Blant stoffene på jorda har en spesiell plass som gir liv - oksygengass.Det var hans tilstedeværelse gjør planeten vår unike blant alle andre, spesielt.På grunn av substansen i verden lever som vakre skapninger: planter, dyr, mennesker.Oksygen - det er helt uerstattelig, unike og svært viktig forbindelse.Så vi prøver å finne ut hva det er, hvilke egenskaper har.
element oksygen: karakterisering
å beskrive plasseringen av starten av elementet i det periodiske system.Dette kan gjøres noen punkter.
- Number - 8.
- atommasse - 15,99903.
- ligger i det sjette gruppen av hovedgruppen av den andre perioden.
- ladning av kjernen - åtte, antall protoner - 8, elektron - 8 nøytroner - 8. Dermed vil en dobbel magisk tall, slik at det er stabiliteten av de viktigste former for 16o isotop.
- latinske navnet på elementet - oksygen.Russisk - oksygen er navnet kommer fra "å føde syre."Det er også et synonym, noen ganger kalt oxygenic.
Spesiell oppmerksomhet er gitt analyse av den elektroniske struktur av atom, slik det er forklart av stabiliteten av molekylet og oppviser fysikalske og kjemiske egenskaper.
strukturen av molekylet
elektronisk konfigurasjon av atomer representert ved formel 1s22s22p4.Fra denne oppføringen er det åpenbart at inntil ferdigstillelse av energinivå og lovet etableringen oktett oksygen mangler to elektroner.Dette forklarer dens følgende egenskaper:
- diatomisk molekyl oksygen;
- oksydasjon -2 element alltid (bortsett fra peroksyder oksyd og fluor, i hvilken den er endret til 1 og 2, henholdsvis);
- er et sterkt oksidasjonsmiddel;
- lett reagerer selv under normale forhold;
- i stand til å danne eksplosive blandinger.
Nå vurdere spørsmålet om strukturen.Som oksygenmolekylet er dannet?Først mekanismen for dannelsen av en kovalent, ikke-polar, er at ved deling av elektroner hvert atom.Således, den ikke-polare kovalent binding godt.Men det er dobbelt, siden hvert atom har to uparede elektroner i det ytre nivå.Det kan være veldig lett å skildre hvordan det ser ut oksygen.Formelen er: O 2 eller O = O.
På grunn av tilstedeværelsen av et slikt forhold er meget stabilt molekyl.For mange reaksjoner som involverer det krever spesielle betingelser: trykksetting, oppvarming, bruk av katalysatorer.
Som oksygen er et grunnstoff - et atom har tre stabile isotoper som finnes i naturen.Deres massetall er henholdsvis 16, 17, 18. Imidlertid er den prosentvise svært forskjellige, som 16 O 99,759%, og de resterende mindre enn 0,5%.Derfor, den mest vanlige og stabile isotoper - som masse nummer 16.
enkel stoffet oksygen
Hvis vi snakker om dette elementet som en enkel tilkobling, bør du umiddelbart utpeke den samlede tilstand under normale forhold.Oksygen - en gass som har ingen smak, ingen farge, ingen lukt.Diatomisk molekyl, som er det mest tallrike stoffet på planet, etter at hydrogen og edelgass helium.
Det finnes også andre tilstander av aggregering av stoffet.Dermed ved temperaturer under frysepunktet -1830S oksygen kondenseres til en vakker blå væske.Hvis du overskrider terskel -2000S, væsken blir til en lys blå krystaller mono nål-formet.
totalt er det tre hovedtyper av eksistensen av oksygen i den faste tilstand.
- alpha form (α-O2).Det er ved en temperatur under 200 0C.
- Beta-form (β-O2).Temperaturområdet -200-4000S.
- Gamma-form (γ-O2).Intervallet fra -400 til -5000S.
Oksygen - dette er en av de viktigste og mest betydningsfulle utslipp.Ikke bare for livet av levende vesener på planeten, men også for naturen generelt.Knapt et naturlig mineral eller sammensatte, som han ikke hadde kommet inn som et element.
History of oppdagelse
første omtale av det faktum at i luften er det noe gass som støtter forbrenningsprosesser, har dukket opp i VIII århundre.Men så utforske det, for å bevise eksistensen og oppdage det var ingen teknisk mulighet.Først etter nesten et årtusen, i XVIII århundre ble det gjort gjennom arbeidet med flere forskere.
- 1771 Carl Scheele empirisk etablerte sammensetningen av luften og fant at de to hovedgass - det er oksygen og nitrogen.
- Pierre Bayen gjennomføre eksperimenter på nedbryting av kvikksølv og kvikksølv oksid og registrerer offisielt resultatene.
- 1 773 Scheele åpner offisielt element oksygen, men ikke får det i ren form.
- 1774 Priestley uavhengig Scheele gjør det samme som han var åpne, og får rent oksygen nedbryting av kvikksølv oksid.
- 1775 Antoine Lavoisier gir navnet på dette elementet og gjør teorien om forbrenning som varte mer enn hundre år.
- 1898 Thompson gjør samfunnet tenke på det faktum at oksygenet i luften kan føre til på grunn av de store utslippene av karbondioksid i atmosfæren.
- I samme år Timiryazev beviser det motsatte, så det forklarer at oksygen leverandøren er grønne planter av planeten.
Således ble det kjent at et er oksygen, noe som er en viktig og betydelig for livet av denne gassen.Når studerte alle de fysiske og kjemiske egenskapene til stoffet, muligens metoder for sin forberedelse, telte omtrentlig innhold i vannet, jordskorpen, atmosfære og andre steder av planeten.
fysiske egenskaper
presentere de grunnleggende fysiske parametre, som kan karakteriseres ved den tilsiktede forbindelse.
- oksygen - gass under normale betingelser, som er en integrert del av luften (21%).Det har ingen farge, smak og lukt.Lettere enn luft, er dårlig oppløselig i vann.
- aktivt absorbere karbon og metallpulver, løselige organiske stoffer.
- kokepunktet av -1830S.
- Melting -218,350S.
- densitet på 0,0014 g / cm3.
- Crystal molekylære.
oksygen har paramagnetiske egenskaper i flytende tilstand.
kjemiske egenskaper
hvor aktiv betraktning gass, hvordan den oppfører seg i reaksjonene med andre stoffer, forteller kjemi.Oksygen er i stand til å utøve en viss grad av oksydasjon, selv om den mest vanlige er -2, som antas å være konstant.I tillegg finnes det forbindelser der følgende verdier:
- -1;
- -0,5;
- -1/3;
- +0,5;
- 1;
- to.
kjemiske aktivitet på grunn av høy elektronaffinitet, siden verdien av elektronegativiteten på Pauling hadde 3,44.Bare på høyere fluor (4).Derfor er oxygen et sterkt oksidasjonsmiddel.Samtidig er reaksjonene med flere sterke oksidanter oppfører seg som et reduksjonsmiddel, som viser en positiv oksidasjonstilstand.For eksempel, et fluor oksyd O 2 + F2.
Det er et stort antall forbindelser som inkluderer oksygen.Dette er de klasser av stoffer som:
- oksider;
- peroksider;
- ozonider;
- superoksyd;
- syre;
- base;
- salt;
- organiske molekyler.
med alle elementene oksygen kan reagere under normale forhold, med unntak av edle metaller, helium, neon og argon, og halogen.Med inerte gasser, gjør han ikke reagerer under noen omstendigheter.
Fremstilling industrien
oksygeninnholdet i luften og vannet er så store (henholdsvis 21 og 88%), er den viktigste industrielle veien for dens syntese fraksjonert destillasjon av flytende luft og vann-elektrolyse.
oftest brukt den første metoden.Det kan skilles fra luften mye gass.Imidlertid er det ikke helt klart.Hvis produktet krever en høyere kvalitet, og deretter tillatt å stryke elektrolyseprosesser.Råstoffet for dette formål er enten vann eller alkali.Natrium- eller kaliumhydroksyd anvendes for å øke styrken av den elektriske ledningsevnen for løsningen.Generelt er essensen av prosessen reduseres til dekomposisjon av vann.
oppnådd i laboratoriet
Blant de laboratorieteknikker ble utbredt metode for varmebehandling:
- peroksider;
- salter av oksygenholdige syrer.
ved høye temperaturer, brytes de med utgivelsen av oksygengass.Katalyserer prosessen ofte manganoksyd (IV).Samle oksygen forskyvning av vann, og oppdage - ulmende splinter.Som du vet, i en atmosfære av oksygen flamme blusser opp brightly.
annet stoff som brukes til å produsere oksygen på skolen kjemi leksjoner - hydrogenperoksid.Selv en 3% oppløsning under påvirkning av katalysatoren raskt dekomponerer for å frigjøre ren gass.Det må være en tid for å samle.Katalysatoren var den samme - et manganoksyd MnO2.
Blant salter er mest brukt:
- bertoletova salt eller kaliumklorat;
- kaliumpermanganat eller kaliumpermanganat.
å beskrive prosessen, du kan ta med i ligningen.Oksygen frigis nok for laboratorie- og forskningsbehov:
2KClO3 = 2KCl + 3O2 ↑.
allotropic modifikasjon av oksygen
Det er ett allotropic modifikasjon, som er oksygen.Formelen for denne forbindelse O3, kalles det ozon.Denne gass, som er produsert i naturen når de utsettes for ultrafiolett stråling og lyn på oksygen i luften.I motsetning til de fleste O2, har ozon en behagelig lukt av friskhet som følte i luften etter regn med lyn og torden.
forskjell av oksygen og ozon er ikke bare antallet atomer i molekylet, men i strukturen av krystallgitteret.Kjemisk, ozon - enda kraftigere oksidasjonsmiddel.
Oksygen - en del av luften med oksygen
Spredt i naturen meget godt.Oksygen er funnet i:
- bergarter og mineraler;
- salt og ferskvann;
- jord;
- plante- og dyreorganismer;
- luft, inkludert den øvre atmosfæren.
Selvfølgelig, de er opptatt hele jordens skall - litosfæren, hydrosfæren, atmosfæren og biosfæren.Spesielt viktig er innholdet i blandingen av luft.Tross alt, gjør denne faktoren det mulig å eksistere på planeten vår livsformer, inkludert mennesker.
sammensetningen av luften vi puster, er svært heterogen.Det inkluderer både de stadige komponenter og variabler.Ved konstant og alltid tilstedeværende bekymring:
- karbondioksid;
- oksygen;
- nitrogen;
- edelgasser.
variabler inkluderer vanndamp, støv, utenforliggende gasser (eksos forbrenningsprodukter, rotting, etc.), pollen, bakterier, sopp og andre.
verdi av oksygen i naturen
Det er meget viktig hvor mye oksygen er i naturen.Det er kjent at enkelte satellitter av de store planetene (Jupiter, Saturn) ble påvist spor av gass, men det er klart det er ikke noe liv.Vår Jorden har en tilstrekkelig mengde, som er kombinert med vann, gjør det mulig å eksistere i alle levende organismer.
I tillegg er han et aktivt medlem av puste oksygen fortsatt tilbringer utallige oksydasjonsreaksjoner som fører frigitt energi for livet.
viktigste leverandørene av denne unike gass i naturen er grønne planter og enkelte bakterier.Takket være dem, opprettholdes en konstant balanse mellom oksygen og karbondioksyd.I tillegg bygger ozon et beskyttende skjold over hele jorden, som ikke tillater mange destruktive ultrafiolett stråling.
Bare noen typer anaerobe organismer (bakterier, sopp) er i stand til å leve utenfor atmosfæren av oksygen.Men de er mye mindre enn de som virkelig trenger det.
bruk av oksygen og ozon i industrien
hoved allotrope modifikasjoner ved bruk av oksygen i industrien på følgende måte.
- Metall (for sveising og skjæring metaller).
- Medicine.
- Agriculture.
- som rakettdrivstoff.
- syntese av mange kjemiske forbindelser, blant annet sprengstoff.
- rensing og desinfisering av vann.
vanskelig å sette opp minst en prosess som ikke tar del i denne store gass, en unik ingrediens - oksygen.
