Entre as substâncias na Terra ocupa um lugar especial que fornece vida - gás oxigênio.Era a sua presença faz com que o nosso planeta único entre todos os outros, especialmente.Devido à substância do mundo vive como belas criaturas: plantas, animais, pessoas.Oxigênio - é absolutamente insubstituível, único e extremamente importante conexão.Por isso, tentamos descobrir o que é, quais as características que tem.
elemento de oxigénio: caracterização
para descrever o local do início do elemento na tabela periódica.Isto pode ser feito alguns pontos.
- Number - 8.
- massa atômica - 15,99903.
- Localizado no sexto grupo da principal subgrupo do segundo período.
- carga do núcleo - oito, o número de prótons - 8, elétron - 8 nêutrons - 8. Assim, um número mágico de casal, para que haja estabilidade das principais formas de 16O isótopo.Nome
- Latina do elemento - oxigênio.Russo - o oxigênio é nome vem de "dar à luz ao ácido."Há também um sinônimo, às vezes chamado oxygenic.
atenção especial é dada a análise da estrutura electrónica do átomo, tal como é explicado pela estabilidade da molécula e exibem propriedades físicas e químicas.Estrutura
da configuração electrónica
molécula de átomos representados pela fórmula 1s22s22p4.A partir desta lista, é evidente que, até a conclusão do nível de energia ea criação octeto oxigênio prometido está faltando dois elétrons.Isso explica suas características seguintes:
- molécula diatomic de oxigênio;
- oxidação -2 elemento sempre (excepto que óxido de peróxidos e flúor, em que é alterado para 1 e 2, respectivamente);
- é um oxidante forte;
- reage facilmente, mesmo em condições normais;
- capazes de formar compostos explosivos.
Agora considere a questão da estrutura.Como a molécula de oxigénio é formada?Em primeiro lugar, o mecanismo de formação de um covalente não polar, que é por partilha de electrões cada átomo.Assim, a ligação covalente não polar bem.No entanto, é dupla, já que cada átomo tem dois electrões desemparelhados no nível externo.Pode ser muito fácil para retratar o que parece oxigênio.A fórmula é: O ou O = 2 O.
Devido à presença de uma molécula tal relação é muito estável.Para muitas reações envolvendo requer condições especiais: a pressurização, aquecimento, a utilização de catalisadores.
Como o oxigênio é um elemento químico - um átomo que tem três isótopos estáveis existentes na natureza.Os seus números de massa são, respectivamente, 16, 17, 18. No entanto, a percentagem é muito diferente, tal como o ó 99,759 16%, e o restante menos de 0,5%.Portanto, o isótopo mais comum e estável - o de número de massa 16.
simples de oxigênio substância
Se falamos sobre este elemento como uma simples ligação, você deve designar imediatamente o estado de agregação em condições normais.Oxigênio - um gás que não tem gosto, sem cor, sem odor.Molécula diatomic, que é a substância mais abundante no planeta, depois de hidrogênio e hélio gás nobre.
Há também outros estados de agregação da substância.Assim, a temperaturas abaixo de zero oxigênio -1830S é condensada em uma bela líquido azul.Se exceder os -2000S limiar, a virada líquido em um brilhante cristais azuis em forma de agulha monoclinic.
total, existem três tipos principais de a existência de oxigênio no estado sólido.Forma alfa
- (α-O2).Existe a uma temperatura abaixo de 200 0C.
- Beta-forma (β-O2).A faixa de temperatura -200-4000S.
- Gamma-forma (γ-O2).O intervalo de -400 a -5000S.
Oxigénio - este é um dos mais importantes e as emissões significativas.Não só para a vida dos seres vivos no planeta, mas também para a natureza em geral.Dificilmente um mineral ou composto natural, que ele não tinha entrado como um elemento.
História da descoberta primeiro
menção ao fato de que no ar há qualquer gás que suporta processos de combustão, tem aparecido no século VIII.Mas, em seguida, explorá-lo, para provar a existência e descobrir que não havia possibilidade técnica.Só depois de quase um milênio, no século XVIII foi feito através do trabalho de vários cientistas.
- 1771 Carl Scheele empiricamente estabelecida a composição do ar e descobriram que os dois gás principal - seja oxigénio e azoto.
- Pierre Bayen realização de experiências sobre a decomposição de mercúrio e óxido de mercúrio e registra oficialmente os resultados.
- 1773 Scheele abre oficialmente o elemento oxigênio, mas não obtê-lo em forma pura.
- 1774 Priestley independentemente Scheele fazendo o mesmo que ele estava abrindo, e recebe oxigênio puro decomposição de óxido de mercúrio.
- 1775 Antoine Lavoisier dá o nome deste elemento e faz a teoria da combustão, que durou mais de cem anos.
- 1898 Thompson torna a sociedade pensa sobre o fato de que o oxigênio no ar pode resultar por causa das grandes emissões de dióxido de carbono para a atmosfera.
- No mesmo ano Timiryazev prove o contrário, como ele explica que o fornecedor de oxigénio são plantas verdes do planeta.
Assim, tornou-se conhecido que A é oxigénio, o que é um importante e significativo para a vida deste gás.Depois estudou todas as propriedades físicas e químicas da substância, métodos considerados para a sua preparação, contados conteúdo aproximado na água, crosta, a atmosfera da Terra e em outros lugares do planeta.
propriedades físicas
apresentar os parâmetros físicos básicos, que podem ser caracterizadas por o composto objectivo.
- oxigénio - o gás sob condições normais, o qual é uma parte integrante do ar (21%).Não tem cor, sabor e cheiro.Mais leve que o ar, é pouco solúvel em água.
- ativamente absorver os pós de carbono e metal, substâncias orgânicas solúveis.
- ponto de -1830S fervente.
- derretimento -218,350S.Densidade
- de 0,0014 g / cm3.
- Cristalina molecular.
oxigênio tem propriedades paramagnéticas no estado líquido.
propriedades químicas
Apenas gás consideração como ativo, como ele se comporta nas reações com outras substâncias, relata química.O oxigénio é capaz de exercer um certo grau de oxidação, embora o mais comum é de -2, o qual é assumido como sendo constante.Além disso, descobriu compostos em que os seguintes valores:
- -1;
- -0,5;
- -1/3;
- +0,5;
- 1;
- 2.Atividade química
devido à elevada afinidade de elétrons, uma vez que o valor da eletronegatividade no Pauling tinha 3,44.Apenas em maior fluoreto de (4).Portanto, o oxigénio é um agente oxidante forte.Ao mesmo tempo, as reacções com os oxidantes mais fortes se comporta como um redutor, que mostra um estado de oxidação positivo.Por exemplo, um átomo de flúor óxido O2 + F2-.
Há um grande número de compostos que incluem oxigênio.Estas são as classes de substâncias, tais como: óxidos
- ;Peróxidos
- ;Ozonídeos
- ;
- superóxido;Ácido
- ;Base de
- ;Sal
- ;Moléculas orgânicas
- .
com todo o oxigênio elementos podem reagir em condições normais, com exceção de metais preciosos, hélio, neônio e argônio e de halogéneo.Com gases inertes, ele não reage sob quaisquer circunstâncias.Indústria
Preparação teor de oxigênio
no ar e água é tão grande (21 e 88%, respectivamente), a principal forma industrial de sua síntese é a destilação fracionada do ar líquido e eletrólise da água.
mais frequentemente utilizado o primeiro método.Ele pode ser distinguido a partir do ar de uma grande quantidade de gás.No entanto, não está totalmente claro.Se o produto requer uma maior qualidade, em seguida, deixou-se processos de electrólise de acidente vascular cerebral.A matéria-prima para este fim é ou água ou alcalino.De sódio ou hidróxido de potássio é utilizado para aumentar a força de a condutividade eléctrica da solução.Em geral, a essência do processo é reduzido para a decomposição de água.
obtidos no laboratório
Entre as técnicas de laboratório tornou-se método difundido de tratamento térmico: peróxidos
- ;Sais de ácidos
- contendo oxigênio.
em altas temperaturas, se decompõem com libertação de oxigénio gasoso.Catalisar o processo, muitas vezes de óxido de manganês (IV).Recolha deslocamento de oxigênio da água, e descubra - fumegante lasca.Como você sabe, em uma atmosfera de oxigênio chama se inflama brilhantemente.
Outra substância usada para produzir oxigênio em aulas de química da escola - peróxido de hidrogênio.Mesmo uma solução a 3%, sob a acção do catalisador decompõe-se instantaneamente para libertar o gás puro.Deve ser um tempo para se reunir.O catalisador foi o mesmo - um óxido de manganês MnO2.
Entre sais são mais comumente usados:
- bertoletova sal ou de potássio clorato;
- permanganato de potássio ou permanganato de potássio.
para descrever o processo, você pode trazer a equação.O oxigênio é liberado o suficiente para as necessidades de laboratório e de pesquisa:
2KClO3 = 2KCl + 3O2 ↑.
modificação alotrópica de oxigénio
Há uma modificação alotrópica, que é oxigénio.A fórmula deste composto O3, que é chamado de ozono.Este gás, que é produzido na natureza, quando expostos à radiação ultravioleta e relâmpago em oxigénio no ar.Ao contrário da maioria O2, o ozônio tem um cheiro agradável de frescor que se faz sentir no ar após a chuva com relâmpagos e trovões.Diferença
de oxigénio e de ozono é não só o número de átomos na molécula, mas na estrutura da rede cristalina.Quimicamente, o ozônio - ainda mais poderoso oxidante.
Oxigênio - um componente do ar com oxigênio
Espalhe na natureza muito bem.O oxigênio é encontrado em: rochas
- e minerais;
- água salgada e doce;
- solo;
- organismos vegetais e animais;
- do ar, incluindo a atmosfera superior.
Obviamente, eles estão ocupados durante todo escudo da Terra - a litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera.Particularmente importante é o conteúdo na composição do ar.Depois de tudo, este factor torna possível existir nas nossas formas de vida, incluindo os seres humanos planeta.Composição
do ar que respiramos, são extremamente heterogêneo.Ele inclui ambos os componentes constantes e variáveis.Por constante e sempre presente preocupação:
- dióxido de carbono;
- oxigênio;
- azoto;
- gases nobres.Variáveis
incluem o vapor de água, poeira, gases estranhos (produtos de escape de combustão, apodrecendo, etc.), pólen, bactérias, fungos e outros.Valor
de oxigênio na natureza
É muito importante quanto oxigênio está na natureza.Sabe-se que alguns satélites dos planetas maiores (Júpiter, Saturno) foram detectados vestígios de gás, mas é claro que não há vida.Nossa Terra tem uma quantidade suficiente, que é combinado com a água faz com que seja possível existir em todos os organismos vivos.
Além disso, ele é um membro ativo da respiração de oxigênio ainda gasta inúmeras reações de oxidação que resultam em energia liberada para a vida.
principais fornecedores deste gás único na natureza são as plantas verdes e certas bactérias.Graças a eles, manteve um equilíbrio constante de oxigénio e dióxido de carbono.Além disso, o ozono cria um escudo de protecção ao longo de toda a Terra, que não permite que a abundância de radiação ultravioleta destrutiva.
Somente alguns tipos de organismos anaeróbios (bactérias, fungos) são capazes de viver fora da atmosfera de oxigênio.No entanto, eles são muito menos do que aqueles que realmente precisam.
uso de oxigênio e ozônio na indústria
modificações alotrópicas principal do uso de oxigênio na indústria segue.
- Metalurgia (para soldadura e corte de metais).
- Medicine.
- Agricultura.
- como combustível de foguete.
- síntese de muitos compostos químicos, incluindo explosivos.
- limpeza ea desinfecção de água.
difícil de nomear pelo menos um processo que não toma parte desta grande de gás, um ingrediente exclusivo - oxigênio.