen ondersteunt, is verschenen in de VIII eeuw.Maar ontdekken dan is het, om het bestaan te bewijzen en te ontdekken was er geen technische mogelijkheid.Pas na bijna een millennium, in de achttiende eeuw werd gedaan door middel van het werk van een aantal wetenschappers.
- 1771 Carl Scheele empirisch vastgestelde de samenstelling van de lucht en vond dat de twee gas - het zuurstof en stikstof.
- Pierre Bayen het uitvoeren van experimenten op de afbraak van kwik en kwik oxide en officieel registreert de resultaten.
- 1773 Scheele opent officieel het element zuurstof, maar wordt het niet in zuivere vorm.
- 1774 Priestley ongeacht Scheele om hetzelfde te doen als hij de opening, en krijgt zuivere zuurstof afbraak kwik oxide.
- 1775 Antoine Lavoisier geeft de naam van het element en maakt de theorie van de verbranding die meer dan 1 100 jaar duurde.
- 1898 Thompson maakt de samenleving na te denken over het feit dat de zuurstof in de lucht kan leiden als gevolg van de grote uitstoot van kooldioxide in de atmosfeer.
- In hetzelfde jaar Timiryazev bewijst het tegendeel, want het legt uit dat de zuurstof leverancier zijn groene planten van de planeet.
Aldus werd bekend dat zuurstof, hetgeen een belangrijk en significant de levensduur van dit gas.Zodra bestudeerde alle fysische en chemische eigenschappen van de stof, als methoden voor de voorbereiding, geteld geschatte gehalte in het water, korst, de atmosfeer en andere plaatsen van de planeet van de aarde.
fysische eigenschappen
presenteren de fysische parameters, die kan worden gekenmerkt door de beoogde verbinding.
- zuurstof - het gas onder normale omstandigheden, die een integraal deel van de lucht (21%).Het heeft geen kleur, smaak en geur.Lichter dan lucht, is slecht oplosbaar in water.
- actief absorberen koolstof en metalen poeders, oplosbare organische stoffen.
- kookpunt van -1830S.
- Melting -218,350S.
- dichtheid van 0,0014 g / cm3.
- kristallijne moleculaire.
zuurstof paramagnetische eigenschappen in de vloeibare toestand.
chemische eigenschappen
Net hoe actief overweging gas, hoe het zich gedraagt in de reacties met andere stoffen, vertelt chemie.Zuurstof kan een zekere mate van oxydatie te oefenen, hoewel de meest voorkomende is -2, die constant verondersteld.Daarnaast hebben verbindingen waarin de volgende waarden:
- -1;
- -0,5;
- -1/3;
- +0,5;
- 1;
- 2.
chemische activiteit vanwege de hoge elektronenaffiniteit, aangezien de waarde van de elektronegativiteit van Pauling was 3,44.Pas bij hogere fluoride (4).Daarom zuurstof is een sterk oxidatiemiddel.Tegelijkertijd, de reacties met meer sterke oxidatiemiddelen gedraagt als een reductiemiddel, met een positieve oxidatietoestand.Bijvoorbeeld, fluor oxide O 2 + F2-.
Er is een groot aantal verbindingen die zuurstof bevatten.Dit zijn de klassen van stoffen zoals:
- oxiden;
- peroxiden;
- ozoniden;
- superoxide;
- zuur;
- basis;
- zout;
- organische moleculen.
alle gegevens zuurstof kan reageren onder normale omstandigheden, met uitzondering van edele metalen, helium, neon en argon en halogeen.Met inerte gassen, doet hij niet reageert onder alle omstandigheden.
Voorbereiding industrie
zuurstofgehalte in de lucht en het water is zo groot (respectievelijk 21 en 88%), de belangrijkste industriële manier van de synthese is gefractioneerde destillatie van vloeibare lucht en water elektrolyse.
meest gebruikte vaak de eerste methode.Het kan worden onderscheiden van de lucht veel gas.Het is echter niet geheel duidelijk.Als het product een hogere kwaliteit, vervolgens liet men beroerte elektrolyseprocessen.De grondstof hiervoor is water of alkali.Natrium- of kaliumhydroxide wordt gebruikt om de sterkte van de elektrische geleidbaarheid van de oplossing te verhogen.In het algemeen wordt de essentie van de werkwijze gereduceerd tot de ontleding van water.
verkregen in het laboratorium
Onder de laboratoriumtechnieken werd op grote schaal methode van warmtebehandeling:
- peroxiden;
- zouten van zuurstofhoudende zuren.
Bij hoge temperaturen, ze ontleden met een release van gasvormige zuurstof.Katalyseren de werkwijze vaak mangaanoxide (IV).Verzamel zuurstof verplaatsing van water, en ontdek - smeulende splinter.Zoals u weet, in een atmosfeer van zuurstof vlam laait helder.
Een andere stof die wordt gebruikt om zuurstof op school scheikunde lessen te produceren - waterstofperoxide.Zelfs een oplossing 3% onder invloed van de katalysator onmiddellijk ontleedt het zuivere gas vrij.Het moet een tijd om te verzamelen.De katalysator was dezelfde - een mangaanoxide MnO2.
Onder zouten worden het meest gebruikt:
- bertoletova zout of kaliumchloraat;
- kaliumpermanganaat of kaliumpermanganaat.
om het proces te beschrijven, kunt u de vergelijking te brengen.Zuurstof vrij genoeg voor het laboratorium en onderzoek behoeften:
2KClO3 = 2KCl + 3O2 ↑.
allotrope wijziging van zuurstof
Er is één allotropische modificatie, die zuurstof.De formule van deze verbinding O3, heet het ozon.Het gas dat in de natuur voorkomt bij blootstelling aan ultraviolette straling en bliksem op zuurstof in de lucht.In tegenstelling tot de meeste O2, ozon heeft een aangename geur van frisheid die wordt gevoeld in de lucht na de regen met bliksem en donder.
verschil van zuurstof en ozon is niet alleen het aantal atomen in het molecuul, maar de structuur van het kristalrooster.Chemisch, ozon - nog krachtiger oxidant.
Zuurstof - een onderdeel van de lucht met zuurstof
Verspreid in de natuur heel goed.Zuurstof is te vinden in:
- gesteenten en mineralen;
- zout en zoet water;
- bodem;
- plantaardige en dierlijke organismen;
- lucht, met inbegrip van de bovenste atmosfeer.
Natuurlijk, ze zijn bezig alle shell van de aarde - de lithosfeer, hydrosfeer, atmosfeer en biosfeer.Van bijzonder belang is het gehalte in de samenstelling van lucht.Immers, deze factor maakt het mogelijk bestaan op onze planeet levensvormen, waaronder de mens.
samenstelling van de lucht die we inademen, zijn zeer heterogeen.Het omvat zowel de constante componenten en variabelen.Door constant en altijd aanwezig betreffen:
- kooldioxide;
- zuurstof;
- stikstof;
- edelgassen.
Variabelen bevatten waterdamp, stof, vreemde gassen (uitlaatgassen van de verbranding, het rotten, enz.), Pollen, bacteriën, schimmels en andere.
waarde van zuurstof in de natuur
Het is belangrijk hoeveelheid zuurstof in de natuur.Het is bekend dat sommige satellieten van grote planeten (Jupiter, Saturnus) gedetecteerd sporen van gas, maar het is duidelijk dat er geen leven.Onze aarde heeft een voldoende hoeveelheid, die wordt gecombineerd met water maakt het mogelijk om er in alle levende organismen.
Daarnaast is hij een actief lid van de ademhaling zuurstof besteedt nog steeds talloze oxidatiereacties die resulteren in vrijgekomen energie voor het leven.
belangrijkste leveranciers van deze unieke gas in de natuur zijn groene planten en bepaalde bacteriën.Dankzij hen, handhaafde een constante balans van zuurstof en kooldioxide.Bovendien ozon bouwt een beschermend schild over de gehele aarde, die niet veel destructieve ultraviolette straling toestaat.
Slechts enkele soorten anaërobe organismen (bacteriën, schimmels) in staat zijn buiten de sfeer van zuurstof om te leven.Ze zijn echter veel minder dan degenen die het echt nodig hebben.
gebruik van zuurstof en ozon in de industrie
belangrijkste allotropic modificaties van het gebruik van zuurstof in de sector volgt.
- Metallurgie (voor het lassen en snijden van metalen).
- Medicine.
- Landbouw.
- als raketbrandstof.
- synthese van veel chemische verbindingen, waaronder explosieven.
- Reiniging en ontsmetting van water.
moeilijk om de naam van ten minste een proces dat niet deelneemt van deze grote gas, een uniek ingrediënt - zuurstof.
