element kyslík je v druhom období VI-teho hlavné skupiny staré krátkej verzii periodickej tabuľky.Podľa nových noriem, číslovanie - je to 16. skupina.Zodpovedajúce rozhodnutie bolo urobené IUPAC v roku 1988.Vzorec kyslíka ako jednoduchá substancia, - O2.Vezmime si jeho základné vlastnosti, role v prírode a hospodárstva.Poďme začať s charakteristikami celej skupiny periodickej tabuľky, ktorý je v čele s kyslíkom.Element sa líši od príbuzných chalcogens a voda je odlišná od skupiny vodík sú zlúčeniny síry, selénu a telúru.Pretože všetky prvky, ktoré majú byť nájdený, len aby sa dozvedel o štruktúre a vlastnostiach atómu.
chalkogény - pridružené prvky kyslíka
podobných vlastností atómy, tvoria jednu skupinu v periodickej sústavy.Kyslík je v čele chalkogény rodiny, ale líši sa od nich v množstve vlastností.
atómovej množstvo kyslíka - zakladateľ skupiny - je 16 a.e. m. chalkogény pri tvorbe zlúčenín s vodíka a kovy prejavujú svoj obvyklý oxidačného stavu -2.Napríklad zloženie vody (H2O), kyslík oxidačné číslo rovné 2.
zloženie typické chalkogény vodíkové zlúčeniny má všeobecný vzorec: N2R.Rozpustením tieto látky vytvárajú kyseliny.Iba vodíkové väzby kyslík - voda - má špeciálne vlastnosti.Podľa záverov vedcov, to je nezvyčajné je látka kyselina veľmi slabá, a veľmi slabá báza.
síra, selén a telúr sú typické kladné oxidačné stav (4, 6), v zlúčeninách s kyslíkom a inými non-kovy, ktoré majú vysokú elektronegativitu (EO).Zloženie oxidov chalkogény odrážajú všeobecný vzorec: RO2, RO3.Zodpovedajúce kyseliny majú štruktúru: H2RO3, H2RO4.
prvok odpovedá na jednoduché látky: kyslíka, síry, selénu, telúru a polónium.Prvé tri členmi vykazujú kovové vlastnosti.Formula kyslík - O2.Alotropický modifikácie toho istého prvku - ozónu (O3).Obe verzie sú plyny.Síra a selén - pevné nekovy.Telúr - metalloid látka, dirigent elektrického prúdu, polóniom - kov.
Kyslík - najhojnejšia prvok
celkový obsah atómov prvku v zemskej kôre je asi 47% (hmotnostných).Kyslík sa vyskytuje vo voľnej forme, alebo ako súčasť rôznych zlúčenín.Jednoduché substancie, ktorej vzorec O2 uložené v zložení atmosféry, čo predstavuje 21% vzduchu (objemovo).Molekulárny kyslík sa rozpustí vo vode, to je medzi časticami pôdy.
Už vieme, že existuje iný druh existencie rovnakého chemického prvku v podobe jednoduchého látky.Tento ozón - plyn produkovaný vo výške asi 30 km od povrchovej vrstvy, často označované ako obrazovka ozónu.Kyslík vstupuje do molekuly vody v mnohých hornín a minerálov, organických zlúčenín.
štruktúra atómu kyslíka
periodickej tabuľky obsahuje celkové informácie o kyslíka:
- číslo prvku - 8.
- obvinenia z jadra - osem.
- celkový počet elektrónov - 8.
- E vzorec kyslíka - 1s22s22p4.
V prírode existujú tri stabilné izotopy, ktoré majú rovnaké poradové číslo v periodickej tabuľke, ktorá je identická s zloženie protóny a elektróny, ale rôznym počtom neutrónov.Izotopy sú označené rovnakým symbolom - O. Pre porovnanie graf ukazujúci zložení troch izotopov kyslíka:
Vlastnosti kyslíka - chemický prvok
Na 2p podúrovne atómu má dva nepárové elektróny, čo vysvetľuje vznik právomocíoxidácie -2 a +2.Dva párové elektróny nedá odpojiť oxidácii sa zvýšil na 4, ako je síra a iné chalkogény.Dôvod - nedostatok voľného podvrstvy.Z tohto dôvodu sú zlúčeniny podľa chemického prvku nevykazuje kyslíka valenciu a oxidačným stave, ktorý zodpovedá počtu skupín v krátkej verzii periodického systému (6).Jeho obvyklý počet oxidácie je -2.
Iba s fluóru kyslíka exponátov netypickú pozitívnym oxidačným stave +2.Hodnota EO dve rôzne silných nekovov: EA (D) = 3,5;EE (F) = 4. Ako ďalšie elektronegativního prvku, fluoro silne udržali ich valenčné elektróny a ťahá častíc na vonkajšej energetickej úrovni atómu kyslíka.Z tohto dôvodu, v reakcii s fluórom, že je kyslík redukčné činidlo stráca elektróny.
Kyslík - jednoduchá látka
anglický prieskumník D. Priestley v roku 1774 v priebehu experimentov plyn emitovaných z rozkladu oxidu ortutnatého.O dva roky skôr, rovnaká látka v čistej forme bol K. Scheele.Len o niekoľko rokov neskôr francúzsky chemik Antoine Lavoisier zistené, že u plynovej časti vzduchu a študoval vlastnosti.Chemický vzorec kyslíka - O2.Sa premietlo v zložení záznamového materiálu elektróny podieľajúce sa na tvorbe nepolárne kovalentnej väzby - O :: O.Nahradiť každý záväzný elektrónový pár z jedného prvku: D = D.Tento vzorec kyslíka ukazuje, že atómy v molekule sú spojené dvoma spoločnými páry elektrónov.
vykonávať jednoduché výpočty a zistiť, čo je relatívna molekulová hmotnosť kyslíka: pán (O2) = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Pre porovnanie: pán (. Air) = 29.chemický vzorec odlišný od vzorca kyslík ozón jedným atómom kyslíka.Preto, pán (O3) = Ar (O) x 3 = 48. Ozón v kyslíka je 1,5 krát ťažšie.Fyzikálne vlastnosti
Oxygen - plyn bez farby, chuti a vône (pri štandardnej teplote a tlaku, ktorá sa rovná atmosférickému tlaku).Látka je o niečo ťažšie ako vzduch;Je rozpustný vo vode, ale v malom množstve.Teplota topenia kyslík je negatívny a je -218,3 ° C.Bod, v ktorom je kvapalný kyslík prevedený späť do styku plyn - je jeho bod varu.Pre molekuly O2 hodnoty fyzikálnej veličiny dosahuje -182,96 ° C.Kvapalina a pevná látka kyslík dostane svetlo modrú farbu.
produkujú kyslík v laboratóriu
keď prudký, látky obsahujúce kyslík, ako je manganistan draselný, stojany bezfarebný plyn, ktoré môžu byť zhromažďované v banke alebo skúmavky.Ak si priniesť v čistom kyslíku horáku svieti, horí jasnejšie ako vo vzduchu.Dva iné laboratórne Spôsob výroby kyslík - rozklad peroxidu vodíka a chlóru, draselný (chlorečnan draselný).Predpokladajme obvodu zariadenie, ktoré sa používa pre tepelný rozklad.
rúrka alebo banky s guľatým dnom, je nutné, aby naliať trochu chlorečnan draselný, uzavrite zátkou s výstupnou rúrkou pre plyn a.Malo by byť zaslané na druhý koniec (do vody) v naklonenej banky hore nohami.Krk by mal byť v sklenenej alebo formy naplnené vodou vynechané.Pri zahriatí rúrky, kyslík Berthollet soľ.Keď vstúpil do trubice pary do banky, premiestňovať z nej vodu.Keď je banka naplnená plynom, to je pod vodou zátkou a obrátene uzavretý.Získa sa produkt v tejto laboratórne experiment, môže byť kyslík použité pre štúdium chemických vlastností jednoduchá substancie.
Burning
ak spaľovanie sa vykonáva v laboratóriu látok v kyslíku, je nutné poznať a v súlade s požiarne predpisy.Vodík je spaľovaný okamžite vo vzduchu, v zmesi s kyslíkom v pomere 2: 1, to je výbušný.Spaľovací látky v čistom kyslíku, je oveľa intenzívnejší, než vo vzduchu.Dôvod tohto javu je zloženie vzduchu.Kyslík vo vzduchu je o niečo väčšia časť 1/5 (21%).Spaľovacie - A Reakčná látky s kyslíkom, čo vedie k vzniku rôznych produktov, najmä oxidy kovov, a nekovov.Fire-nebezpečný zmes O2 s horľavých látok, okrem toho, výsledné zlúčeniny môžu byť toxické.
horiace sviečky obvykle (alebo zápasy), sprevádzané tvorbou oxidu uhličitého.Ďalšie experiment možno vykonať doma.Pri spaľovaní výrobok pod poháre alebo veľkú pohárom, potom sa zastaví horiace raz spotrebovanej všetok kyslík.Dusík nepodporuje spaľovanie a dýchanie.Oxid uhličitý - oxidačný produkt - už reaguje s kyslíkom.Clear lime voda môže detekovať prítomnosť oxidu uhličitého po horiace sviečky.V prípade, že produkty spaľovania prechádzať hydroxidu vápenatého, sa roztok nezakalí.Chemická reakcia nastáva medzi vápennej vody a oxidu uhličitého, výslednú nerozpustného uhličitanu vápenatého.
produkcie kyslíka v priemyselnom meradle
Najlacnejšie proces, kedy sa získa bez vzduchových molekúl O2, nie je spojený s chemickou reakciou.V priemysle, napríklad v oceliarňach, vzduch je pri nízkej teplote a vysokom tlaku skvapalneného.Tieto základné zložky atmosféry, ako je dusík a kyslík varu pri rôznych teplotách.Oddelená zmesi paliva so vzduchom za postupného ohriatie na teplotu okolia.Prosím, stojan molekúl dusíka, a potom kyslík.Spôsob separácie na základe rôznych fyzikálnych vlastností jednoduchých látok.Vzorec jednoduché substancie kyslíka je rovnaké, ako tomu bolo pred chladením a skvapalňovanie vzduchu - O2.
V dôsledku toho sa niektoré z reakcie elektrolýzy tiež kyslík, v ktorom sú zhromažďované cez zodpovedajúce elektródy.Plynové priemyselné potreby, stavebné firmy vo veľkých objemoch.Spotreba kyslíka neustále rastie, a to najmä potrebuje chemický priemysel.Uložená produkt plynu pre priemyselné a medicínske účely v oceľových fliaš, ktoré sú vybavené s označením.Kyslíkové fľaše zafarbený v modrej alebo modrej rozlíšiť to od iných skvapalneným plynom - dusíkom, metánu, amoniaku.
chemické výpočty vzorcov a rovníc reakcie zahŕňať O2 molekuly
číselnú hodnotu molárna hmotnosti kyslíka, sa zhoduje s inou hodnotou - relatívna molekulovej hmotnosti.Iba v prvom prípade, súčasné jednotky.Stručne vzorec látky kyslíka a jeho molárna hmotnosť je byť zapísaná ako: M (O 2) = 32 g / mol.Za normálnych okolností, žiadam akýkoľvek plyn zodpovedá objemu 22,4 litrov.Z toho dôvodu, 1 mol O2 - je 22,4 litrov látka 2 mol O2 - 44,8 litrov.V rovnici reakcie medzi vodíkom a kyslíkom je vidieť, že reakcia 2 molí vodíka a jeden mól kyslíka:
reakcií zahŕňajúce jeden mol vodíka, množstvo kyslíka, 0,5 mol • 22,4 l / mol = 112 litre.
úloha molekúl O2 v prírode a ľudského života
spotrebovaného kyslíka živými organizmami na Zemi, a podieľa sa na pohyb látok presahujúce 3 miliardy rokov.To je hlavnou látkou pre dýchanie a metabolizmus, s pomocou rozkladu molekúl živín syntetizovaných v tele potrebuje energiu.Kyslík je stále spotrebovaná vo svete, ale jeho zásoby sú doplňované prostredníctvom fotosyntézy.Ruský vedec K. Timiryazev veril, že v dôsledku tohto procesu je stále život na našej planéte.
Úloha kyslíka v prírode a ekonomike:
- absorbovaný v procese dýchania živými organizmami;
- zapojený v reakciách fotosyntézy v rastlinách;
- do kompozície organických molekúl;
- procesy rozkladu, fermentácia, hrdza pokračovať s pomocou kyslíka, pôsobí ako oxidačného činidla;
- použité na výrobu hodnotných produktov organickej syntézy.Balóny kyslíkové
tekutín používaných na zváranie a rezanie kovov pri vysokých teplotách.Tieto procesy sú vykonávané na základe strojárskych tovární v doprave a stavebné firmy.Pre prácu pod vodou, pod zemou, vo vysokej nadmorskej výške vo vákuu tiež treba ľudí v molekúl O2.Vankúš kyslíkový používaný v lekárstve obohatiť zložení vzduchu inhalačného ľudia, ktorí sú chorí.Plyn pre lekárske účely odlišné od takmer úplný nedostatok technických nečistôt, zápachu.
kyslík - ideálne oxidačné činidlo
známej zlúčeniny kyslíka so všetkými chemických prvkov periodickej tabuľky, s výnimkou prvých členov rodiny vzácnych plynov.Mnoho látok okamžite reagovať s atómami O, s výnimkou halogény, zlata a platiny.Veľký význam sú javy, zahŕňajúce kyslík, ktoré sú sprevádzané uvoľnením svetla a tepla.Tieto postupy sú široko používané v domácnosti a priemysle.V hutníctvo, ruda interakcie s kyslíkom sa nazýva napaľovanie.Pre-mletej rudy sa zmieša s kyslíkom obohateného vzduchu.Pri vysokých teplotách sa obnovy kovov zo sulfidu na jednoduché látky.Získaný železa a niektorých neželezných kovov.Prítomnosť čistého kyslíka zvyšuje rýchlosť technologických procesov v rôznych odvetviach chémie, technológie a metalurgie.
príchod lacného spôsobu výroby kyslíka zo vzduchu separáciou na zložky pri nízkych teplotách stimuloval vývoj mnohých oblastiach priemyselnej výroby.Chemici sa domnievajú, molekuly O2 a O atómy ideálne oxidačné činidlá.Jedná sa o prírodné materiály, sú neustále obnovená v prírode, neznečisťujú životné prostredie.Navyše, chemické reakcie zahŕňajúce kyslík často končí s syntézou ešte iné fyzické a bezpečný výrobok - voda.Úloha O2 pri odstraňovaní toxických čistení priemyselných odpadových vôd z nečistôt.Okrem kyslíka, sa používa na dezinfekciu allotropic modifikácie - ozón.Táto jednoduchá látka má vysokú oxidačné aktivitu.Keď voda ozonizácia rozkladajú znečisťujúce látky.Ozón je tiež škodlivý vplyv na patogénne mikroflóry.
