Unsa ang oksiheno? oksiheno compounds

Oksiheno (O) - non-metallic kemikal nga elemento sa sa grupo 16 (Via) sa Periodic Table. Kini mao ang usa ka kolor, tasteless ug walay baho gas gikinahanglan alang sa buhi nga mga organismo - mga mananap nga kinabig kini sa carbon dioxide, ug mga tanom nga gamiton CO ₂ ingon sa usa ka carbon tinubdan, ug sa O ₂ ang mibalik sa atmospera. Oksiheno porma sa usa ka compound reaksyon sa halos sa bisan unsa nga lain nga mga elemento, ug displaces sa kemikal nga mga elemento sa komunikasyon uban sa usag usa. Sa daghang mga kaso, kini nga mga proseso sa mga giubanan sa pagpagawas sa kainit ug kahayag. Ang labing importante nga compound sa oxygen mao ang tubig.

Kasaysayan sa pagdiskobre

Sa 1772, sa Swedish chemist Carl Wilhelm Scheele unang gipakita nga ang maong oksiheno pagdawat niini pinaagi sa pagpainit nitrate potassium oxide, mercury, ingon man usab sa daghang uban pang mga butang. Nga bulag sa kaniya sa 1774, ang Iningles nga kemiko Dzhozef Pristli nadiskobrehan sa kemikal nga elemento sa sa kainit kadugta sa mercury oxide ug gipatik sa iyang mga findings sa samang tuig, tulo ka tuig sa wala pa Scheele publikasyon. Sa mga tuig 1775-1780 sa French chemist Antuan Lavuaze mihubad sa papel sa oksiheno sa gininhawa ug sa pagsunog, pagsalikway sa phlogiston teoriya, nga sagad gidawat sa panahon. Kini mao ang nabantog tungod sa iyang kalagmitan sa pagporma asido sa diha nga inubanan sa nagkalain-laing mga butang ug gitawag oxygène elemento, nga sa Griego nga paagi "nga namugna acid".

prevalence

Unsa ang oksiheno? Giisip sa 46% sa kabug-aton sa tinapay, kini mao ang labing komon nga elemento sa niini. Ang kantidad sa oxygen diha sa atmospera mao ang 21% sa gidaghanon ug sa gibug-aton sa iyang 89% sa tubig sa dagat.

Sa mga bato nga elemento inubanan sa mga metal ug non-metal sama sa oxides nga mga acidic (pananglitan, azufre, carbon, aluminum, ug phosphorus) o nag-unang mga (calcium, magnesium ug puthaw) ug ingon sa usa ka asin-sama sa compounds nga mahimong giisip nga nag-umol gikan sa acid ug nag-unang mga oxides sama sa sulfate, carbonate, silicate, phosphate ug aluminates. Bisan tuod sila mga daghan, apan kini nga mga solido dili sa pag-alagad ingon nga mga tinubdan sa oxygen, ingon sa bugkos kanalkanal sa metal nga elemento atomo sa konsumo sa enerhiya usab.

Features

Kon ang oksiheno temperatura sa ubos -183 ° C, kini mahimong maluspad asul nga liquid, ug sa -218 ° C - lig-on. Putli Oh ₂ mao ang 1.1 nga mga panahon mas bug-at pa kay sa hangin.

Atol sa pagginhawa sa mga mananap ug sa pipila ka mga bakterya-ut-ut sa oxygen gikan sa atmospera ug recycle carbon dioxide, samtang sa lunhaw nga tanom nga photosynthesis diha sa atubangan sa kahayag sa adlaw sagukom carbon dioxide ug buhian free oksiheno. Dul-an sa sa tibuok Oh ₂ sa atmospera nga sang photosynthesis.

Sa 20 ° C alang sa bahin sa 3 ka bahin pinaagi sa gidaghanon sa oksiheno dissolved sa 100 ka mga bahin sa lab-as nga tubig, usa ka gamay nga ubos pa kay sa - sa tubig sa dagat. Kini mao ang gikinahanglan alang sa respiration sa mga isda ug uban pang mga marine nga kinabuhi.

Natural oksiheno mao ang usa ka sagol sa tulo ka lig-on nga isotopes ¹⁶ Oh (99,759%), ¹⁷ Oh ^(0,037%), ug ¹⁸ Oh (0,204%). Adunay pipila ka mga artipisyal nga nagpatunghag radioactive isotopes. Kadaghanan kanila mga hataas-nga-nagpuyo ang ¹⁵ Oh (katunga-nga-sa kinabuhi 124) nga gigamit alang sa pagtuon sa pagginhawa sa mga mananap nga sus.

allotrope

Usa ka tin-aw nga ideya sa kon unsa ang oxygen, motugot sa pag-angkon sa duha ka allotropic mga porma, diatomic (O ₂₎ ug triatomic (O _3, ozone). Properties diatomic porma nagsugyot nga ang unom ka electron sa paggapus sa mga atomo ug duha ka magpabilin nga unpaired, hinungdan sa paramagnetism sa oksiheno. Tulo ka atomo ozone mga molekula wala nahimutang sa usa ka tul-id nga linya.

Ozone mahimong nga gihimo sumala sa talaid: 3O ₂ → 2O _3.

Ang proseso mao ang endothermic (nagkinahanglan enerhiya); pagkakabig sa ozone balik ngadto sa diatomic oksiheno ambag ngadto sa presensya sa transisyon metal o sa ilang mga oxide. Putli oksiheno nga nakabig ngadto sa ozone pinaagi sa buhat sa usa ka electric kahayag pagtuman. reaksyon usab mahitabo sa ibabaw sa pagsuyup sa ultraviolet kahayag uban sa usa ka wavelength sa mga 250 nm. Ang panghitabo sa niini nga proseso sa sa ibabaw nga atmospera mitangtang sa radiation nga mahimong makadaot sa kinabuhi sa ibabaw sa nawong sa Yuta. Isog nga baho sa ozone anaa sa sulod sa balay sa usa ka sparking electrical mga ekipo sama sa generators. gas Kini mao ang kahayag nga asul nga. Niini Densidad sa 1.658 mga panahon nga labaw pa kay sa hangin, ug adunay usa ka Nagabukal punto sa -112 ° C sa atmospera sa presyon.

Ozone - lig-on nga oxidant makahimo sa pagkabig sa azufre dioxide, trioxide, sulfide sa sulfate, iodide, iodine (analytical nga pamaagi alang sa paghatag sa iyang assessment) ingon man sa daghang oksiheno-nga naglangkob sa organic nga compound naggumikan sama sa aldehydes ug asido. Pagkakabig sa hydrocarbons sa ozone gikan sa sakyanan pahungaw gas sa niini nga mga mga asido ug mga aldehydes mao ang hinungdan sa smog. Sa industriya, ozone gigamit ingon nga usa ka kemikal nga reactant, disinfectant alang sa sewage pagtambal, sa tubig paghinlo ug bleaching sa mga panapton.

mga pamaagi sa pagpangandam

Proseso alang sa pagpatungha sa oksiheno nag-agad sa kon sa unsang paagi sa daghan nga gas ang gikinahanglan sa pagdawat. Laboratory mga pamaagi alang sa mosunod:

1. Ang init nga kadugta sa pipila ka mga salts sama sa potassium chlorate o potassium nitrate:

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

Potassium chlorate kadugta catalyzed sa transisyon metal oxide. Kay kini sagad gigamit sa manganese dioxide (pyrolusite, MnO _2). catalyst Ang lowers ang temperatura nga gikinahanglan alang sa oxygen ebolusyon, gikan sa 400 ngadto sa 250 ° C.

2. pagkaguba sa mga oxides metal sa ilalum sa mga aksyon sa temperatura:

• 2HgO → 2Hg + Oh _2.
• 2Ag ₂ Oh → 4Ag + Oh _2.

Scheele ug Priestley alang niini nga kemikal nga elemento nga gigamit sa compound (oxide), oxygen ug mercury (II).

3. Ang kainit kadugta sa mga peroxides metal o hydrogen peroxide:

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

Ang unang industriyal nga mga pamaagi alang sa panagbulag sa oxygen gikan sa atmospera o alang sa produksyon sa hydrogen peroxide nagdepende sa sa pagtukod sa usa ka oxide sa barium peroxide.

4. Electrolysis sa tubig uban sa gagmay nga admixtures sa mga salts o mga asido nga paghatag og conduction sa koryente:

2H ₂ Oh → 2H ₂ + Oh ₂

industriya sa produksyon

Kon gikinahanglan sa pag-angkon sa dakong kantidad sa oxygen gigamit fractional distillation sa liquid hangin. Sa mga mayor nga sangkap sa hangin kini ang labing taas nga punto Nagabukal, ug busa, ingon nga itandi sa nitroheno ug sa dili kaayo dali moalisngaw argon. Ang proseso gigamit sa usa ka makapabugnaw gas sa panahon sa iyang pagpalapad. Ang nag-unang mga hugna sa operasyon ingon sa mosunod:

• hangin sinala sa pagtangtang lig-on nga mga partikulo;
• umog ug carbon dioxide nga gikuha pinaagi sa pagsuyup sa alkali;
• hangin gimubo ug ang kompresiyon kainit nga gikuha pinaagi sa naandang mga pamaagi makapabugnaw;
• nan kini mosulod ngadto sa coil nga nahimutang sa sulod sa lawak;
• bahin sa tampoy gas (sa usa ka pressure sa mga 200 ATM) sa ekspan lawak, makapabugnaw sa coil;
• expanded mobalik gas sa compressor ug moagi ngadto sa pipila hugna sa kompresiyon ug sunod-sunod nga pagpalapad, diin sa -196 ° C, ang hangin mahimong liquid;
• naandan nga kainit liquid distillation unang kahayag inert gas, dayon nitroheno ug liquid oksiheno patayng lawas. Multiple fractionation og usa ka produkto igo putli (99.5%) alang sa kadaghanan sa industriya aplikasyon.

Gamita sa industriya

Teknolohiya sa mga metal mao ang kinadak-ang consumer sa lunsay nga oxygen alang sa produksyon sa mga hatag-as-carbon steel: og Isalikway sa carbon dioxide ug uban pang mga hugaw nonmetals aron mas paspas ug mas sayon kay sa hangin.

Mahigko nga tubig oxygen saad alang sa dugang epektibo nga pagtambal sa liquid hinugasan kay sa ubang mga kemikal nga mga proseso. Kini mao nga mahimong mas importante sa sirado nga sistema sa kamingawan incineration sa paggamit sa lunsay nga O _2.

Ang gitawag nga missile oxidizer mao ang liquid oxygen. Putli Oh ₂ Kini gigamit sa mga submarino ug sa pagsalom kampana.

Sa industriya sa kemikal, oksiheno gipulihan ordinaryo nga hangin sa produksyon sa mga butang sama sa acetylene, ethylene oxide ug methanol. Medical aplikasyon naglakip sa paggamit sa oxygen gas sa mga lawak mahanggap ug bata incubators. anesthetic gas enriched uban sa oxygen naghatag og kinabuhi nga suporta panahon sa kinatibuk-ang anesthesia. Kon wala kini nga kemikal nga elemento nga makahimo sa anaa sa usa ka gidaghanon sa mga industriya nga paggamit sa hasohasan. Mao kana ang oxygen.

Ang kemikal nga kabtangan ug reaksyon

Dako nga mga prinsipyo sa electron inigsoonay ug electronegativity sa oxygen mao ang mga tipikal nga mga sangkap nga ipakita metal kabtangan. Ang tanan nga mga compounds nga adunay negatibo nga oxygen oxidation sa estado. Sa diha nga ang duha ka electron orbitals puno, nag-umol Oh ^2- ion. Ang peroxides (Oh ₂ ^2-) nagaangkon nga ang matag atomo adunay usa ka katungdanan sa pagbantay sa -1. Kini nga kabtangan sa pagdawat sa electron pinaagi sa usa ka kinatibuk-ang o sa partial transmission ug motino sa usa ka oxidizing ahente. Sa diha nga ang ahente reaksiyon sa bahandi, electron donor, sa iyang kaugalingon nga oxidation estado pagminus, mga pagmobu. Ang pagbag-o (pagkunhod) sa oksiheno oxidation estado gikan sa zero ngadto sa -2 gitawag pagkaayo.

Ubos sa normal nga mga kahimtang sa elemento nga mga porma sa usa ka dihydric ug trihydric compounds. Dugang pa, adunay mga hilabihan mabalhinon molekula chetyrehatomnye. Sa diatomic porma sa duha ka unpaired electron nahimutang sa nonbonding orbitals. Gipamatud-an kini pinaagi sa gas paramagnetic kinaiya.

Grabe reactivity usahay mipasabut ozone pangagpas nga ang usa sa tulo ka mga atomo anaa sa "atomic" estado. Reaksyon atomo niini nga dissociated gikan sa Oh _3, sa pagbiya sa molekula oksiheno.

Oh ₂ molekula sa normal nga temperatura ug sa naglibot nga presyon sa hinay sumbalik. Ang atomic oksiheno mas aktibo. Ang dissociation enerhiya (Oh ₂ → 2O) mao ang mahinungdanon ug 117,2 kcal mol.

koneksyon

P maong nonmetals sama sa hydrogen, carbon, azufre, oksiheno, nga mga porma sa usa ka dako nga-laing mga covalently gigapus compounds, lakip na ang nonmetal oxides sama sa tubig (H ₂ O), azufre dioxide (SO ₂₎ ug carbon dioxide (CO _2); organic compounds sama sa alkohol, aldehydes ug carboxylic asido; komon nga mga asido sama sa carbonic _{(H2 CO3),} sulfuric acid (H ₂ SO ₄₎ ug sa nitriko (HNO _3); ug ang katumbas nga asin sama sa sodium sulfate (Nah ₂ SO _4), sodium carbonate (Nah ₂ CO ₃₎ ug sodium nitrate (Nano _3). Oxygen mao ang karon sa porma sa Oh ^2- ion sa kristal istruktura sa lig-on nga metal oxide, sama sa compound (oxide), oxygen ug Cao sa calcium. Metal superoxide (KO ₂₎ naglakip Ion Oh ₂ ^-, samtang ang metal peroxides (Bao ₂₎ naglakip Ion Oh ₂ ^2-. oksiheno compounds sa kinatibuk-nga adunay usa ka -2 oxidation sa estado.

Key kabtangan

Sa katapusan kita ilista ang mga nag-unang kabtangan sa oksiheno:

• kontorno electron: 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.
• Atomic nga gidaghanon: 8.
• Atomic masa: 15,9994.
• Nagabukal punto: -183,0 ° C.
• Nagkahilis punto: -218,4 ° C.
• Densidad (kon ang oxygen presyon sa mao ang 1 ATM sa 0 ° C): 1.429 g / l.
• oxidation kahimtang sa -1, -2, +2 (sa compounds uban sa fluorine).