Apa oksigen? senyawa oksigen

unsur kimia non-metallic saka grup 16 (liwat) saka Tabel périodik - oksigen (O). Iku gas, tasteless lan ora ana ambuné dibutuhake kanggo organisme urip - kéwan kang Ngonversi menyang karbon dioksida, lan tetanduran sing nggunakke CO ₂ minangka sumber karbon, lan O ₂ wis bali menyang atmosfer. Oksigen formulir senyawa reacting karo sakbenere sembarang unsur liyane, lan displaces unsur kimia komunikasi karo saben liyane. Ing akeh kasus, prosès iki diiringi dening release saka panas lan cahya. Senyawa paling penting saka oksigen banyu.

History of ditemokaké

Ing taun 1772, ahli kimia Swedish Carl Wilhelm Scheele pisanan tontonan sing oksigen kuwi nampa kanthi panas nitrat kalium oxide, Mercury, uga akeh bahan kimia. Independen saka wong ing 1774, ahli kimia Inggris Dzhozef Pristli manggihaken unsur kimia kanthi cara dekomposisi panas oxide Mercury lan diterbitake temonan ing taun kang padha, telung taun sadurunge publikasi Scheele. Ing taun 1775-1780 ing kimia Perancis Antuan Lavuaze Juru peran oksigen ing ambegan lan kobong, discarding teori phlogiston, biasané ditampa ing wektu. Iku wis nyatet kanggo cenderung kanggo mbentuk asam nalika digabungake karo macem-macem bahan kimia lan disebut unsur oxygène, kang berarti Yunani "kui asam".

lazim

Apa oksigen? Accounting kanggo 46% saka abote lemah ndhuwur, iku unsur paling umum saka iku. Jumlah oksigen ing atmosfer iku 21% volume lan bobot 89% ing banyu segara.

Ing rocks unsur digabungake karo logam lan non-logam minangka oksida sing ngandhut asam (contone, belerang, karbon, aluminium, lan fosfor) utawa dhasar (calcium, Magnesium lan wesi) lan minangka senyawa uyah-kaya kang bisa dianggep minangka kawangun saka asam lan oksida basa kayata sulfates, karbonat, silikat, fosfat lan aluminates. Senajan lagi akeh, nanging iki barang padhet ora bisa ngawula minangka sumber oksigen, minangka jaminan cleavage karo unsur logam atom konsumsi energi banget.

fitur

Yen suhu oksigen ngisor -183 ° C, iku dadi Cairan biru bulak, lan ing -218 ° C - ngalangi. Pure O ₂ 1.1 kaping rodok abot saka udhara.

Sak AMBEGAN kéwan lan bakteri nganggo oksigen saka atmosfer lan karbon dioksida ulang, éwadéné ing fotosintesis tanduran ijo ing ngarsane kang suryo srengenge nresep karbon dioksida lan nerbitaké oksigen free. Saklawasé kabèh O ₂ ing atmosfer diprodhuksi dening fotosintesis.

Ing 20 ° C kanggo bab 3 bagean volume saka oksigen dipun bibaraken 100 bagean banyu seger, kurang sethithik saka - ing banyu segara. Sampeyan perlu kanggo ambegan saka iwak lan segara urip liyane.

oksigen alam iku dicampur saka telung isotop stabil ¹⁶ O (99,759%), ¹⁷ O ^(0,037%), lan ¹⁸ O (0,204%). Ana sawetara isotop radioaktif diprodhuksi artificially. Akèh wong sing dawa-urip iku ¹⁵ O (setengah urip 124) kang digunakake kanggo sinau AMBEGAN ing mamalia.

allotrope

A idea bening apa oksigen, ngidini kanggo oleh rong formulir allotropic, diatomik (O ₂₎ lan triatomic (O _3, ozon). Properties wangun diatomik suggest sing enem elektron ikatan atom lan loro tetep kauripan, nyebabake ing paramagnetisme oksigen. Telung molekul ozon atom sing ora dumunung ing salah siji garis lurus.

Ozon bisa diprodhuksi ing sesuai karo rumus: 3O ₂ → 2o _3.

Proses endotermik: (mbutuhake energi); konversi ozon bali menyang oksigen diatomik nyumbang menyang ngarsane logam transisi utawa oxides. oksigen Pure diowahi dadi lapisan ozon tumindak saka discharge cemlorot listrik. Reaksi uga ana marang panyerepan cahya ultraviolet kanthi dawa gelombang watara 250 nm. Kedadeyane proses iki ing atmosfer ndhuwur ngilangake radiation sing bakal mbebayani kanggo urip ing lumahing bumi. ambu ora enak pungent ozon ing jero ruangan saiki karo peralatan listrik miwiti perkawis kuwi dados. gas iki lampu biru. Sawijining Kapadhetan ing 1.658 kaping luwih saka udhara, lan wis titik didih saka -112 ° C ing tekanan atmosfer.

Ozon - antioksidan kuwat saged nindakake belerang dioxide, trioxide, sulfide kanggo sulfat, iodide, yodium (cara analitis kanggo nyediakake Assessment sawijining) uga akeh oksigen-ngemot asale senyawa organik kayata Aldehida lan asam. Konversi saka hidrokarbon karo ozon saka gas mobil exhaust ing asam lan Aldehida iku sabab saka smog. Ing industri, ozon digunakake minangka reactant kimia, disinfectant kanggo perawatan limbah, banyu dimurnèkaké lan bleaching saka kain.

cara ing preparation

Proses kanggo prodhuksi oksigen gumantung carane akeh gas dibutuhake kanggo nampa. cara Laboratory kanggo ing ngisor iki:

1. bosok Thermal saka sawetara uyah kayata kalium chlorate utawa kalium nitrat:

• 2KClO ₃ → 2KCl + 3O _2.
• 2KNO ₃ → 2KNO ₂ + O _2.

Kalium chlorate bosok terkatalisis déning oksida logam transisi. Kanggo manganese iki dioxide asring digunakake (pyrolusite, MnO _2). katalis ngedhunaké ing suhu dibutuhake kanggo évolusi oksigen, saka 400 kanggo 250 ° C.

2. Degradasi oksida logam wonten ing tumindak suhu:

• 2HgO → 2Hg + O _2.
• 2Ag ₂ O → 4AG + O _2.

Scheele lan Priestley kanggo unsur kimia iki digunakake senyawa (oxide), oksigen lan Mercury (II).

3. Ing termal bosok saka peroxides logam utawa hidrogen peroksida:

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• Bao ₂ + H ₂ SO ₄ → H ₂ O ₂ + Baso _4.
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O _2.

cara industri pisanan kanggo misahake saka oksigen saka atmosfer utawa kanggo produksi hidrogen peroksida gumantung ing tatanan saka oxide saka barium peroksida.

4. electrolysis banyu karo Admixtures cilik uyah utawa asam sing nyedhiyani konduksi listrik saiki:

2H ₂ O → 2H ₂ + O ₂

produksi industri

Yen perlu diwenehi gedhe Jumlah saka oksigen sing digunakake distilasi fraksional saka udhara Cairan. Komponen utama saka udhara wis titik didih paling, lan mulane, minangka dibandhingake karo nitrogen lan argon kurang molah malih. Proses nggunakake gas cooling sak expansion. Ing orane tumrap sekolah utama operasi minangka nderek:

• online saring kanggo mbusak partikel padhet;
• Kelembapan lan karbon dioksida sing dibusak dening panyerepan ing alkali;
• online ingkang dipun teken lan panas komprèsi wis dibusak dening cara conventional cooling;
• banjur lumebu menyang Koil dumunung ing kamar;
• bagéan saka gas teken (ing meksa watara 200 ATM) ing memperluas kamar, cooling kumparan;
• ditambahi ngasilake gas kanggo kompresor lan liwat liwat sawetara tahapan komprèsi lan expansion sakteruse, kang ing -196 ° C, udhara dadi Cairan;
• digawe panas Cairan distillation cahya gas inert, banjur nitrogen lan oksigen cair Sisa. Multiple fractionation mrodhuksi produk cekap murni (99.5%) kanggo aplikasi paling industri.

Gunakake ing industri

Metallurgy punika paling konsumen saka oksigen murni kanggo produksi baja dhuwur-karbon: njaluk nyisihaken saka karbon dioksida lan impurities liyane nonlogam supaya luwih cepet lan luwih gampang kanthi online.

Kabucal janji oksigen kanggo perawatan luwih efektif saka effluent Cairan saka ing pangolahan kimia liyane. Iku dadi saya wigati ing sistem sampah sanyatanipun Ana nggunakake murni O _2.

Dadi-disebut oxidizer rudal punika oksigen cair. Pure O ₂ iki digunakake ing segara lan ing bell nyilem.

Ing industri kimia, oksigen diganti biasa online ing produksi bahan kimia kayata asetilena, etilena oxide lan metanol. aplikasi Medical kalebu nggunakake gas oksigen ing inhalers Chambers lan incubators baby. gas anesthetic kandungan karo oksigen menehi support urip sak joining umum. Tanpa unsur kimia iki wis bisa ana sawetara indhustri ingkang nggunakake geni. Sing apa oksigen.

Sifat-sifat kimia lan reaksi

angka akeh karemenan elektron lan keelektronegatifan oksigen sing komponen khas sing ngetokne metallic. Kabeh senyawa duwe negatif negara oksidasi oksigen. Nalika loro orbitals elektron kapenuhan, kawangun O ^2- ion. The peroxides (O ₂ ^2-) nompo sing saben atom daya saka -1. Sifat iki saka nrima elektron dening transmisi total utawa sebagean lan nemtokake encer. Nalika agen bereaksi karo inti, donor elektron, negara oksidasi dhewe sudo. Owah-owahan (nyuda) ing negara oksidasi oksigen saka nul kanggo -2 disebut Recovery.

Ing kahanan normal unsur formulir sing senyawa dihydric lan trihydric. Kajaba iku, ana molekul banget boten stabil chetyrehatomnye. Ing wangun diatomik elektron kauripan dumunung ing orbitals nonbonding. Iki dikonfirmasi dening prilaku paramagnetic gas.

kerja kuat iki kadhangkala diterangno Panyangka ozon kang siji saka telu atom ing "atom" negara. Reacting atom iki sithik cacahé saka O _3, ninggalake oksigen molekuler.

O ₂ molekul ing Suhu lan tekanan normal sekitar sipaté reaktif. Ing oksigen atom luwih aktif. Energi disosiasi (O ₂ → 2o) punika wujud lan 117,2 mol kcal.

sambungan

C nonlogam kayata hidrogen, karbon, belerang, oksigen, mbentuk sawetara akeh senyawa kovalen kaiket, kalebu oksida nonlogam kayata banyu (H ₂ O), belerang dioxide (SO ₂₎ lan karbon dioksida (CO _2); senyawa organik upamané alcohols, Aldehida lan asam karboksilat, asam umum kayata carbonic _{(H2 CO3),} asam sulfat (H ₂ SO ₄₎ lan nitrat (HNO _3); lan cocog uyah kayata natrium sulfat (Na ₂ SO _4), natrium karbonat (Na ₂ CO ₃₎ lan sodium nitrat (Nano _3). Oksigen iku saiki ing wangun O ^2- ion ing struktur kristal saka oksida ngalangi logam, kayata senyawa (oxide), oksigen lan Cao saka calcium. Metal superoksida (KO ₂₎ ngemot ion O ₂ ^-, nalika peroxides logam (Bao ₂₎ ngemot ion O ₂ ^2-. senyawa oksigen umume duwe negara oksidasi -2.

situs Key

Akhire kita dhaptar situs utama oksigen:

• konfigurasi elektron: 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.
• nomer atom: 8.
• Massa atom: 15,9994.
• titik didih: -183,0 ° C.
• titik leleh: -218,4 ° C.
• Kapadhetan (yen meksa oksigen punika 1 atm 0 ° C): 1.429 g / l.
• negara oksidasi -1, -2, +2 (ing senyawa karo fluorine).