Oksygen - et ... Formel oksygen. Et oksygenmolekyl

Blant alle de 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 denne saken i verden lever så mange fantastiske skapninger: planter, dyr, mennesker. Oksygen - det er helt uerstattelig, unike og svært viktig forbindelse. Derfor prøver vi å finne ut hva det representerer hva har egenskaper.

Grunnstoff oksygen: karakteristisk

For å karakterisere plasseringen av begynnelsen av et gitt element i det periodiske system. Det er mulig å gjøre noen punkter.

1. Serienummer - 8.
2. Atommasse - 15,99903.
3. Ligger på den sjette hovedgruppe i undergruppen i det andre system periode.
4. Kjerne charge - 8, antall protoner - 8, den elektron - 8, nøytroner - 8. Således vil en dobbel magisk tall, hvorved den største motstand observert isotopiske former ¹⁶ O.
5. Det latinske navnet på elementet - oksygen. Russisk - oksygen, kommer dette navnet fra "fødselen til syre." Det er også et synonym, noen ganger kalt oxygenic.

Spesiell oppmerksomhet er gitt analyse av den elektroniske struktur av atomet, som det ble forklart for de på stabiliteten av molekylet, og oppviser fysikalske og kjemiske egenskaper.

molekyl~~POS=TRUNC strukturen~~POS=HEADCOMP

Den elektroniske konfigurasjon av atom representert ved formel ² 1s 2s ² 2p ^4. Fra denne registrering er det klart at før fullføringen av den energinivå og lovet opprettelse oktetten oksygen mangler to elektroner. Dette forklarer dens følgende egenskaper:

• diatomisk oksygen molekyl;
• oksydasjonstilstand -2 element alltid (bortsett fra peroksid og fluor oksyd, i hvilken den er endret til 2 og -1, henholdsvis);
• Det er et sterkt oksidasjonsmiddel;
• lett reagerer selv under normale forhold;
• stand til å danne en eksplosiv forbindelse.

Nå vurdere spørsmålet om strukturen. Som oksygenmolekyl dannet? For det første er mekanismen for dannelse av en kovalent ikke-polar, dvs. på grunn av delingen av elektroner for hvert atom. Således er det kommunikasjon også ikke-polare kovalent. Imidlertid hun doble, fordi hvert atom har to uparede elektroner i det ytre plan. Det er veldig lett å skildre utseendet på oksygen. Formelen er: O ₂ eller O = O.

På grunn av tilstedeværelsen av et slikt forhold er meget stabilt molekyl. For mange reaksjoner med sin deltagelse krever spesielle betingelser: høyt blodtrykk, oppvarming, er bruken av katalysatorer.

Ettersom oksygen grunnstoff - et atom som har tre stabile naturlig forekommende isotoper. Deres massetall er henholdsvis 16, 17, 18. Imidlertid er den prosentvise meget ujevn, som ¹⁶ O 99,759%, og de resterende mindre enn 0,5%. Derfor, den mest vanlige og stabile isotoper - som masse nummer 16.

Enkelt stoff Oxygen

Hvis vi snakker om dette element som en enkel forbindelse, er det nødvendig straks å betegne den samlede tilstand under normale forhold. Oksygen - en gass som har ingen smak, ingen farge, ingen lukt. En toatomig som er de mest tallrike stoffet på planeten, etter at hydrogen og edelgassen helium.

Det er andre aggregattilstander av stoffet. Således, ved en negativ temperatur ⁰ -183 C oksygen blir kondensert i en vakker blå væske. Dersom terskelen overskrides ved -200 ⁰ C, deretter væsken vil vokse til lyse blå krystaller var nålformet monoklinisk.

Totalt er det tre hovedtyper av oksygen foreligger i fast tilstand.

1. Alfa-formen (α-O _2). Det er ved en temperatur under 200 ⁰ C
2. Beta-form (β-O _2). Det temperaturområde fra ⁰ -200 til 400 C.
3. Gamma-form (γ-O _2). Intervallet -400 til -500 ⁰ C.

Oksygen - er en av de viktigste og mest betydnings gass. Ikke bare for livet av levende vesener på planeten, men også for naturen generelt. Neppe et naturlig mineral eller en forbindelse, som han ikke hadde tatt med som et element.

History of oppdagelse

Den første omtale av det faktum at sammensetningen av luften er det hvilken som helst gass som understøtter forbrenningsprosesser, dukket opp i VIII århundre. Men så studere det, for å bevise eksistensen og oppdage det ikke var teknisk mulig. Det var ikke før nesten et årtusen, i XVIII århundre ble det gjort gjennom arbeidet med flere forskere.

1. 1771 Carl Scheele god etableres empirisk sammensetning av luften og fant at to hovedgass - er oksygen og nitrogen.
2. Per Bayen gjennomføre eksperimenter på nedbryting av kvikksølv og kvikksølv oksid og offisielt registrerer resultatene.
3. 1773 Scheele offisielt åpner elementet oksygen, men ikke får det i sin reneste form.
4. 1774 god Priestley uavhengig Scheele å gjøre det samme, som det er åpning, og mottar rent oksygen nedbrytning av kvikksølvoksyd.
5. 1775 Antuan Lavuaze gir navnet på dette elementet, og gjør teorien om forbrenning som varte i mer enn hundre år.
6. 1898 Thompson avanserte samfunn tenke på det faktum at oksygenet i luften kan føre på grunn av store utslipp av karbondioksid til atmosfæren.
7. I samme år beviser Timiryazev det motsatte, så det forklarer at oksygen leverandøren er grønne planter på planeten.

Således ble det kjent at en er oksygen, noe som er en viktig og betydelig for livet av denne gass. Etter at alt ble studert fysikalske og kjemiske egenskaper hos de stoffer som vurderes fremgangsmåter for dens fremstilling, regnet omtrentlig innhold av vann, jordskorpen og atmosfære og andre deler av verden.

fysiske egenskaper

Her er de grunnleggende fysiske parametre, som kan karakteriseres ved den aktuelle forbindelse.

1. Oksygen - gass under normale betingelser, noe som er en del av luft (21%). Den har ingen farge, smak og lukt. Lettere enn luft, er dårlig oppløselig i vann.
2. Aktivt absorbere karbon og metallpulver, oppløselige i organiske stoffer.
3. Kokepunktet er -183 ⁰ C.
4. Smelte -218,35 ⁰ C.
5. Densiteten var 0,0014 g / ^cm3.
6. Krystallgitteret av molekyl.

Oksygen har paramagnetiske egenskaper i den flytende tilstand.

kjemiske egenskaper

Om hvordan rapporteringen er aktiv gass, hvordan den oppfører seg i reaksjoner med andre stoffer, beskriver han i detalj kjemi. Oksygen kan fremvise multiple oksidasjonstrinn, selv om den mest vanlige er -2, som er ansett som konstant. I tillegg til den der er forbindelser i hvilke de følgende verdier:

• 1;
• -0,5;
• -1/3;
• 0,5;
• 1;
• 2.

Reaktivitet på grunn av høy elektronaffinitet, ettersom den elektro verdi på 3,44 polling det. Bare ved høyere fluorid (4). Derfor er oksygen en veldig sterk antioksidant. På samme tid i reaksjoner med enda mer sterke oksidanter oppfører seg som et reduksjonsmiddel, som viser en positiv oksidasjonstilstand. For eksempel, et fluor oksyd O ² F ₂ ^-.

Det er et stort antall forbindelser som innbefatter oksygen. Disse er de klasser av forbindelser, for eksempel:

• oksider;
• peroksider;
• ozonider;
• superoksid;
• syre;
• begrunnelse;
• salt;
• organisk molekyl.

Med alle elementene oksygen kan reagere under normale forhold, med unntak av edle metaller, helium, neon og argon og halogen. Siden inert gass som ikke reagerer under noen omstendigheter.

forberedelse industri

Oksygeninnholdet i luften og vannet er så stor (21 og 88%, respektive), det viktigste industrielle måte at dens syntese er fraksjonert destillasjon av flytende luft og vann elektrolyse.

Spesielt ofte anvendes den første metoden. Tross alt, kan en mye gass tas ut fra luften. Men det er ikke helt klart. Hvis ønsket produkt er av høyere kvalitet, så i sin tur tillatt elektrolyseprosesser. Råstoffet for dette er enten vann eller alkali. natrium- eller kalium-hydroksyd til å øke styrken av den elektriske ledningsevnen til løsningen. Generelt er det vesentlige trekk ved fremgangs redusert til spalting av vann.

Komme til lab

utbredt blant varmebehandlingsmetoden av laboratoriemetoder:

• peroksider;
• oksygen-inneholdende syresalter.

Ved høye temperaturer spaltes de under utvikling av gassformig oksygen. Katalyserte prosess ofte manganoksyd (IV). Samle oksygen vannfortrengning og utstilling - ulmende splint. Som kjent er en meget lysende flamme bluss i en oksygenatmosfære.

Et annet stoff som brukes for å fremstille oksygen ved skoletimer kjemi - hydrogenperoksyd. 3%, selv under påvirkning av katalysatoroppløsningen raskt spaltes under frigjøring av ren gass. Hans trenger bare å ha tid til å samle. Katalysatoren er den samme - manganoksyd, MnO _2.

Blant de saltene er mest brukt:

• bertoletova salt eller kaliumklorat;
• kaliumpermanganat eller kaliumpermanganat.

For å beskrive prosessen, kan vi redusere ligningen. Oksygen frigis nok for laboratorie- og forskningsbehov:

2KClO ₃ = 2KCl + 3O ₂ ↑.

oksygen allotropiske modifikasjoner

Det er et allotropiske modifikasjoner som har oksygen. Formelen for denne forbindelse er omtrent _3, kalles det ozon. Denne gass, som blir produsert i naturen når det utsettes for ultrafiolett og lyn luftoksygen. I motsetning til de fleste av O _2, har ozon en behagelig lukt av friskhet som føles i luften etter regn med lyn og torden.

I motsetning til oksygen og ozon er ikke bare antallet atomer i molekylet, men i krystallgitterstrukturen. Kjemisk, ozon - enda kraftigere oksidasjonsmiddel.

Oksygen - en komponent av luft

Fordeling av oksygenering i naturen veldig godt. Oksygen finnes i:

• bergarter og mineraler;
• salt og ferskvann;
• jord;
• vegetabilske og animalske organismer;
• luft, herunder den øvre atmosfære.

Det er åpenbart at 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 det svært heterogen. Den inneholder som faste komponenter og variabler. Ved konstant og alltid tilstedeværende bekymring:

• karbondioksid;
• oksygen;
• nitrogen;
• edelgasser.

De variable kan omfatte vanndamp og støvpartikler utenforliggende gasser (eksos, forbrenningsprodukter, råtnende, etc.), plante pollen, bakterier, sopp og andre.

Verdi Oksygen i naturen

Det er veldig viktig hvor mye oksygen er i naturen. Det er kjent at noen av satellitter av de store planetene (Jupiter, Saturn) spormengder av denne gassen har blitt oppdaget, men det er klart det er noe liv der. Vår Earth har en tilstrekkelig mengde, som, når kombinert med vann gjør det mulig å eksistere i alle levende organismer.

I tillegg er han et aktivt medlem av pust, fremdeles bruker oksygen utallige oksidasjonsreaksjoner som fører frigitt energi for livet.

De viktigste leverandørene av denne unike gass i naturen er grønne planter og enkelte bakterier. Takket være dem, opprettholdes en konstant balanse mellom oksygen og karbondioksid. I tillegg bygger ozon opp et beskyttende skjold over hele jorden, som ikke tillater å trenge inn i et stort antall ødeleggende UV-stråling.

Kun noen typer av anaerobe organismer (bakterier, sopp) er i stand til å leve utenfor oksygenatmosfære. Men de er mye mindre enn de som virkelig trenger det.

Bruken av oksygen og ozon i industrien

Det viktigste anvendelsesområde for oksygen allotrope modifikasjoner av disse industrier.

1. Metallurgi (for sveising og skjæring metall).
2. Medicine.
3. Landbruk.
4. Som drivmiddel.
5. Syntesen av flere kjemiske forbindelser, blant annet sprengstoff.
6. Rengjøring og desinfeksjon av vann.

Det er vanskelig å nevne minst en prosess som ikke deltar denne store gass unik substans - oksygen.