تشکیلآموزش متوسطه و مدارس

اکسیژن چیست؟ ترکیبات اکسیژن

عنصر غیر فلزی شیمیایی از گروه 16 (VIA) از جدول تناوبی - (O) اکسیژن. این گاز بی رنگ، بی مزه و بی بو مورد نیاز برای موجودات زنده است - حیوانات که آن را تبدیل به دی اکسید کربن، و گیاهان است که استفاده از CO 2 به عنوان یک منبع کربن، و O 2 به جو بازگشته است. اکسیژن به شکل یک ترکیب واکنش با تقریبا هر عنصر دیگر، و و جایگزین عناصر شیمیایی از ارتباط با یکدیگر است. در بسیاری از موارد، این فرآیند از انتشار حرارت و نور همراه است. این ترکیب مهم ترین اکسیژن آب است.

تاریخچه کشف

در سال 1772، شیمیدان سوئدی را Carl Wilhelm Scheele اولین بار است که چنین اکسیژن دریافت آن با حرارت دادن نیترات نشان اکسید پتاسیم، جیوه، و همچنین بسیاری از مواد دیگر است. مستقل از او در سال 1774، شیمیدان انگلیسی Dzhozef Pristli، عنصر شیمیایی است که توسط تجزیه حرارتی اکسید جیوه کشف و یافته های خود را در همان سال منتشر شده، سه سال قبل از انتشار Scheele. در سال های 1775-1780 شیمیدان فرانسوی Antuan Lavuaze نقش اکسیژن در نفس و سوزش تفسیر، دور نظریه فلوژیستون، معمولا در زمان قابل قبول است. این است که برای گرایش آن اشاره به تشکیل اسیدهای زمانی که با مواد مختلف و عنصر اکسیژن نامیده می شود، که در معنای یونانی "تولید اسید" ترکیب شده است.

شیوع

اکسیژن چیست؟ حسابداری برای 46 درصد وزن پوسته، آن عنصر مشترک بیشتر از آن است. مقدار اکسیژن در اتمسفر 21٪ حجم و وزن 89٪ آن در آب دریا است.

در سنگ عنصر در ترکیب با فلزات و غیر فلزات به عنوان اکسیدهای که اسیدی (به عنوان مثال، گوگرد، کربن، آلومینیوم، و فسفر) و یا پایه (کلسیم، منیزیم و آهن) و به عنوان یک ترکیبات نمک مانند است که می تواند به عنوان از از تشکیل اسید و اکسیدهای مانند سولفات، کربنات، سیلیکات، فسفات و آلومینات. اگر چه آنها متعدد هستند، اما این مواد جامد نمی تواند به عنوان منابع اکسیژن خدمت می کنند، به عنوان رخ باند با عنصر فلز اتم مصرف انرژی بیش از حد.

ویژگی های

اگر درجه حرارت اکسیژن کمتر از -183 درجه سانتی گراد، آن را تبدیل به مایع آبی رنگ پریده، و در -218 درجه سانتی گراد - جامد. O خالص 2 است 1.1 برابر سنگین تر از هوا می باشد.

در طول تنفس حیوانات و برخی از باکتری ها در حضور نور خورشید مصرف اکسیژن از اتمسفر و دی اکسید کربن بازیافت، در حالی که در فتوسنتز گیاه سبز جذب دی اکسید کربن و انتشار آزاد اکسیژن. تقریبا تمام O 2 در جو است که توسط فتوسنتز تولید شده است.

در 20 درجه سانتی گراد به مدت حدود 3 قطعات با حجم اکسیژن محلول در 100 قسمت آب تازه، کمی کمتر از - در آب دریا. آن را برای تنفس ماهی ها و دیگر زندگی دریایی ضروری است.

اکسیژن طبیعی مخلوطی از سه ایزوتوپ پایدار 16 O (99759٪)، 17 O (0037٪)، و 18 O (0204٪) است. چندین ایزوتوپ رادیواکتیو و مصنوعی وجود دارد. بسیاری از آنها عمر طولانی تری دارند 15 O (نیمه عمر 124) است که برای مطالعه تنفس در پستانداران استفاده می شود.

جسمی که مستعد تبدیل بچند صورت یا ماده باشد

یک ایده روشن تر از آنچه اکسیژن، اجازه می دهد برای به دست آوردن دو اشکال آن چند شکلی، دو اتمی (O 2) و سه اتمی (O ازن). خواص فرم دو اتمی نشان می دهد که شش الکترون متصل اتم و دو جفت نشده باقی می ماند، باعث پارامغناطیس از اکسیژن است. سه مولکول اتم ازن بر روی یک خط مستقیم واقع شده است.

3O 2 → 2O 3: ازن می توان مطابق با معادله تولید شده است.

فرآیند گرماگیر است (نیاز به انرژی)؛ تبدیل تماس ازن به اکسیژن دو اتمی به حضور فلزات واسطه یا اکسید خود کمک می کند. اکسیژن خالص به ازن توسط عمل یک تخلیه الکتریکی تبدیل شده است. واکنش نیز بر جذب نور ماوراء بنفش با طول موج حدود 250 نانومتر رخ می دهد. وقوع این فرایند در قسمت بالایی اتمسفر تشعشعاتی که بر روی سطح زمین به زندگی مضر از بین می برد. بوی تند ازن در داخل خانه در حال حاضر با یک جرقه تجهیزات الکتریکی مانند ژنراتور است. این گاز آبی روشن است. چگالی آن در 1،658 بار بیشتر از هوا است، و نقطه جوش -112 ° C در فشار جو.

ازن - اکسیدان قوی قادر به تبدیل دی اکسید گوگرد، تری اکسید، سولفید به سولفات، یدید، ید (روش تحلیلی برای ارائه ارزیابی خود) و همچنین بسیاری از اکسیژن دار مشتقات ترکیب آلی مانند آلدئیدها و اسیدهای. تبدیل هیدروکربن با ازن از گازهای خروجی از اگزوز خودرو در این اسیدهای و آلدئیدها علت هوای آلوده است. در صنعت، ازن به عنوان یک واکنش دهنده های شیمیایی، مواد ضد عفونی کننده برای درمان و فاضلاب، تصفیه آب و سفید از پارچه استفاده می شود.

روش های آماده سازی

فرآیند برای تولید اکسیژن بستگی دارد که چقدر گاز مورد نیاز است برای دریافت خواهید کرد. روش های آزمایشگاهی به شرح زیر است:

1. تجزیه حرارتی برخی از نمک مانند کلرات پتاسیم یا نیترات پتاسیم:

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

تجزیه کلرات پتاسیم کاتالیست اکسید فلزات واسطه. برای این دی اکسید منگنز اغلب استفاده می شود (پیرولوسیت و MnO 2 در). کاتالیزور را کاهش می دهد که درجه حرارت مورد نیاز برای تکامل اکسیژن از 400 تا 250 درجه سانتیگراد

2. تخریب اکسیدهای فلزی تحت عمل درجه حرارت:

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

Scheele و پریستلی برای این عنصر شیمیایی ترکیب (اکسید)، اکسیژن و جیوه (II) استفاده می شود.

3. تجزیه حرارتی پراکسید فلزی یا پراکسید هیدروژن:

  • 2BaO + O 2 → 2BaO 2.
  • 2 2BaO → 2BaO + O 2.
  • بائو 2 + H 2 SO 4 → H 2 O 2 + BASO 4.
  • 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2.

اولین روش های صنعتی برای جداسازی اکسیژن از جو یا برای تولید هیدروژن پراکسید در تشکیل یک اکسید باریم پراکسید بستگی دارد.

4. الکترولیز آب با مواد افزودنی بسیار کمی از نمکهای یا اسیدهای است که ارائه انتقال جریان الکتریکی:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

تولید صنعتی

اگر لازم باشد برای به دست آوردن مقادیر زیادی از اکسیژن تقطیر هوای مایع استفاده می شود. از اجزاء اصلی و هوا در آن دارای بالاترین نقطه جوش، و بنابراین، در مقایسه با نیتروژن و آرگون کمتر فرار است. روند استفاده از یک گاز خنک کننده در طول گسترش آن است. مراحل اصلی عملیات به شرح زیر:

  • هوا فیلتر شده است برای حذف ذرات جامد؛
  • رطوبت و دی اکسید کربن توسط جذب در قلیایی حذف؛
  • هوا فشرده می شود و گرما فشرده سازی است که توسط روش های مرسوم خنک کننده حذف؛
  • سپس آن را به سیم پیچ واقع در محفظه وارد.
  • بخشی از گاز فشرده (در فشار حدود 200 اتمسفر) در گسترش اتاق، خنک کننده سیم پیچ.
  • گسترش بازده گاز به کمپرسور و عبور از چند مرحله از فشرده سازی و توسعه آن، به موجب آن در -196 درجه سانتی گراد، هوا مایع در می آید.
  • گرم تقطیر اول نور گازهای بی اثر مایع، سپس نیتروژن و اکسیژن مایع باقی می ماند. شکنش چند محصول به اندازه کافی خالص (99.5٪) برای اکثر برنامه های کاربردی صنعتی تولید می کند.

استفاده در صنعت

متالورژی است که بزرگترین مصرف کننده اکسیژن خالص برای تولید فولاد با کربن بالا: خلاص شدن از شر دی اکسید کربن و سایر ناخالصی گازهای نجیب بنابراین سریع تر و راحت تر از با هوا.

فاضلاب وعده اکسیژن برای درمان موثرتر از پساب مایع از دیگر فرایندهای شیمیایی. به طور روزافزونی در سیستم های زباله سوز با استفاده از بسته ای خالص 2 مهم است.

به اصطلاح اکسید کننده موشک اکسیژن مایع است. O خالص 2 این است که در زیردریایی ها و در زنگ غواصی استفاده می شود.

در صنایع شیمیایی، اکسیژن هوا عادی در تولید موادی مانند استیلن، اکسید اتیلن و متانول جایگزین شده است. برنامه های کاربردی پزشکی شامل استفاده از گاز اکسیژن در اتاق اسپری های و مراکز رشد کودک. گازهای بیهوشی غنی شده با اکسیژن حمایت از زندگی در طی بیهوشی عمومی فراهم می کند. بدون این عنصر شیمیایی قادر به وجود تعدادی از صنایع که با استفاده از کوره های بوده است. این چیزی است که اکسیژن است.

خواص شیمیایی و واکنش

مقادیر بزرگی از الکترون خواهی و الکترونگاتیوی اکسیژن قطعات معمولی است که خواص فلزی هستند. همه ترکیبات منفی حالت اکسیداسیون اکسیژن است. هنگامی که دو اربیتال های الکترونی پر شده است، تشکیل O 2- یون. پراکسیدهای (O 2 2-) فرض که هر اتم دارای بار از -1. این ویژگی از پذیرش الکترون های انتقال کل یا قسمتی و یک عامل اکسید کننده تعیین می کند. هنگامی که عامل با مواد مخدر، دهنده الکترون واکنش نشان می دهد، حالت اکسیداسیون خود را کاهش می دهد. تغییر (کاهش) در حالت اکسیداسیون اکسیژن از صفر تا -2 نام بازیابی.

تحت شرایط طبیعی این عنصر به شکل یک ترکیب dihydric و trihydric. علاوه بر این، مولکول بسیار ناپایدار chetyrehatomnye وجود دارد. در شکل دو اتمی دو الکترون جفت نشده بر روی ناپیوند واقع شده است. این است که با رفتار پارامغناطیس گاز را تایید کرد.

واکنش شدید است که گاهی اوقات فرض ازن که یکی از سه اتمها در حالت "اتمی" است توضیح داد. واکنش این اتم از O 3 جدا، ترک اکسیژن مولکولی.

O 2 مولکول در دمای معمولی و فشار محیط ضعیف واکنش پذیر است. اکسیژن اتمی است بسیار فعال تر. انرژی گسستگی (O 2 → 2O) 117.2 کیلو کالری بر مول قابل توجه و است.

اتصالات

C گازهای نجیب مانند هیدروژن، کربن، گوگرد، اکسیژن، به شکل یک طیف وسیعی از ترکیبات کووالانسی محدود، از جمله اکسیدهای غیر فلزی مانند آب (H 2 O)، دی اکسید گوگرد (SO 2) و دی اکسید کربن (CO 2)؛ ترکیبات آلی مانند الکل ها، آلدئیدها و اسیدهای کربوکسیلیک. اسیدهای معمول مانند کربن (CO3 H2)، سولفوریک اسید (H 2 SO 4) و اسید نیتریک (HNO 3)؛ و نمکهای متناظر مانند سولفات سدیم (Na 2 SO 4)، کربنات سدیم (Na 2 CO 3) و نیترات سدیم (نانو 3). اکسیژن موجود در شکل O 2- یون در ساختار بلوری از اکسیدهای فلزی جامد، مانند ترکیب (اکسید)، اکسیژن و CaO کلسیم است. دیسموتاز فلزی (KO 2) حاوی یون O 2 در حالی که پراکسید فلز (BAO 2) حاوی یون O 2 2-. ترکیبات اکسیژن به طور کلی حالت اکسیداسیون -2 است.

خواص کلیدی

در نهایت ما لیست خواص اصلی از اکسیژن:

  • آرایش الکترونی: 1S 2S 2 2P 2 4.
  • عدد اتمی: 8.
  • جرم اتمی: 15.9994.
  • نقطه جوش: -183،0 درجه سانتی گراد
  • نقطه ذوب: -218،4 درجه سانتی گراد
  • چگالی (در صورتی که فشار اکسیژن 1 اتمسفر در 0 درجه سانتی گراد است): 1429 گرم / L.
  • حالت اکسیداسیون -1، -2، 2 (در ترکیباتی را با فلوئور).

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 fa.delachieve.com. Theme powered by WordPress.