الأكسجين الصيغة. الجدول الدوري - الأكسجين

عنصر كيميائي اكسجين كانت مخزنة في المجموعة الرئيسية الفترة الثانية VI-ال من عفا عليها الزمن نسخة قصيرة من الجدول الدوري. وفقا لمعايير الترقيم الجديدة - هي مجموعة ال16. وقد اتخذ هذا القرار المقابلة التي IUPAC في عام 1988. الأكسجين كمادة بسيطة من صيغة - O _2. النظر في خصائصه الأساسية، دور في الطبيعة والاقتصاد. نبدأ مع وصف المجموعة بأكملها من نظام الدوري، الذي يرأسه الأكسجين. عنصر يختلف عن متجانساته تتوفر لديها كالكوجين، والماء يختلف عن الهيدروجين مركبات الكبريت، السيلينيوم والتيلوريوم. شرح كل بصمات التي يمكن العثور عليها، فقط لمعرفة المزيد عن هيكل وخصائص الذرة.

كالكوجين - العناصر ذات الصلة الأكسجين

خصائص مماثلة من ذرات تشكل مجموعة واحدة في نظام الدوري. ويرأس الأكسجين من قبل عائلة كالكوجين، ولكنه يختلف عنهم في عدد من الخصائص.

الكتلة الذرية للأكسجين - المجموعة سلف - هو 16 أ. .. E م كالكوجين المركبات مع تشكيل من الهيدروجين والمعادن المعرض حالة الأكسدة المعتادة -2. على سبيل المثال، تتألف من الماء (H ₂ O) عدد تأكسد الأكسجين -2.

تكوين مركبات الهيدروجين كالكوجين نموذجية من الصيغة العامة: H ₂ حمض R. تتشكل حل لهذه المواد. فقط الهيدروجين الرابطة الأكسجين - المياه - لديه خصائص خاصة. ووفقا للنتائج من العلماء، وهذا هو جوهر حمض غير عادي وضعيف جدا، وقاعدة ضعيفة للغاية.

الكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم يكون دولة نموذجية إيجابية الأكسدة (+4، +6) في مركبات مع الأكسجين وغيرها من المعادن غير وجود كهربية عالية (EO). وتعكس أكاسيد تكوين كالكوجين الصيغة العامة: _{2 RO، 3 RO.} لديهم تكوين الأحماض المقابلة: H ₂ RO _3، H ₂ RO _4.

عناصر تتوافق مع المواد البسيطة: الأكسجين والكبريت والسيلينيوم، التيلوريوم والبولونيوم. الأعضاء الثلاثة الأولى يظهر خصائص المعدنية. الأكسجين الفورمولا - حوالي _2. تعديل تآصلي من نفس العنصر - الأوزون (O _3). كلا الإصدارين هي الغازات. الكبريت والسيلينيوم - الصلبة غير المعدنية. التيلوريوم - شيبه المعدن مادة، موصل للتيار الكهربائي، البولونيوم - المعادن.

الأكسجين - العنصر الأكثر وفرة

المحتوى الكلي من ذرات العنصر في القشرة الأرضية حوالي 47٪ (حسب الوزن). تم العثور على الأوكسجين في شكل حر، أو كجزء من اتصالات متعددة. مادة بسيطة، الذين صيغة O ₂ في تكوين الغلاف الجوي، وتشكل ما نسبته 21٪ الهواء (من حيث الحجم). يذوب الأكسجين الجزيئي في الماء، فمن بين جزيئات التربة.

نحن نعلم بالفعل أن هناك نوعا آخر من وجود عنصر كيميائي نفسه في شكل مادة بسيطة. هذا الأوزون - تشكيل الغاز في حوالي 30 كم من الطبقة السطحية، وغالبا ما تسمى الشاشة الأوزون. الأكسجين منضم يدخل جزيئات الماء في العديد من الصخور والمعادن والمركبات العضوية.

هيكل ذرة الأكسجين

يحتوي الجدول الدوري معلومات كاملة عن الأكسجين:

1. الرقم التسلسلي للعنصر - 8.
2. المسؤول النووي - +8.
3. العدد الإجمالي للإلكترون - 8.
4. صيغة الأكسجين الالكترونية - 1S 2S ^{2 2} 2P ^4.

في الطبيعة، وهناك ثلاثة نظائر مستقرة، والتي لها نفس رقم التسلسل في الجدول الدوري، وهو تكوين متطابقة من البروتونات والإلكترونات، ولكن عدد مختلف من النيوترونات. يتم الرمز النظائر بالرمز نفسه - O. على الرسم البياني مقارنة يبين التركيبة من ثلاثة نظائر الأكسجين:

خصائص الأكسجين - عنصر كيميائي

على 2P ذرة sublevel اثنين من الإلكترونات المفردة، وهو ما يفسر ظهور الأكسدة -2 و +2. إلكترونين يقترن لا يمكن قطع، إلى زيادة درجة الأكسدة إلى أربعة كما هو الحال في الكبريت وchalcogenides أخرى. السبب - عدم وجود الطبقة الفرعية الحرة. ولذلك، فإن مركبات عنصر كيميائي لا يحمل التكافؤ الأكسجين وحالة الأكسدة رقم المجموعة متساوية في نسخة قصيرة من نظام الدوري (6). متوسط عدد الأكسدة هو -2 بالنسبة له.

فقط مع مركبات الفلور يسلك الأكسجين غير معهود حالة الأكسدة الإيجابية لل+2 بالنسبة له. قيمة EO اثنين من مختلف نقاط القوة اللافلزات: EA (D) = 3.5. EE (F) = 4. وكعنصر أكثر كهربية، الفلوري يحتفظ أقوى إلكترونات التكافؤ وتجذب الجزيئات إلى مستوى الطاقة الخارجي للذرة أكسجين. لذلك، في رد فعل مع الفلور هو الأكسجين الحد من وكيل يفقد الإلكترونات.

الأكسجين - وهي مادة بسيطة

الباحث D. الإنجليزية بريستلي في عام 1774 في سياق التجارب التي تم تحديدها الغاز من قبل التحلل من أكسيد الزئبق. قبل عامين، كانت نفس المادة في شكله النقي K شيل. بعد بضع سنوات، وجد الكيميائي الفرنسي أنطوان لافويزير على الغاز هو جزء من الهواء، ودراسة الخواص. الصيغة الكيميائية الأكسجين - O _2. تعكس تسجيل تكوين الإلكترونات مسألة المشاركة في تشكيل الرابطة التساهمية غير القطبية - O O ::. استبدال كل زوج الربط الإلكتروني مع سطر واحد: O = O. ويوضح هذه الصيغة الأكسجين بوضوح أن الذرات في جزيء ترتبط من قبل اثنين من أزواج الإلكترونات المشتركة.

إجراء عمليات حسابية بسيطة وتحديد ما هو الكتلة الجزيئية النسبية من الأكسجين: السيد (O ₂₎ = هارون (O) × 2 = 16 × 2 = 32. وعلى سبيل المقارنة: (الهواء) السيد = 29. صيغة الأوكسجين الكيميائي يختلف عن الأوزون ذرة الأكسجين. وبالتالي، السيد (O ₃₎ = هارون (O) × 3 = 48. الأوزون في الأوكسجين هو أثقل 1.5 مرات.

الخصائص الفيزيائية

الأكسجين - غاز بدون لون وطعم ورائحة (في درجة حرارة قياسية وضغط يعادل الضغط الجوي). المادة أثقل قليلا من الهواء؛ قابل للذوبان في الماء، ولكن بكميات صغيرة. نقطة ذوبان الأكسجين سلبي وغير -218،3 درجة مئوية. النقطة التي يتم تحويلها الأكسجين السائل يعود إلى غاز - هي درجة حرارة غليانه. لO ₂ قيمة جزيئات من هذه الكمية المادية تصل -182،96 درجة مئوية. يصبح الأكسجين السائل والصلب لون أزرق فاتح.

الحصول على الأكسجين في المختبر

عند تسخينها، مواد مثل برمنجنات البوتاسيوم التي تحتوي على الأكسجين، يتم تخصيص غاز عديم اللون والتي يمكن جمعها في قارورة أو أنبوب. إذا قمت بإجراء في الاوكسجين النقي مضاءة، أنها تحرق بمرح أكثر من في الهواء. اثنين من طريقة مختبر آخر لإنتاج الأكسجين - التحلل من بيروكسيد الهيدروجين وكلوريد البوتاسيوم (كلورات البوتاسيوم). النظر في جهاز الدائرة، والذي يستخدم لالتحلل الحراري.

في أنبوب اختبار أو قارورة القاع ذهابا وهو ضروري لصب كلورات البوتاسيوم قليلا، أغلق سدادة مع أنبوب مخرج الغاز. يجب أن ترسل لها الطرف الآخر (تحت الماء) مقلوب رأسا على عقب في القارورة. ينبغي حذف الرقبة في كوب أو العفن مملوءة بالماء. عندما يتم تحرير الأوكسجين ساخنة من الملح أنبوب كلورات. كما يدخل أنبوب بخار في قارورة، وتشريد المياه منه. عندما شغل لمبة مع غاز، تحت الماء المغلق مقفول ومقلوب. تم الحصول عليها في هذه التجربة المخبرية، والأكسجين يمكن استخدامها لدراسة الخصائص الكيميائية للمادة بسيطة.

احتراق

إذا المختبر ينفذ احتراق المواد في الأكسجين، فمن الضروري معرفة والامتثال للوائح النار. حرقها الهيدروجين على الفور في الهواء، ويخلط مع الأكسجين في نسبة 2: 1، فمن ناسفة. مواد الاحتراق في الأكسجين النقي هو أكثر قوة مما كانت عليه في الهواء. وهذا يفسر ظاهرة تكوين الهواء. الأوكسجين في الغلاف الجوي هو أكثر قليلا من 1.5 أجزاء (21٪). احتراق - لمواد التفاعل مع الأكسجين، وينتج عنها منتجات مختلفة، وذلك أساسا أكاسيد المعادن واللافلزات. خليط مؤكسد من O ₂ مع المواد القابلة للاشتعال، بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمركبات الناتجة أن تكون سامة.

احتراق شمعة التقليدية (أو مباريات) يرافقه تشكيل ثاني أكسيد الكربون. التجربة التالية لا يمكن أن يؤديها في المنزل. إذا كانت المادة لحرق تحت وعاء زجاجي أو فنجان كبير، واحتراق تتوقف مرة واحدة يستهلك كل الأوكسجين. النيتروجين لا يدعم التنفس والاحتراق. ثاني أكسيد الكربون - منتجات الأكسدة - لم يعد يتفاعل مع الأكسجين. شفافة ماء جير يمكن الكشف عن وجود ثاني أكسيد الكربون على حرق الشمعة. إذا نواتج الاحتراق تمر عبر هيدروكسيد الكالسيوم، فإن الحل يصبح غائما. يحدث تفاعل كيميائي بين الماء والجير وثاني أكسيد الكربون، التي تم الحصول عليها غير قابلة للذوبان كربونات الكالسيوم.

إعداد الأوكسجين على نطاق صناعي

أرخص العملية، التي يتم الحصول عليها جزيئات خالية من O الهواء _2، وليس المرتبطة بتنفيذ التفاعلات الكيميائية. في الصناعة، على سبيل المثال، في مصانع الصلب، والهواء عند درجة حرارة منخفضة وارتفاع ضغط المسال. هذه المكونات في الغلاف الجوي الكبرى مثل الأكسجين والنيتروجين، وتغلي عند درجات حرارة مختلفة. فصل خليط الهواء مع ارتفاع درجات الحرارة تدريجيا إلى درجة حرارة الغرفة. أولا، الجزيئات النيتروجين تتميز، ثم الأوكسجين. طريقة الفصل على أساس مختلف الخصائص الفيزيائية للمواد بسيطة. صيغة مادة بسيطة من الأكسجين هو نفسه كما كان من قبل تبريد وتسييل الهواء، - O _2.

ونتيجة لذلك، فإن بعض ردود الفعل الكهربائي، أيضا، والأكسجين، ويتم جمع أكثر من القطب المقابل. احتياجاتها من الغاز من الصناعية، وشركات البناء بكميات كبيرة. الطلب على الاكسجين يتزايد باستمرار، خاصة يحتاج إليها الصناعة الكيميائية. تخزين الغاز المنتج لأغراض الصناعية والطبية في اسطوانات من الفولاذ، ومجهزة مع وضع العلامات. دبابة الأكسجين الملون باللون الأزرق أو الأزرق لتمييزه عن الغاز المسال الآخرين - النيتروجين والميثان والأمونيا.

الحسابات الكيميائية على أساس الصيغ والمعادلات من ردود الفعل التي تنطوي O ₂ جزيئات

القيمة العددية من الكتلة المولية للأكسجين تتزامن مع كمية أخرى - الكتلة الجزيئية النسبية. فقط في الحالة الأولى، وهناك وحدة. يجب أن تكون مكتوبة لفترة وجيزة صيغة مادة الأكسجين والوزن الجزيئي على النحو التالي: M (O ₂₎ = 32 جم / مول. في ظل ظروف طبيعية مول من أي حجم الغاز يتوافق مع 22.4 لترا. وبالتالي، 1 مول من O ₂ - هو 22.4 ليتر مادة 2 الشامات O _{2 حتي} 44،8 ليتر. وفقا لمعادلة التفاعل بين الهيدروجين والأكسجين يمكن أن نرى أن رد فعل 2 مول من الهيدروجين ومول واحد من الأكسجين:

إذا كان اللعب من رد فعل من 1 مول من الهيدروجين، وكمية الأكسجين 0.5 مول • 22،4 لتر / مول = 11.2 لتر.

دور O ₂ الجزيئات في الطبيعة والحياة البشرية

الأوكسجين المستهلكة من قبل الكائنات الحية على الأرض، ويشارك في الدورة الدموية من المواد ما يزيد على 3 مليارات سنة. هذا هو المضمون الرئيسي للتنفس والتمثيل الغذائي، ويمكن أن تتحلل جزيئات المغذيات توليفها من قبل الجسم يحتاج الطاقة. يتم استهلاك الأكسجين بشكل مستمر في العالم، ولكن تتجدد احتياطياتها من خلال عملية التمثيل الضوئي. عالم روسي K. Timiryazev يعتقد أنه نظرا لهذه العملية ما زالت هناك حياة على كوكبنا.

عظيم هو دور الأوكسجين في الطبيعة والاقتصاد:

• يمتص خلال الكائنات الحية التنفس.
• المشاركة في تفاعلات التمثيل الضوئي في النباتات.
• جزء من جزيء عضوي.
• عمليات الاضمحلال، والتخمير، والصدأ تحدث بمشاركة الأكسجين بوصفه أكسدة.
• تستخدم لتخليق المنتجات العضوية.

يتم استخدام اسطوانات الاوكسجين المسال لقطع واللحام المعادن في درجات حرارة عالية. وتنفذ هذه العمليات في محطات بناء الآلات، في شركات النقل والبناء. للعمل تحت الماء، تحت الأرض، على علو مرتفع في فراغ الناس بحاجة أيضا جزيء O _2. الدبابات الأكسجين وتستخدم في الطب لإثراء تكوين الهواء الذي يستنشقه الناس الذين يعانون من المرض. الغاز للأغراض الطبية، والتي تتميز الغياب شبه الكامل من الشوائب التقنية، ورائحة.

الأكسجين - مؤكسد الكمال

المعروف مجمع الأكسجين مع جميع العناصر الكيميائية في الجدول الدوري، باستثناء ممثلي الأولى من عائلة الغازات النادرة. العديد من المواد تتفاعل مباشرة مع ذرات الأكسجين، الهالوجينات باستثناء والذهب والبلاتين. من أهمية كبرى هي الظواهر التي تنطوي على الأكسجين، والتي يرافقه الافراج عن الضوء والحرارة. وتستخدم هذه العمليات على نطاق واسع في الداخل والصناعة. الخامات المعدنية التفاعل مع الأكسجين تسمى اطلاق النار. يتم خلط خام قبل الأرض مع الهواء المخصب الأكسجين. في درجات حرارة عالية واستخلاص المعادن من كبريتيد للمواد بسيطة. وبالتالي الحصول على الحديد وبعض المعادن غير الحديدية. وجود الأكسجين النقي يعزز معدل عمليات الإنتاج في مختلف فروع الكيمياء والهندسة والتعدين.

ظهور وسيلة رخيصة لإنتاج الأكسجين من الهواء عن طريق فصل إلى مكوناته في درجة حرارة منخفضة، قد حفز تطوير العديد من مجالات الانتاج الصناعي. الكيميائيين يعتقدون جزيء O ₂ وO ذرات العوامل المؤكسدة المثالي. وهذه هي المواد الطبيعية، ويتم تجديدها باستمرار في الطبيعة، لا تلوث البيئة. وبالإضافة إلى ذلك، التفاعلات الكيميائية التي تنطوي على الأكسجين غالبا ما ينتهي مع توليفة من بعد منتج طبيعي وآمن آخر - الماء. دور O ₂ في إزالة تنقية الصناعية السامة مياه الصرف الصحي من الشوائب. وعلاوة على ذلك يستخدم الأكسجين لتعقيم تعديلاته تآصلي - الأوزون. هذه المادة بسيطة تمتلك النشاط مؤكسد عالية. عندما ozonization المياه تتحلل الملوثات. الأوزون هو أيضا تأثير ضار على النباتات الدقيقة المسببة للأمراض.