Oksijen nedir? oksijen bileşikleri

Oksijen (O) -, Periyodik Tablo'nun grup 16 (VIa) metalik olmayan elementtir. Bu canlılar için gerekli olan, renksiz, tatsız ve kokusuz bir gazdır - dönüştürmek hayvanlar karbon dioksit, karbon kaynağı olarak _CO2 kullanan ve bitkiler ve O ₂ atmosfere geri verilir. Oksijen hemen hemen herhangi bir başka elemanı ile reaksiyona sokulması bir bileşik meydana getirir ve birbirleri ile iletişim kimyasal elemanlarını yerinden. Birçok durumda, bu süreçler ısı ve ışık salınımı eşlik eder. oksijen en önemli bileşik sudur.

keşif Tarihçesi

1772 yılında, İsveç kimyacı Carl Wilhelm Scheele ısıtma nitrat tarafından alınması şekilde oksijen göstermiştir potasyum oksit, cıva, yanı sıra çok sayıda diğer maddeler. Bağımsız 1774 yılında onu, İngiliz kimyager Dzhozef Pristli civa oksit termal ayrışma ile kimyasal element keşfedildi ve aynı yıl bulgularını yayınladı, üç yıl Scheele yayınlanmadan önce. yıllar 1775-1780 yılında Fransız kimyager Antuan Lavuaze yaygın anda kabul phlogiston teorisini atmadan, nefes ve yanma oksijen rolünü yorumlanır. Yunan vasıtalarının "asit oluşturulan", çeşitli maddeler ve adı oxygène elemanı ile bir araya getirildiğinde asitleri oluşturmak için eğilimi nedeniyle not edilir.

yaygınlık

Oksijen nedir? kabuğun ağırlığına göre% 46 Muhasebe, bunun en sık elemanıdır. atmosferdeki oksijen miktarı hacim ve deniz suyunda kendi% 89, ağırlıkça% 21 olan.

birasidik (örneğin, kükürt, karbon, alüminyum, ve fosfor) oksitler ya da bazik (kalsiyum, magnezyum ve demir) ve metal ve metal olmayan kombine kayalar elemanında ve asitten oluşan olarak kabul edilebilir bir tuz benzeri bileşikler olarak ve sülfatlar, karbonatlar, silikatlar, fosfatlar ve alüminatlar gibi temel oksitleri. bunlar çok sayıda, ancak bu, ancak katılar bir metal eleman ile bağ bölünmesi, enerji tüketimi ile atomları olarak, oksijen kaynakları olarak hizmet olamaz.

Özellikler

-183 ° C'nin altında oksijen sıcaklığı, soluk mavi bir sıvı haline gelir ve -218 ° C 'de ise - katı madde. Saf _O2 havadan daha 1,1 kat daha ağır olduğunu.

hayvanlar solunum ve bazı bakteriler, güneş ışığının mevcudiyetinde yeşil bitki fotosentezde ise, atmosfer oksijeni ve geri dönüştürülmüş karbondioksit tüketen sırasında karbon dioksit emer ve serbest oksijeni serbest bırakın. Yaklaşık bir atmosferde bütün _O2 fotosentez ile üretilir.

Deniz suyunda - biraz daha az tatlı suyun 100 parçası içinde çözülmekte oksijen hacme göre yaklaşık 3 kısım 20 ° C'de. Bu balık ve diğer deniz canlılarının solunum için gereklidir.

Doğal oksijen üç kararlı izotoplar ¹⁶ O (99.759%), ¹⁷ O ^{(% 0,037) ve 18} O (0204%) 'in bir karışımıdır. Birkaç yapay üretilen radyoaktif izotopları vardır. Bunların çoğu uzun ömürlü olan memelilerde nefes eğitimi için kullanılan ¹⁵ O (yarılanma ömrü 124) 'dir.

Allotrop

Ne oksijen daha net bir fikri, iki alotropik formları, iki atomlu (O ₂₎ ve üç atomlu (O _3, ozon) elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Özellikler atomlu bir şekilde altı elektron atomuna bağlanan ve iki oksijen paramanyetizmasını neden eşleşmemiş olduğunu düşündürmektedir. Üç atomu ozon molekülü bir düz çizgi üzerinde yer değildir.

3O ₂ → 2O _3: Ozon denkleme uygun olarak _{üretilebilir.}

işlem (enerji gerektirir) endotermik olduğu; İki atomlu oksijen ozon geri dönüşüm geçiş metalleri ya da bunların oksitlerin varlığı katkıda bulunur. Saf oksijen elektrikli ışıltılı tahliye hareketiyle ozon dönüştürülür. Reaksiyon, aynı zamanda, yaklaşık 250 nm'lik bir dalga boyuna sahip olan morötesi ışığı emme işlemi gerçekleşir. Üst atmosferde bu sürecin oluşumu Dünya'nın yüzeyinde yaşama zararlı olacağını radyasyon ortadan kaldırır. Ozonun keskin bir koku gibi jeneratörleri gibi bir ateşleme, elektrik ekipman mevcut kapalı olduğu. Bu gaz, açık mavi. Bu hava daha fazla 1.658 zamanlarda yoğunluğu ve atmosfer basıncında -112 ° C'lik bir kaynama noktasına sahiptir.

Ozon - dönüştürebilen güçlü bir oksidan kükürt dioksit, (bir değerlendirme temin edilmesi için analitik metodu) trioksit, sülfat sülfid, iyodür, iyot yanı sıra, aldehitler ve asitler gibi birçok oksijen içeren bir organik bileşik türevleridir. Bu asitlerin ve aldehitlerin otomobil egzoz gazlarından ozon ile hidrokarbonların dönüştürülmesi duman nedenidir. Endüstride, ozon arıtma, su arıtma ve kumaşların ağartılması için bir kimyasal tepkime maddesi, dezenfeksiyon maddesi olarak kullanılır.

hazırlama yöntemleri

oksijen üretmek için proses almak için gereken ne kadar gaz bağlıdır. Aşağıdakiler için Laboratuvar yöntemleri:

potasyum klorat ya da potasyum nitrat gibi bazı tuzların 1. Termal bozunma:

• 2KClO ₃ → 2Kcl + 3O _2.
• 2KNO _{3 2} + O ₂ 2KNO _→.

Potasyum klorat ayrışma geçiş metal oksitler ile katalize. Bu sık kullanılan manganez dioksit (pirolusit, MnO _{2) için.} Katalizör, 400 ila 250 ° C'ye kadar oksijen neşri için gerekli sıcaklık, düşürür

ısı etkisi altında, metal oksitler 2. Parçalanma:

• 2HgO → 2HG + O _2.
• 2AG ₂ O → 4AG + O _2.

Bu kimyasal elemanı için Scheele ve Priestley bileşiği (oksit), oksijen ve cıva (II) '.

3. Metal peroksitler ya da hidrojen peroksidin termal bozunma:

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• BaO ₂ + _H2 SO ₄ H ₂ → O ₂ + BaSO _4.
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + _O2.

atmosferden ya da hidrojen peroksit üretimi için oksijen ayrılması için ilk endüstriyel yöntemler baryum peroksit oksit oluşumuna bağlıdır.

4. Suyun elektrolizi tuzları ya da elektrik akımı iletimini sağlayan asitlerin küçük katkı maddeleri ile:

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O

sanayi üretimi

elde etmek için gerekirse oksijen büyük miktarlarda sıvı hava fraksiyonel damıtma kullanılır. havanın ana bileşenden biri bu azot ve daha az uçucu olan argon ile karşılaştırıldığında, bu nedenle en yüksek kaynama noktasına sahiptir ve. işlem, genişleme esnasında bir soğutma gazı kullanır. operasyonun ana aşamaları şunlardır:

• Hava katı parçacıkları uzaklaştırmak üzere filtre edilir;
• nem ve karbon dioksit alkali içinde emme ile çıkarılır;
• hava sıkıştırılır ve sıkıştırma ısı soğutma geleneksel prosedürler ile çıkarılır;
• o zaman bölme içinde yer alan bobin içine girer;
• odası genişler (yaklaşık 200 atm'lik bir basınç altında) sıkıştırılmış gazın bir kısmı, bobin soğutulması;
• kompresöre gaz döner genişletilmiş ve -196 ° C 'de hava, sıvı hale gelir, sıkıştırma ve daha sonra genleşme çeşitli aşamalardan geçer;
• ısıtılmış sıvı damıtma birinci ışık inert gazlar, nitrojen ve sıvı oksijen kalır. Birden fazla fraksiyonasyon çoğu endüstriyel uygulamalar için yeterince saf bir ürün (% 99.5) verir.

endüstride kullanım

böylece daha hızlı karbon dioksit ve diğer yabancı maddeler ametaller kurtulmak ve hava ile daha kolay olsun: Metalürji yüksek karbonlu çelik üretimi için saf oksijen büyük tüketici.

Diğer kimyasal işlemlerde daha sıvı atığın daha etkili tedavi için atık su oksijen söz. Saf O ₂ kullanılarak kapalı atık yakma sistemlerinde giderek daha önemli hale _gelmektedir.

Sözde füze oksitleyici sıvı oksijendir. Saf _O2 Bu denizaltılarda ve dalış çanı kullanılır.

Kimya endüstrisinde, oksijen, asetilen, etilen oksit ve metanol gibi maddelerin üretiminde olağan hava değiştirilir. Tıbbi uygulamalar bölmeler soluma cihazları ve bebek kuluçka oksijen gazı kullanılmasını içerir. oksijenle zenginleştirilmiş anestezi gazı genel anestezi sırasında yaşam destek sağlar. Bu kimyasal element olmadan fırınları kullanılması sanayi bir dizi mevcut mümkün olmuştur. Yani, ya oksijen var.

kimyasal özellikleri ve reaksiyon

elektron eğilimi ve oksijen elektronegatiflik geniş değerler metalik özellikler sergileyen tipik bileşenlerdir. Tüm bileşikler, negatif oksijen oksitlenme durumuna sahiptir. İki elektron orbitalleri doldurulduğunda, ^2- iyon O kurdu. peroksitler (O ₂ ^2-) her bir atom -1 yüklü olduğunu varsayar. Bu tam veya kısmi şanzımanın elektronları kabul özelliği ve bir oksitleyici madde belirler. madde madde, elektron verici ile tepkimeye girdiğinde, kendi oksidasyon durumu azalır. sıfırdan oksijen oksidasyon durumunda bir değişiklik (düşüş) -2 kurtarma denilen.

Normal koşullar altında, eleman, bir dihidrik ve trihidrik bileşikleri oluşturur. Buna ek olarak, son derece kararsız moleküllerin chetyrehatomnye vardır. İki atomlu formda iki eşleşmemiş elektronlar bağlayıcı olmayan orbitallere yer almaktadır. Bu gaz paramanyetik davranışı ile teyit edilir.

Yoğun reaktivitesi üç atomlu bir "atomik" durumunda olduğu ozon varsayımı açıklanmıştır bazen. Bu atomu tepki moleküler oksijen _bırakarak, O _3'ten ayrıştırılır.

zayıf reaktif Normal sıcaklık ve çevre basıncında O ₂ molekülü. atomik oksijen çok daha aktiftir. ayrışma enerjisi (O ₂ → 2O) önemli ve 117.2 kcal moldur.

bağlantıları

hidrojen, karbon, kükürt, oksijen gibi Cı gibi ametaller, metal olmayan su gibi oksitler _(H2O), sülfür dioksit _(SO2) ve karbon dioksit _(CO2) gibi, kovalent olarak bağlı bileşikler geniş bir ürün yelpazesi meydana _getirir; örneğin alkoller, aldehitler ve karboksilik asitler gibi organik bileşikler; örneğin karbonik _{(H2 CO3),} sülfürik asit _(H2 SO ₄₎ ve nitrik asit _(HNO3) gibi ortak _asitler; ve sodyum sülfat gibi mukabil tuzları _{(SO4 Na2),} sodyum karbonat _{(Na2 CO3)} ve sodyum nitrat (NaNO _3). Oksijen, örneğin bileşik (oksit), oksijen ve kalsiyum CaO olarak dayanıklı metal oksitler, kristal yapısında içindeki ^2- iyonu formunda bulunur. Metal süperoksit (KO ₂₎ içeren iyon O ₂ ^-, metal peroksitleri (BaO ₂₎ iyon O ₂ ^2- ihtiva ^ederler. oksijen bileşikleri, genel olarak, bir -2 oksidasyon durumuna sahiptir.

Anahtar özellikler

Nihayet oksijenin ana özelliklerini listelemek:

• Elektron konfigürasyonu: 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.
• Atom numarası: 8.
• Atom ağırlığı: 15,9994.
• Kaynama noktası: -183,0 ° C
• Erime noktası: -218,4 ° C
• Yoğunluk (oksijen basıncı, 0 ° C'de 1 atm ise): 1.429 g / l.
• (Florin ile bileşiklerde) -1, -2, +2 oksidasyon durumunda.