Kislorod nima? kislorod tarkibi,

Kislorod (U) - davriy jadval guruhi 16 (orqali) bo'lmagan metall kimyoviy element. Bu tirik organizmlar uchun zarur bo'lgan, rangsiz, baxtsiz va hidsiz gaz bo'lib - aylantirish hayvonlarni karbonat angidrid, uglerod manbai sifatida CO ₂ foydalanish va o'simliklar, va O ₂ atmosferaga qaytarib beriladi. Kislorod deyarli har qanday boshqa element bilan reaksiyaga bir aralashma hosil qiladi, va bir-biri bilan muloqot kimyoviy elementlar siljiydi. Ko'p hollarda, bu jarayonlar issiqlik va yorug'lik ozod hamrohlik qiladi. kislorod eng muhim aralashma suv hisoblanadi.

kashfiyot tarixi

1772 yilda shved kimyogari Karl Vilgelm Scheele birinchi isitish selitra bilan uni qabul shunday kislorod namoyon kaliy oksidi, simob, shuningdek boshqa ko'plab moddalar. Mustaqil 1774-uning, ingliz kimyogari Dzhozef Pristli simob oksidi Dağılma tomonidan kimyoviy element kashf va shu yili uning ma'ruza chop etildi, uch yil Scheele chop oldin. yil 1775-1780 yilda fransuz kimyogari Antuan Lavuaze, tez-tez vaqtda qabul phlogiston nazariyasi, tashlab, nafas va kuydiruvchi kislorod rolini talqin. Bu yunoncha vositasiga "kislota hosil" turli moddalar va chaqirdi kislorod elementi bilan birlashganda kislotalari hosil uchun Kaltabin qayd etiladi.

tarqalganligi

kislorod nima? qobig'ining og'irligi bilan 46% ini, u eng keng tarqalgan element hisoblanadi. Atmosferadagi kislorod miqdori hajmi va dengiz suvi uning 89% og'irlik bilan 21% bo'ladi.

kislotali (masalan, oltingugurt, uglerod, alyuminiy va fosfor) oksidi yoki asosiy (kaltsiy, magniy va temir) kabi metallar va nodavlat metallar bilan birga jinslarning element va kislota hosil sifatida qaraladi mumkin tuz kabi moddalar sifatida va bunday sülfatlar, karbonatlar, minerallaridan, fosfat va Alüminatlar sifatida asosiy oksidlari. Ular ko'p, lekin bu da qattiq metall elementi bilan aloqa masofa ham energiya iste'molini atomlar kabi, kislorod manbalar bo'lib xizmat qila olmaydi.

xususiyatlari

-183 ° C dan past kislorod harorat, u rangi quv ko'k suyuqlik bo'ladi va -218 ° C da bo'lsa - qattiq. Pure O ₂ havoga nisbatan 1,1 marta og'ir.

hayvonlarni nafas va ayrim bakteriyalar quyosh nuri borlig'ida yashil o'simlik fotosintez esa, atmosfera kislorodi va qayta ishlangan karbonat angidrid iste'mol davomida karbonat angidrid shimib va erkin kislorod ozod. Deyarli muhitida butun O ₂ fotosintez tomonidan ishlab chiqarilmoqda.

dengiz suvi - dan bir oz kamroq yangi suv 100 qismlari, erigan kislorod hajmi qariyb 3 qismlar uchun 20 ° S da. Bu baliq va boshqa dengiz hayoti nafas olish uchun zarur bo'ladi.

Tabiiy kislorod uch barqaror izotop ¹⁶ Ey (99,759%), ¹⁷ O ^(0,037%), va ¹⁸ Ey (0,204%) aralashmasi hisoblanadi. bir necha sun'iy radioaktiv izotoplar ishlab chiqarilgan bor. Ularning aksariyati uzoq umr sut emizuvchilarning nafas o'rganish uchun ishlatiladi ¹⁵ Ey (yarim-hayot 124) bo'ladi.

allotrope

nima kislorod A aniqroq fikr, uning ikki allotropic shakllarini, ikki atomli (O ₂₎ va triatomic (Ey _3, ozon) olish uchun imkon beradi. Xususiyatlari ikki atomli shakli olti elektronlar atomlar bog'lab, ikki kislorod paramanyetizması sabab, eşleştirilmemiş qoladi, deb taklif. Uch atom ozon molekulalarining bir to'g'ri chiziq ustida joylashgan emas.

3o ₂ → 2o _3: ozon tenglama muvofiq ishlab chiqarilgan _mumkin.

jarayoni (energiya talab qiladi) endotermik bo'lib, ikki atomli kislorod ozon orqa aylantirish o'tish metallar yoki oksidi ishtirokida hissa qo'shadi. Pure kislorod elektr glow razryadi harakat tomonidan ozon aylanadi. reaktsiya ham taxminan 250 nm to'lqin uzunligi bo'lgan ultrabinafsha yorug'lik singishi iborat. yuqori atmosfera bu jarayon hodisa Yer yuzasida hayot uchun zararli bo'lishi mumkin radiatsiya bartaraf etadi. ozon kuchli hid kabi generatorlari kabi uchqunlari elektr asbob-uskunalar bilan hozirgi bino ichida bo'lgan. Bu gaz engil ko'k bo'ladi. Uning havoga nisbatan katta 1.658 marta zichligi va atmosfera bosimi -112 ° C tiklanish nuqtasi bor.

Ozon - konvertatsiya qodir kuchli oksidan oltingugurt angidridi, (uning baholash ta'minlash uchun analitik usul) trioksit, sulfat uchun sülfide, iodid, yod, shuningdek, bunday aldegidlar va kislotalar kabi ko'plab kislorod-ichiga olgan organik aralashma sanab chiqing. Bu kislota va aldegidlar avtomobil chiqindi gazlar dan ozon bilan uglevodorodlar konvertatsiya tutun sabab bo'ladi. sanoatida, ozon kanalizatsiya tozalash, suv tozalash va mato oqartirish uchun kimyoviy reaktiv, dezinfektsiyalovchi sifatida ishlatiladi.

tayyorlash usullari

kislorod ishlab chiqarish uchun jarayon olish kerak qancha gaz bog'liq. Quyidagi uchun laboratoriya usullari:

kaliy xlorat yoki kaliy nitrat kabi ba'zi tuzlar 1. Issiqlik ajratish:

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

Kaliy xlorat ajratish o'tish metall oksidi katalizatorlar. Bu tez-tez ishlatiladigan marganets angidrid (pyrolusite, MnO _{2) uchun.} katalizator 400 dan 250 ° S gacha kislorod evolyutsiyasi uchun zarur harorat, tushiradi

harorat ta'siri ostida metall oksidi 2. buzilishi:

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

Bu kimyoviy element uchun Scheele va Priestley aralashma (oksidi), kislorod va simob (II) ishlatiladi.

3. metall periks yoki vodorod peroksid issiqlik ajratish:

• 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.

atmosferadan yoki vodorod peroksid ishlab chiqarish uchun kislorod ajralib uchun birinchi sanoat usullari bariy peroksid bir oksidi shakllantirish bog'liq.

4. Suv elektrolizi tuzlar yoki elektr toki o'tkazish ta'minlash kislotalarning kichik aralashmalardan bilan:

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O

sanoat ishlab chiqarish

olish uchun zarur bo'lsa, kislorod katta hajmdagi suyuq havo kasr distillyatsiya ishlatiladi. havo asosiy komponentlarini u azot va kam uchuvchan Argo bilan solishtirganda, shuning uchun eng yuqori qaynash nuqtasi bor, va. jarayoni, uning kengaytirish davomida bir sovutish gaz foydalanadi. ishga asosiy bosqichlari quyidagicha:

• havo qattiq zarralar olib tashlash uchun filtri qilinadi;
• namlik va karbonat ishqor bilan so'rilishi tomonidan chiqariladi;
• havo siqiladi va qisish issiqlik sovutish an'anaviy ishlab chikish bilan olib tashlanadi;
• u palatasi ichida joylashgan doka kiradi;
• palata kengaymoqda yilda (taxminan 200 atm bosim) siqilgan gaz qismi, lasan sovutish;
• kompresörün gaz deklaratsiyalarini kengaytirilgan va -196 ° C da, havo suyuq bo'lib qaerga, siqilish va keyingi kengaytirish bir necha bosqichda orqali o'tadi;
• isitish suyuq distillash birinchi yengil inert gazlar, keyin azot va suyuq kislorod qoldiqlari. Multiple fraksiyonasyon eng sanoat ilovalar uchun etarlicha sof mahsulotni (99,5%) ishlab chiqaradi.

sanoatda foydalaning

Bas, tezroq karbonat angidrid va boshqa aralashmalar ochish Ro'yxatni yopish metall xalos va havo bilan qaraganda oson olish: Metallurgiya yuqori karbon po'lat ishlab chiqarish uchun sof kislorod eng ko'p iste'mol.

Boshqa kimyoviy jarayonlar nisbatan suyuqlik chiqish oqimi yanada samarali davolash uchun oqava suv kislorod va'dasi. Bu sof u ₂ dan foydalanib yopiq chiqindilarni yoqish tizimlarida tobora _muhim.

deb atalmish raketa oksidlovchi suyuq kislorod bo'ladi. Pure O ₂ Bu suv osti kemalarida va sho'ng'ish qo'ng'iroq ishlatiladi.

kimyo sanoatida, kislorod kabi Atsetilen, etilen oksidi va metanol kabi moddalar ishlab chiqarish oddiy havo o'rnini egalladi. Tibbiyot ilovalar palatalari inhalatörler va bola inkubatorlar kislorod gaz foydalanishni o'z ichiga oladi. kislorod bilan boyitilgan anestetik gaz umumiy og'riqsizlantirish davomida hayot qo'llab-quvvatlash beradi. Bu kimyoviy element holda pechlar foydalanish sanoati bir qator mavjud muvaffaq bo'ldik. Bu nima kislorod bo'ladi.

kimyoviy xususiyatlari va reaktsiya

Elektron aloqasi va kislorod Elektrmanfiylik katta qiymatlar metall xususiyatlarini namoyon xos topgan. Barcha moddalar, salbiy kislorod oksidlanish holati bor. ikki elektron Orbital to'lgan bo'lsa, ^2- ion Ey shakllangan. periks (O ₂ ^2-) har bir atomi -1 bir zaryad deb ta'kidlaydi. Bu butunlay yoki qisman uzatish tomonidan elektronlar qabul mulkiy va oksitleme agenti belgilaydi. agent moddalar, elektronlar va donor bilan reaksiyaga kirib, o'z Oksidlanish davlat kamayadi. noldan kislorod oksidlanish davlat o'zgarish (kamayishi) bilan -2 tiklash chaqirdi.

normal sharoitda element bir dihidrik va trihydric birikmalar hosil qiladi. Bundan tashqari, juda beqaror molekulalari chetyrehatomnye bor. ikki atomli shaklida ikki eşleştirilmemiş elektronlar nonbonding Orbital joylashgan. Bu gaz paramagnit xatti tomonidan tasdiqlanadi.

Qizg'in reaktivlik uch atomlarning biri "atom" davlat ekanligini ozon gumonga bayon ba'zan bo'ladi. Bu atom bilan reaksiyaga molekulyar kislorod _qoldirib, O ₃ olufltururlar bo'ladi.

zaif reaktiv normal harorat va atrof-muhit bosimi da O ₂ molekulasi. atom kislorod ancha faol. ajratish energiya (O ₂ → 2o) muhim va oxirida 117,2 kkal mol bo'ladi.

ulanish

vodorod, uglerod, oltingugurt, kislorod kabi C kabi metallmaslardir, nometall suv kabi, oksidi (H ₂ O), oltingugurt dioksidi (SO ₂₎ va karbonat angidrid (CO _2), shu jumladan, kovalent bog'langan birikmalar katta qator hosil _qiladi; masalan, spirtli, aldegidlar va karboksilik kislota kabi organik moddalar; Bunday karbonik _{(H2 SaSO3),} sulfat kislotasi (H ₂ SO ₄₎ va azot (hno ₃₎ umumiy _kislotalar; va bunday natriy sulfat kabi mos keladigan tuzlari (SO ₄ Na _2), natriy karbonat (Na ₂ CO ₃₎ va natriy nitrat (nanoSIM _3). Kislorod, aralash (oksidi), kislorod va kaltsiy CaO, deb qattiq metall oksidi, billur tarkibida O ^2- ion shaklida mavjud bo'ladi. Metall süperoksid (KO ₂₎ o'z ichiga olgan ion O ₂ ^-, metall periks (Bao ₂₎ ion u ₂ ^2- o'z ichiga ^esa. kislorod tarkibi, odatda bir -2 oksidlanish holati bor.

Key xususiyatlari

Nihoyat, biz kislorod asosiy xususiyatlarini sanab:

• Electron konfiguratsiya: 1s 2s ² 2p ^{2 4.}
• Atom raqami: 8.
• Atom massasi: 15,9994.
• Qaynash nuqtasi: -183,0 ° S
• Erish nuqtasi: -218,4 ° S
• Zichlik (kislorod bosimi 0 ° C da 1 atm bo'lsa): 1.429 g / l.
• (Flor bilan birikmalar bilan) -1, -2, +2 oksidlanish davlat.