Az oxigén támogatja a légzési és égési folyamatokat. Sok nemfém ég oxigénben. Például a szén a levegőben ég, és kölcsönhatásba lép az oxigénnel. Ennek a reakciónak az eredményeként szén-dioxidés hő szabadul fel. Ismeretes, hogy a hőt a „Q” betű jelöli. Ha egy reakció eredményeként hő szabadul fel, akkor az egyenletbe „Q” kerül, ha elnyelődik, akkor „-Q”.

A kémiai reakció során felszabaduló vagy elnyelt hőt termikusnak nevezzük hatás kémiai reakció.

A hőkibocsátással fellépő reakciókat ún hőtermelő.

A hő elnyelésével fellépő reakciókat ún endoterm.

Az oxigén kölcsönhatása nemfémekkel

A szén levegőben történő égésének reakcióegyenlete:

CO 2 = CO 2 Q

Ha szenet éget egy edényben oxigénnel, akkor a szén gyorsabban ég, mint a levegőben. Vagyis a szén égési sebessége oxigénben nagyobb, mint levegőben.

A kén is ég a levegőben, és hő is szabadul fel. Ez azt jelenti, hogy a kén és az oxigén közötti reakciót nevezhetjük exotermnek. A kén gyorsabban ég tiszta oxigénben, mint levegőben.

A kén oxigénben való elégetésének egyenlete, ha ez kén-oxid képződést eredményez (IV) :

S O 2 = SO 2 Q

Hasonlóképpen lehetséges a foszfor égési reakciója levegőben vagy oxigénben. Ez a reakció szintén exoterm. Ennek egyenlete, ha ennek eredményeként foszfor (V) oxid képződik:

4P 5O 2 = 2P 2 O 5 Q

Az oxigén kölcsönhatása fémekkel

Egyes fémek oxigénes légkörben éghetnek. Például a vas oxigénben ég, és vaskővé válik:

3Fe 2O 2 = Fe 3 O 4 Q

De a réz nem ég oxigénben, hanem hevítés közben oxigénnel oxidálódik. Ebben az esetben réz(II)-oxid képződik:

2CuO2 = 2CuO

Az oxigén kölcsönhatása összetett anyagokkal

Az oxigén nemcsak egyszerű, hanem összetett anyagokkal is képes reagálni.

A földgáz metán oxigénben égve szén-monoxidot (IV) és vizet képez:

CH 4 2O 2 = CO 2 2H 2 O Q

A metán tökéletlen égésekor (hiányos oxigén mellett) nem szén-dioxid, hanem szén-monoxid CO képződik. Szén-monoxid– mérgező anyag, rendkívül veszélyes az emberre, mert a személy nem érzi mérgező hatását, de lassan eszméletvesztéssel elalszik.

Az egyszerű és összetett anyagok oxigénnel való reakcióit oxidációnak nevezzük. Amikor az egyszerű és összetett anyagok kölcsönhatásba lépnek az oxigénnel, általában kialakulnak összetett anyagok, amely két elemből áll, amelyek közül az egyik az oxigén. Ezeket az anyagokat oxidoknak nevezzük.

1. Feladat- és gyakorlatgyűjtemény kémiából: 8. évfolyam: tankönyvekhez. P.A. Orzhekovsky és mások „Kémia. 8. osztály” / P.A. Orzsekovszkij, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006. (70-74. o.)

2. Ushakova O.V. Munkafüzet kémiából: 8. osztály: a tankönyvhöz P.A. Orzhekovsky és mások „Kémia. 8. évfolyam” / O.V. Ushakova, P.I. Beszpalov, P.A. Orzsekovszkij; alatt. szerk. prof. P.A. Orzsekovszkij - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (68-70. o.)

3. Kémia. 8. évfolyam. Tankönyv általános műveltségre intézmények / P.A. Orzsekovszkij, L.M. Mescserjakova, M.M. Shalashova. – M.:Astrel, 2012. (§21)

4. Kémia: 8. osztály: tankönyv. általános műveltségre intézmények / P.A. Orzsekovszkij, L.M. Mescserjakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§28)

5. Kémia: szervetlen. kémia: tankönyv. 8. osztály számára általános műveltség létesítése /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. – M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2009. (§20)

6. Enciklopédia gyerekeknek. 17. kötet Kémia / Fejezet. ed.V.A. Volodin, Ved. tudományos szerk. I. Leenson. – M.: Avanta, 2003.

8 O 1s 2 2s 2 2p 4; Ar = 15,999 Izotópok: 160 (99,759%); 170 (0,037%); 180 (0,204%); EO - 3,5

Clark-é földkéreg 47 tömeg%; a hidroszférában 85,82 tömeg%; a légkörben 20,95 térfogatszázalék.

A leggyakoribb elem.

Az elem előfordulási formái: a) szabad formában - O 2, O 3;

b) be kötött forma: O 2-anionok (főleg)

Az oxigén egy tipikus nemfém, p-elem. Vegyérték = II; oxidációs állapot -2 (kivéve H 2 O 2, OF 2, O 2 F 2)

Az O2 fizikai tulajdonságai

Normál körülmények között a molekuláris oxigén O2 gáz halmazállapotú, nincs színe, szaga vagy íze, és vízben gyengén oldódik. Nyomás alatt mélyen lehűtve halványkék folyadékká kondenzálódik (Tkip - 183°C), amely -219°C-on kékeskék kristályokká alakul.

Megszerzési módszerek

1. Oxigén keletkezik a természetben a fotoszintézis során mCO 2 + nH 2 O → mO 2 + Cm(H 2 O)n

2. Ipari termelés

a) folyékony levegő rektifikálása (elválasztás N 2 -től);

b) víz elektrolízise: 2H 2 O → 2H 2 + O 2

3. A laboratóriumban a sók termikus redox-bontásával a következőket nyerik:

a) 2КlO 3 = 3О 2 + 2KCI

b) 2KMnO 4 = O 2 + MnO 2 + K 2 MnO 4

c) 2KNO 3 = O 2 + 2KNO 2

d) 2Cu(NO3)O2 = O2 + 4NO2 + 2CuO

e) 2AgNO 3 = O 2 + 2NO 2 + 2Ag

4. Hermetikusan zárt helyiségekben és az autonóm légzést biztosító eszközökben az oxigén a következő reakcióval nyerhető:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = O 2 + 2Na 2 CO 3

Az oxigén kémiai tulajdonságai

Az oxigén erős oxidálószer. Kémiai aktivitását tekintve csak a fluor után áll. A He, Ne és Ar kivételével minden elemmel vegyületet képez. Közvetlenül reagál a legtöbb egyszerű anyaggal normál körülmények között vagy hevítéskor, valamint katalizátorok jelenlétében (kivétel az Au, Pt, Hal 2, nemesgázok). Az O 2-t érintő reakciók a legtöbb esetben exotermek, gyakran égési módban, néha robbanásszerűen mennek végbe. A reakciók eredményeként olyan vegyületek képződnek, amelyekben az oxigénatomok általában C.O. -2:

Alkáli fémek oxidációja

4Li + O 2 = 2Li 2 O lítium-oxid

2Na + O 2 = Na 2 O 2 nátrium-peroxid

K + O 2 = KO 2 kálium-szuperoxid

Minden fém oxidációja, kivéve az Au, Pt

Me + O 2 = Me x O y oxidok

Nem fémek oxidációja, kivéve halogéneket és nemesgázokat

N 2 + O 2 = 2NO - Q

S+O2=S02;

C + O 2 = CO 2;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

Si + O 2 = SiO 2

Nemfémek és fémek hidrogénvegyületeinek oxidációja

4HI + O 2 = 2I 2 + 2H 2 O

2H 2S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

2PH 3 + 4O 2 = P 2 O 5 + 3H 2 O

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

C x H y + O 2 = CO 2 + H 2 O

MeH x + 3O 2 = Me x O y + H 2 O

Többértékű fémek és nemfémek kis szénatomszámú oxidjainak és hidroxidjainak oxidációja

4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3

4Fe(OH)2 + O 2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

2SO 2 + O 2 = 2SO 3

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3

Fém-szulfidok oxidációja

4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

Szerves anyagok oxidációja

Minden szerves vegyület ég, a levegő oxigénje által oxidálódik.

Oxidációs termékek különféle elemek molekuláiban a következők szerepelnek:

A teljes oxidációs (égési) reakciók mellett tökéletlen oxidációs reakciók is lehetségesek.

Példák szerves anyagok nem teljes oxidációjának reakcióira:

1) alkánok katalitikus oxidációja

2) alkének katalitikus oxidációja

3) alkoholok oxidációja

2R-CH 2OH + O 2 → 2RCOH + 2H 2 O

4) aldehidek oxidációja

Ózon

Az ózon O 3 erősebb oxidálószer, mint az O 2, mivel a reakció során molekulái szétesnek és atomos oxigén keletkezik.

Tiszta O 3 - gáz kék, nagyon mérgező.

K + O 3 = KO 3 kálium-ozonid, piros.

PbS + 2O 3 = PbSO 4 + O 2

2KI + O 3 + H 2 O = I 2 + 2KON + O 2

Ez utóbbi reakciót az ózon minőségi és mennyiségi meghatározására használják.

OXIGÉN (latin Oxygenium), Ó, kémiai elem A periódusos rendszer rövid alakjának VI. csoportja (hosszú alak 16. csoportja) a kalkogénekre utal; atomszáma 8, atomtömege 15,9994. A természetes oxigén három izotópból áll: 16 O (99,757%), 17 O (0,038%) és 18 O (0,205%). A legkönnyebb 16 O izotóp túlsúlya a keverékben annak köszönhető, hogy a 16 O atom magja 8 protonból és 8 neutronból áll. Egyenlő szám protonok és neutronok határozzák meg azok nagy kötési energiáját az atommagban és a 16 O atommagok legnagyobb stabilitását másokhoz képest. 12-26 tömegszámú radioizotópokat mesterségesen állítottak elő.

Történelmi információk. Az oxigént 1774-ben egymástól függetlenül K. Scheele (kálium-nitrátok KNO 3 és nátrium NaNO 3, mangán-dioxid MnO 2 és más anyagok égetésével) és J. Priestley (ólom-tetroxid Pb 3 O 4 és higany-oxid HgO hevítésével) nyerték. Később, amikor megállapították, hogy az oxigén a savak része, A. Lavoisier javasolta az oxigène nevet (a görög όχύς - savanyú és γεννάω - szülök, innen ered. Orosz név"oxigén").

Elterjedtség a természetben. Az oxigén a leggyakoribb kémiai elem a Földön: a kémiailag kötött oxigén tartalma a hidroszférában 85,82% (főleg víz formájában), a földkéregben - 49 tömeg%. Több mint 1400 ásványi anyagról ismert, hogy oxigént tartalmaz. Ezek között túlsúlyban vannak az oxigéntartalmú savak sóiból képződött ásványok (a legfontosabb osztályok a természetes karbonátok, a természetes szilikátok, a természetes szulfátok, a természetes foszfátok), és az ezeken alapuló kőzetek (pl. mészkő, márvány), valamint különféle természetes oxidok, természetes és kőzethidroxidok kőzetek (például bazalt). A molekuláris oxigén a föld légkörének 20,95 térfogat%-át (23,10 tömeg%-át) teszi ki. A légköri oxigén biológiai eredetű és ben képződik zöld növények amely a fotoszintézis során vízből és szén-dioxidból származó klorofilt tartalmaz. A növények által felszabaduló oxigén mennyisége kompenzálja a bomlási, égési és légzési folyamatok során elfogyasztott oxigén mennyiségét.

Az oxigén, egy biogén elem, a természetes anyagok legfontosabb osztályainak része szerves vegyületek(fehérjék, zsírok, nukleinsavak, szénhidrátok stb.) és a csontváz szervetlen vegyületeinek összetételében.

Tulajdonságok. Külső szerkezet elektronhéj oxigénatom 2s 2 2p 4; vegyületekben -2, -1, ritkán +1, +2 oxidációs állapotot mutat; Pauling elektronegativitás 3,44 (a legelektronegatívabb elem a fluor után); atomsugár 60 pm; az O2 ion sugara 121 pm (2-es koordinációs szám). Gáz-, folyékony és szilárd halmazállapotban az oxigén kétatomos O 2 molekulák formájában létezik. Az O 2 molekulák paramágnesesek. Létezik az oxigén - ózon allotróp módosulata is, amely háromatomos O 3 molekulákból áll.

Alapállapotban az oxigénatom rendelkezik páros szám vegyértékelektronok, amelyek közül kettő párosítatlan. Ezért az oxigén, amelynek nincs alacsony energiájú üres d-opbitálja, a legtöbb kémiai vegyületben kétértékű. A kémiai kötés természetétől és a vegyület kristályszerkezetének típusától függően az oxigén koordinációs száma eltérő lehet: O (atomi oxigén), 1 (például O 2, CO 2), 2 (pl. H 2 O, H 2 O 2), 3 (például H 3 O +), 4 (például Be és Zn oxoacetát), 6 (például MgO, CdO), 8 (például Na 2 O , Cs 2O). Az atom kis sugara miatt az oxigén erős π-kötéseket tud kialakítani más atomokkal, például oxigénatomokkal (O 2, O 3), szénnel, nitrogénnel, kénnel és foszforral. Ezért az oxigén szempontjából egy kettős kötés (494 kJ/mol) energetikailag kedvezőbb, mint két egyszeres kötés (146 kJ/mol).

Az O 2 -molekulák paramágnesességét két párhuzamos spinű, párosítatlan elektron jelenléte magyarázza a kétszeresen degenerált antikötő π* pályákon. Mivel a molekula kötőpályái néggyel több elektront tartalmaznak, mint az antikötő pályák, az O2 kötési sorrendje 2, azaz az oxigénatomok közötti kötés kétszeres. Ha egy fotokémiai vagy kémiai hatás során két ellentétes spinű elektron jelenik meg egy π* pályán, akkor létrejön az első gerjesztett állapot, amely 92 kJ/mol energiával helyezkedik el az alapállapot felett. Ha egy oxigénatom gerjesztésekor két elektron két különböző π* pályát foglal el, és spinje ellentétes, akkor egy második gerjesztett állapot jön létre, amelynek energiája 155 kJ/mol-lal nagyobb, mint az alapállapot. A gerjesztést az interatomi növekedése kíséri O-O távolságok: 120,74-től alapállapotban 121,55-ig az első, és 122,77-ig a második gerjesztett állapotban, ami viszont gyengüléshez vezet O-O kommunikációés az oxigén fokozott kémiai aktivitására. Az O 2 molekula mindkét gerjesztett állapota játszik fontos szerepet oxidációs reakciókban a gázfázisban.

Az oxigén színtelen, szagtalan és íztelen gáz; t olvadék -218,3 °C, t forráspont -182,9 °C, gázhalmazállapotú oxigén sűrűsége 1428,97 kg/dm 3 (0 °C-on és normál nyomáson). A folyékony oxigén halványkék folyadék, a szilárd oxigén kék kristályos anyag. 0 °C-on a hővezető képesség 24,65-10 -3 W/(mK), moláris hőkapacitás állandó nyomás 29,27 J/(mol K), gázhalmazállapotú oxigén dielektromos állandója 1,000547, folyadék 1,491. Az oxigén rosszul oldódik vízben (3,1 térfogat% oxigén 20 °C-on), jól oldódik egyes szerves fluortartalmú oldószerekben, például perfluordekalinban (4500 térfogat% oxigén 0 °C-on). Jelentős mennyiség az oxigén feloldja a nemesfémeket: ezüstöt, aranyat és platinát. A gáz oldhatósága olvadt ezüstben (962 °C-on 2200 térfogatszázalék) a hőmérséklet csökkenésével meredeken csökken, ezért levegőn lehűtve az ezüstolvadék „forr” és kifröccsen az oldott oxigén intenzív felszabadulása miatt.

Az oxigén erősen reaktív, erős oxidálószer: a legtöbb egyszerű anyaggal reakcióba lép, amikor normál körülmények között, főként a megfelelő oxidok képződésével (sok reakció, amely lassan megy végbe szobahőmérsékleten vagy annál magasabb hőmérsékleten alacsony hőmérsékletek, hevítéskor robbanás és nagy mennyiségű hő felszabadulása kíséri). Az oxigén normál körülmények között reagál hidrogénnel (víz H 2 O képződik; az oxigén és hidrogén keverékei robbanásveszélyesek - lásd Robbanásveszélyes gáz), hevítéskor - kénnel (SO 2 kén-dioxid és kén-trioxid SO 3), szénnel (szén-oxid CO , szén-dioxid CO 2), foszfor (foszfor-oxidok), sok fém (fém-oxidok), különösen könnyen alkáli- és alkáliföldfémekkel (főleg fém-peroxidok és szuperoxidok, például bárium-peroxid BaO 2, kálium-szuperoxid KO 2). Az oxigén 1200 °C feletti hőmérsékleten vagy elektromos kisülés hatására reagál nitrogénnel (nitrogén-monoxid NO képződik). Az oxigénvegyületeket xenonnal, kriptonnal, halogénekkel, arannyal és platinával közvetetten nyerik. Az oxigén nem képez kémiai vegyületeket héliummal, neonnal és argonnal. A folyékony oxigén egyben erős oxidálószer is: a benne átitatott vatta meggyújtva azonnal meggyullad, ha a nyitott edénytől több méter távolságra van folyékony oxigénnel, spontán meggyullad.

Az oxigén három ionos formát képez, amelyek mindegyike a kémiai vegyületek külön osztályának tulajdonságait határozza meg: O 2 - szuperoxidok (az oxigénatom formális oxidációs állapota -0,5), O 2 - peroxidvegyületek (az oxigénatom oxidációs állapota -1 például hidrogén-peroxid H 2 O 2), O 2- -oxidok (az oxigénatom oxidációs állapota -2). Az oxigén +1 és +2 pozitív oxidációs állapotot mutat az O 2 F 2 és OF 2 fluoridokban. Az oxigén-fluoridok instabilak, erős oxidálószerek és fluorozó reagensek.

A molekuláris oxigén gyenge ligandum, és egyes Fe, Co, Mn, Cu komplexekhez kötődik. Az ilyen komplexek közül a legfontosabb a vas-porfirin, amely a melegvérű állatok szervezetében oxigént szállító fehérje, a hemoglobin része.

Biológiai szerep. Oxigén szabad formában és összetételben is különféle anyagok(például oxidázok és oxidoreduktázok enzimei) részt vesz az élő szervezetekben előforduló összes oxidációs folyamatban. Ennek eredményeként kiemelkedik nagy számban az életfolyamat során elfogyasztott energia.

Nyugta. IN ipari méretekben Az oxigént a levegő cseppfolyósításával és frakcionált desztillációjával állítják elő (lásd a Levegő elválasztás című cikket), valamint a víz elektrolízisével. Laboratóriumi körülmények között az oxigént hidrogén-peroxid (2P 2 O 2 = 2H 2 O + O 2), fém-oxidok (például higany-oxid: 2HgO = 2Hg + O 2), oxigéntartalmú oxidálószer sói hevítésével nyerik. savak (például kálium-klorát : 2KlO 3 = 2KCl + 3O 2, kálium-permanganát: 2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2), NaOH vizes oldatának elektrolízisével. A gáznemű oxigént kékre festett acélhengerekben tárolják és szállítják 15 és 42 MPa nyomáson, folyékony oxigént - fém Dewar tartályokban vagy speciális tartálytartályokban.

Alkalmazás. A műszaki oxigént oxidálószerként használják a kohászatban (lásd pl. Oxigénkonverteres eljárás), fémek gázlángfeldolgozásánál (lásd pl. Oxigénvágás), vegyipar amikor mesterséges folyékony üzemanyag, kenőolajok, salétromsav és kénsav, metanol, ammónia és ammónia műtrágyák, fém-peroxidok stb. Az oxigén légzőkészülékekben tiszta oxigént használnak űrhajók, tengeralattjárók, nagy magasságba való mászáskor, víz alatti munkák végzésekor, in gyógyászati ​​célokra az orvostudományban (lásd az Oxigénterápia cikket). A folyékony oxigént a robbantási műveletek során rakéta-üzemanyagok oxidálószereként használják. Az oxigéngáz oldatainak vizes emulzióit bizonyos szerves fluortartalmú oldószerekben javasolták mesterséges vérhelyettesítőként (például perftoránként) használni.

Lit.: Saunders N. Oxigén és a a 16. csoport elemei. Oxf., 2003; Drozdov A. A., Zlomanov V. P., Mazo G. N., Spiridonov F. M. Szervetlen kémia. M., 2004. T. 2; Shriver D., Atkins P. Szervetlen kémia. M., 2004. T. 1-2.

Bevezetés

Minden nap beszívjuk a szükséges levegőt. Gondolkoztál már azon, hogy miből, vagy inkább milyen anyagokból áll a levegő? A legtöbb nitrogént (78%) tartalmaz, ezt követi az oxigén (21%) és az inert gázok (1%). Bár az oxigén nem a levegő legalapvetőbb része, nélküle a légkör lakhatatlan lenne. Ennek köszönhetően létezik élet a Földön, mert a nitrogén együtt és külön-külön is pusztító az ember számára. Nézzük az oxigén tulajdonságait.

Az oxigén fizikai tulajdonságai

Egyszerűen nem lehet megkülönböztetni az oxigént a levegőben, mivel normál körülmények között ez egy íz, szín és szag nélküli gáz. De az oxigén mesterségesen átalakítható más aggregációs állapotokká. Tehát -183 o C-on folyékony lesz, és -219 o C-on megkeményedik. De csak az ember képes szilárd és folyékony oxigénhez jutni, és a természetben csak gáz halmazállapotban létezik. így néz ki (fotó). A kemény pedig jégnek tűnik.

Az oxigén fizikai tulajdonságai egyben a molekula szerkezete is egyszerű anyag. Az oxigénatomok két ilyen anyagot képeznek: oxigént (O 2) és ózont (O 3). Az alábbiakban egy oxigénmolekula modellje látható.

Oxigén. Kémiai tulajdonságok

Az első dolog, amivel egy elem kémiai jellemzése kezdődik, a D. I. Mengyelejev periódusos rendszerében elfoglalt helye. Tehát az oxigén a fő alcsoport 6. csoportjának 2. periódusában van a 8-as számon. Atomtömege 16 amu, nemfém.

IN szervetlen kémia más elemekkel alkotott bináris vegyületeit külön oxidokká egyesítették. Oxigén képződhet kémiai vegyületek fémekkel és nemfémekkel egyaránt.

Beszéljünk a laboratóriumokban való beszerzéséről.

Kémiailag az oxigén kálium-permanganát, hidrogén-peroxid, bertolit só, nitrátok lebontásával nyerhető aktív fémekés nehézfém-oxidok. Tekintsük a reakcióegyenleteket az egyes módszerek alkalmazásakor.

1. Víz elektrolízise:

H 2 O 2 = H 2 O + O 2

5. Nehézfém-oxidok (például higany-oxid) lebontása:

2HgO = 2Hg + O2

6. Aktív fém-nitrátok (például nátrium-nitrát) lebontása:

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

Oxigén alkalmazása

Elkészültünk a kémiai tulajdonságokkal. Itt az ideje, hogy beszéljünk az oxigén felhasználásáról az emberi életben. Elektromos és hőerőművek tüzelőanyagának elégetéséhez szükséges. Öntöttvasból és fémhulladékból acél előállítására, fém hegesztésére és vágására használják. Oxigén szükséges a tűzoltók maszkjaihoz, a búvárok palackjaihoz, és felhasználják a vas- és színesfémkohászatban, sőt robbanóanyag-gyártásban is. Az oxigén az élelmiszeriparban is ismert, mint élelmiszer-adalékanyag E948. Úgy tűnik, nincs olyan iparág, ahol ne használnák, de a legfontosabb szerepe az orvostudományban van. Ott „orvosi oxigénnek” hívják. Annak érdekében, hogy az oxigén felhasználásra alkalmas legyen, elősűrítik. Az oxigén fizikai tulajdonságai azt jelentik, hogy összenyomható. Ebben a formában ezekhez hasonló hengerekben tárolják.

Intenzív terápiában és berendezésekben végzett műveletek során használják a létfontosságú folyamatok fenntartására a beteg páciens testében, valamint bizonyos betegségek kezelésében: dekompresszió, a gyomor-bél traktus patológiái. Segítségével az orvosok nap mint nap sok életet mentenek meg. Vegyi és fizikai tulajdonságok Az oxigén széles körben hozzájárul a felhasználásához.

MEGHATÁROZÁS

Oxigén- a periódusos rendszer nyolcadik eleme. Megnevezés - O a latin „oxygenium” szóból. A második periódusban található, VIA csoport. Nem fémekre utal. A nukleáris töltés 8.

Az oxigén a földkéreg leggyakoribb eleme. Szabad állapotban van légköri levegő, kötött formában, része a víznek, ásványoknak, kőzeteknek és minden olyan anyagnak, amelyből a növények és állatok szervezetei felépülnek. Az oxigén tömeghányada a földkéregben körülbelül 47%.

Egyszerű formájában az oxigén színtelen, szagtalan gáz. Valamivel nehezebb a levegőnél: 1 liter oxigén tömege normál körülmények között 1,43 g, 1 liter levegő tömege 1,293 g. Az oxigén vízben oldódik, bár kis mennyiségben: 100 térfogatrész 0 o C-os víz 4,9, 20 o C-on pedig 3,1 térfogatrész oxigén oldódik fel.

Az oxigén atom- és molekulatömege

MEGHATÁROZÁS

Relatív atomtömeg A r egy anyag atomjának moláris tömege osztva 1/12-vel moláris tömeg szén-12 atom (12 C).

Az atomi oxigén relatív atomtömege 15,999 amu.

MEGHATÁROZÁS

Relatív molekulatömeg M r egy molekula moláris tömege osztva egy 12 szénatom moláris tömegének 1/12-ével (12 C).

Ez egy dimenzió nélküli mennyiség Ismeretes, hogy az oxigénmolekula kétatomos - O 2. Egy oxigénmolekula relatív molekulatömege egyenlő lesz:

M r (O 2) = 15,999 × 2 ≈32.

Az oxigén allotrópiája és allotróp módosulásai

Az oxigén két alakban létezhet allotróp módosítások- oxigén O 2 és ózon O 3 (az oxigén fizikai tulajdonságait fentebb leírtuk).

Normál körülmények között az ózon gáz. Erős hűtéssel elválasztható az oxigéntől; az ózon kék folyadékká kondenzálódik, forráspontja (-111,9 o C).

Az ózon oldhatósága vízben sokkal nagyobb, mint az oxigéné: 100 térfogatrész 0 o C-os víz 49 térfogatrész ózont old fel.

Az ózon oxigénből történő képződése a következő egyenlettel fejezhető ki:

3O 2 = 2O 3 - 285 kJ.

Az oxigén izotópjai

Ismeretes, hogy a természetben az oxigén három izotóp formájában található: 16 O (99,76%), 17 O (0,04%) és 18 O (0,2%). Tömegszámuk 16, 17 és 18. A 16 O oxigénizotóp atommagja nyolc protont és nyolc neutront tartalmaz, a 17 O és 18 O izotópok pedig ugyanannyi protont, kilenc illetve tíz neutront tartalmaznak.

Az oxigénnek tizenkét radioaktív izotópja létezik 12-24 tömegszámmal, amelyek közül a legstabilabb 15 O izotóp, felezési ideje 120 s.

Oxigén ionok

Kívülről energiaszint Az oxigénatom hat elektronból áll, amelyek vegyértékek:

1s 2 2s 2 2p 4 .

Az oxigénatom szerkezete az alábbiakban látható:

A kémiai kölcsönhatás következtében az oxigén elveszítheti vegyértékelektronjait, i.e. legyen donoruk, és pozitív töltésű ionokká alakuljanak vagy fogadjanak el elektronokat egy másik atomtól, pl. legyen az elfogadójuk, és negatív töltésű ionokká alakuljanak:

O 0 +2e → O 2-;

O 0 -1e → O 1+ .

Oxigén molekula és atom

Az oxigénmolekula két atomból áll - O 2. Íme néhány tulajdonság, amely az oxigénatomot és a molekulát jellemzi:

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA