Oksijen, solunum ve yanma süreçlerini destekler. Ametallerin çoğu oksijende yanar. Örneğin kömür havada yanarak oksijenle etkileşime girer. Bu reaksiyonun sonucunda; karbondioksit ve ısı açığa çıkar. Isının “Q” harfiyle ifade edildiği bilinmektedir. Bir reaksiyon sonucunda ısı açığa çıkarsa denklemde “Q”, emiliyorsa “-Q” yazılır.

Kimyasal reaksiyon sırasında açığa çıkan veya emilen ısıya termal denir. etki kimyasal reaksiyon.

Isının açığa çıkmasıyla oluşan reaksiyonlara denir ekzotermik.

Isının alınmasıyla oluşan reaksiyonlara denir endotermik.

Oksijenin ametallerle etkileşimi

Kömürün havada yanması için reaksiyon denklemi:

CO2 = CO2Q

Kömürü oksijenli bir kapta yakarsanız, kömür havadan daha hızlı yanacaktır. Yani kömürün oksijendeki yanma hızı havaya göre daha yüksektir.

Kükürt ayrıca havada yanar ve ısı da açığa çıkar. Bu, kükürt ve oksijen arasındaki reaksiyonun ekzotermik olarak adlandırılabileceği anlamına gelir. Saf oksijende kükürt havaya göre daha hızlı yanar.

Kükürtün oksijende yanması için denklem, eğer bu durum kükürt oksit oluşumuyla sonuçlanırsa (IV) :

S Ö 2 = SO 2 Q

Benzer şekilde fosforun yanma reaksiyonunu hava veya oksijende gerçekleştirmek mümkündür. Bu reaksiyon aynı zamanda ekzotermiktir. Sonuç olarak fosfor (V) oksit oluşursa denklemi:

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

Oksijenin metallerle etkileşimi

Bazı metaller oksijen atmosferinde yanabilir. Örneğin demir, demir pulu oluşturmak için oksijende yanar:

3Fe 2O 2 = Fe 3 O 4 Q

Ancak bakır oksijende yanmaz, ısıtıldığında oksijenle oksitlenir. Bu durumda bakır (II) oksit oluşur:

2CuO2 = 2CuO

Oksijenin karmaşık maddelerle etkileşimi

Oksijen sadece basit maddelerle değil aynı zamanda karmaşık maddelerle de reaksiyona girebilir.

Doğal gaz metan oksijen içinde yanarak karbon monoksit (IV) ve su oluşturur:

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

Metanın eksik yanması ile (yetersiz oksijen koşullarında), karbondioksit değil, karbon monoksit CO oluşur. Karbon monoksit– toksik bir madde, insanlar için son derece tehlikeli çünkü kişi toksik etkisini hissetmez ancak yavaş yavaş bilinç kaybıyla uykuya dalar.

Basit ve karmaşık maddelerin oksijenle reaksiyonlarına oksidasyon denir. Basit ve karmaşık maddeler oksijenle etkileşime girdiğinde kural olarak oluşurlar. karmaşık maddeler biri oksijen olmak üzere iki elementten oluşur. Bu maddelere oksitler denir.

1. Kimyada problemlerin ve alıştırmaların toplanması: 8. sınıf: ders kitapları için. P.A. Orzhekovsky ve diğerleri. “Kimya. 8. sınıf” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006. (s.70-74)

2. Ushakova O.V. Çalışma kitabı kimyada: 8. sınıf: P.A. ders kitabına. Orzhekovsky ve diğerleri. “Kimya. 8. sınıf” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovski; altında. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s.68-70)

3. Kimya. 8. sınıf. Ders Kitabı genel eğitim için kurumlar / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Şalaşova. – M.:Astrel, 2012. (§21)

4. Kimya: 8. sınıf: ders kitabı. genel eğitim için kurumlar / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§28)

5. Kimya: inorganik. kimya: ders kitabı. 8. sınıf için genel eğitim kuruluş /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. – M.: Eğitim, OJSC “Moskova Ders Kitapları”, 2009. (§20)

6. Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Bölüm. ed.V.A. Volodin, Ved. ilmi ed. I. Leenson. – M.: Avanta, 2003.

8 O 1s 2 2s 2 2p 4; Ar = 15,999 İzotoplar: 16 O (%99,759); 170 (%0,037); 180 (%0,204); Enerji Verimliliği - 3,5

Clark'ın yer kabuğu ağırlıkça %47; hidrosferde kütlece %85,82; atmosferde hacimce %20,95 oranında bulunur.

En yaygın unsur.

Elementin oluşum biçimleri: a) serbest biçimde - O 2, O 3;

b)c bağlı form: O 2- anyonlar (esas olarak)

Oksijen tipik bir metal olmayan p elementidir. Değerlik = II; oksidasyon durumu -2 (H 2 O 2, OF 2, O 2 F 2 hariç)

O2'nin fiziksel özellikleri

Normal koşullar altında moleküler oksijen O2 gaz halindedir, rengi, kokusu veya tadı yoktur ve suda az çözünür. Basınç altında derinlemesine soğutulduğunda, soluk mavi bir sıvıya (Tkip - 183°C) dönüşür ve bu sıvı, -219°C'de mavi-mavi kristallere dönüşür.

Elde etme yöntemleri

1. Oksijen, fotosentez işlemi sırasında doğada oluşur mCO 2 + nH 2 O → mO 2 + Cm(H 2 O)n

2. Endüstriyel üretim

a) sıvı havanın düzeltilmesi (N2'den ayırma);

b) suyun elektrolizi: 2H 2 O → 2H 2 + O 2

3. Laboratuvarda tuzların termal redoks ayrıştırılmasıyla aşağıdakiler elde edilir:

a) 2КlO3 = 3О2 + 2KCI

b) 2KMnO4 = O2 + MnO2 + K2MnO4

c) 2KNO3 = O2 + 2KNO2

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

e) 2AgNO3 = O2 + 2NO2 + 2Ag

4. Hermetik olarak kapatılmış odalarda ve otonom solunuma yönelik cihazlarda oksijen, reaksiyonla elde edilir:

2Na202 + 2CO2 = O2 + 2Na2C03

Oksijenin kimyasal özellikleri

Oksijen güçlü bir oksitleyici ajandır. Kimyasal aktivite açısından flordan sonra ikinci sıradadır. He, Ne ve Ar dışındaki tüm elementlerle bileşik oluşturur. Normal koşullar altında veya ısıtıldığında ve ayrıca katalizörlerin varlığında çoğu basit maddeyle doğrudan reaksiyona girer (istisnalar Au, Pt, Hal 2, soy gazlardır). O2'yi içeren reaksiyonlar çoğu durumda ekzotermiktir, sıklıkla yanma modunda, bazen de patlama şeklinde ilerler. Reaksiyonların bir sonucu olarak, oksijen atomlarının kural olarak C.O.'ya sahip olduğu bileşikler oluşur. -2:

Alkali metallerin oksidasyonu

4Li + O2 = 2Li2O lityum oksit

2Na + O2 = Na202 sodyum peroksit

K + O2 = KO2 potasyum süperoksit

Au, Pt hariç tüm metallerin oksidasyonu

Me + O 2 = Me x O y oksitler

Halojenler ve soy gazlar dışındaki metal olmayanların oksidasyonu

N2 + Ö2 = 2NO - Q

S + O2 = S02;

C + O2 = C02;

4P + 5O2 = 2P205

Si + O2 = SiO2

Ametallerin ve metallerin hidrojen bileşiklerinin oksidasyonu

4HI + Ö2 = 2I2 + 2H2Ö

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H20

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

2PH3 + 4O2 = P205 + 3H20

SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O

C x H y + O2 = CO2 + H2O

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

Çok değerlikli metallerin ve metal olmayanların düşük oksit ve hidroksitlerinin oksidasyonu

4FeO + O2 = 2Fe2O3

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

2SO2 + Ö2 = 2SO3

4NO2 + Ö2 + 2H2Ö = 4HNO3

Metal sülfitlerin oksidasyonu

4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe203

Organik maddelerin oksidasyonu

Tüm organik bileşikler atmosferik oksijenle oksitlenerek yanar.

Oksidasyon ürünleri çeşitli unsurlar Moleküllerinde bulunanlar şunlardır:

Tam oksidasyon (yanma) reaksiyonlarının yanı sıra, eksik oksidasyon reaksiyonları da mümkündür.

Organik maddelerin eksik oksidasyonunun reaksiyon örnekleri:

1) alkanların katalitik oksidasyonu

2) alkenlerin katalitik oksidasyonu

3) alkollerin oksidasyonu

2R-CH2OH + O2 → 2RCOH + 2H20

4) aldehitlerin oksidasyonu

Ozon

Ozon O3, O2'den daha güçlü bir oksitleyici maddedir, çünkü reaksiyon sırasında molekülleri atomik oksijen oluşturmak üzere parçalanır.

Saf O3 - gaz mavi, çok zehirli.

K + O3 = KO3 potasyum ozonit, kırmızı.

PbS + 2O3 = PbS04 + O2

2KI + Ö3 + H2Ö = I2 + 2KON + Ö2

İkinci reaksiyon, ozonun niteliksel ve niceliksel belirlenmesi için kullanılır.

OKSİJEN (Latince Oksijen), Ah, kimyasal element Periyodik sistemin kısa formunun Grup VI'sı (uzun formun 16. grubu), kalkojenleri ifade eder; atom numarası 8, atom kütlesi 15,9994. Doğal oksijen üç izotoptan oluşur: 16 O (%99,757), 17 O (%0,038) ve 18 O (%0,205). Karışımda en hafif 16 O izotoplarının baskınlığı, 16 O atomunun çekirdeğinin 8 proton ve 8 nötrondan oluşmasından kaynaklanmaktadır. Eşit sayı Protonlar ve nötronlar, çekirdekteki yüksek bağlanma enerjilerini ve 16 O çekirdeğinin diğerlerine kıyasla en yüksek stabilitesini belirler. Kütle numaraları 12-26 olan radyoizotoplar yapay olarak elde edilmiştir.

Tarihsel bilgi. Oksijen, 1774 yılında bağımsız olarak K. Scheele (potasyum nitratlar KNO3 ve sodyum NaN03, manganez dioksit Mn02 ve diğer maddeleri kalsine ederek) ve J. Priestley (kurşun tetroksit Pb304 ve cıva oksit HgO'yu ısıtarak) tarafından elde edildi. Daha sonra, oksijenin asitlerin bir parçası olduğu tespit edildiğinde, A. Lavoisier oxygène adını önerdi (Yunanca όχύς - ekşi ve γεννάω - doğururum, dolayısıyla Rus adı"oksijen").

Doğada yaygınlık. Oksijen, dünyadaki en yaygın kimyasal elementtir: hidrosferdeki kimyasal olarak bağlı oksijenin içeriği, yer kabuğunda% 85,82 (çoğunlukla su formunda), kütle olarak% 49'dur. 1.400'den fazla mineralin oksijen içerdiği bilinmektedir. Bunların arasında, oksijen içeren asitlerin tuzlarının oluşturduğu mineraller (en önemli sınıflar doğal karbonatlar, doğal silikatlar, doğal sülfatlar, doğal fosfatlardır) ve bunlara dayalı kayaçlar (örneğin kireçtaşı, mermer) ve ayrıca çeşitli doğal oksitler, doğal ve kaya hidroksitleri kayalar (örneğin bazalt). Moleküler oksijen, dünya atmosferinin hacimce %20,95'ini (kütlece %23,10) oluşturur. Atmosferdeki oksijen biyolojik kökenlidir ve yeşil bitkiler fotosentez sırasında sudan klorofil ve karbondioksit içerir. Bitkiler tarafından salınan oksijen miktarı, çürüme, yanma ve solunum süreçlerinde tüketilen oksijen miktarını telafi eder.

Biyojenik bir element olan oksijen, doğal elementlerin en önemli sınıflarından biridir. organik bileşikler(proteinler, yağlar, nükleik asitler, karbonhidratlar vb.) ve iskeletin inorganik bileşiklerinin bileşiminde.

Özellikler. Dış yapı elektron kabuğu oksijen atomu 2s 2 2p 4; bileşiklerde -2, -1, nadiren +1, +2 oksidasyon durumları sergilenir; Pauling elektronegatifliği 3.44 (flordan sonra en elektronegatif element); atom yarıçapı 60 pm; O2 iyonunun yarıçapı 121 pm'dir (koordinasyon numarası 2). Gaz, sıvı ve katı hallerde oksijen, diatomik O2 molekülleri formunda bulunur. O2 molekülleri paramanyetiktir. Ayrıca triatomik O3 moleküllerinden oluşan oksijen - ozonun allotropik bir modifikasyonu da vardır.

Temel durumda oksijen atomu çift ​​sayı değerlik elektronları, bunlardan ikisi eşlenmemiş. Bu nedenle, düşük enerjili boş bir d-opbitali olmayan oksijen çoğu kimyasal bileşikte iki değerlidir. Kimyasal bağın doğasına ve bileşiğin kristal yapısının türüne bağlı olarak oksijenin koordinasyon sayısı farklı olabilir: O (atomik oksijen), 1 (örneğin, O 2, CO 2), 2 (örneğin, H 2 O, H 2 O 2), 3 (örneğin, H 3 O +), 4 (örneğin, Be ve Zn oksoasetatlar), 6 (örneğin, MgO, CdO), 8 (örneğin, Na 2 O) , Cs20). Atomun küçük yarıçapı nedeniyle oksijen, diğer atomlarla, örneğin oksijen atomlarıyla (O2, O3), karbon, nitrojen, kükürt ve fosforla güçlü π bağları oluşturabilir. Bu nedenle oksijen için bir çift bağ (494 kJ/mol), iki tekli bağdan (146 kJ/mol) enerji açısından daha uygundur.

O2 moleküllerinin paramanyetizması, çift dejenere antibağ π* yörüngelerinde paralel dönüşlere sahip iki eşleşmemiş elektronun varlığıyla açıklanır. Molekülün bağlanma yörüngeleri, karşıt bağ yörüngelerinden dört daha fazla elektron içerdiğinden, O2'deki bağ sırası 2'dir, yani oksijen atomları arasındaki bağ iki katıdır. Bir fotokimyasal veya kimyasal etki sırasında, bir π* yörüngesinde zıt spinlere sahip iki elektron belirirse, yerden 92 kJ/mol yüksek enerjide bulunan ilk uyarılmış durum ortaya çıkar. Bir oksijen atomu uyarıldığında, iki elektron iki farklı π* yörüngesini işgal ederse ve zıt dönüşlere sahipse, enerjisi temel durumdan 155 kJ/mol daha yüksek olan ikinci bir uyarılmış durum ortaya çıkar. Uyarma atomlar arası bir artışla birlikte olur O-O mesafeleri: Temel durumda 120,74 pm'den birinci uyarılmış durumda 121,55 pm'ye ve ikinci uyarılmış durumda 122,77 pm'ye kadar, bu da zayıflamaya yol açar O-O iletişimleri ve oksijenin kimyasal aktivitesinin artmasına neden olur. O2 molekülünün her iki uyarılmış durumu da rol oynar önemli rol Gaz fazındaki oksidasyon reaksiyonlarında.

Oksijen renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır; t erime -218,3 °C, t kaynama -182,9 °C, gaz halindeki oksijenin yoğunluğu 1428,97 kg/dm3 (0 °C'de ve normal basınçta). Sıvı oksijen soluk mavi bir sıvıdır, katı oksijen ise mavi kristalli bir maddedir. 0 °C'de ısı iletkenliği 24,65-10 -3 W/(mK), molar ısı kapasitesi sabit basınç 29,27 J/(mol K), gaz halindeki oksijenin dielektrik sabiti 1,000547, sıvı 1,491. Oksijen suda çok az çözünür (20°C'de hacimce %3,1 oksijen), perflorodekalin gibi bazı organoflüorin solventlerde oldukça çözünür (0°C'de hacimce %4500 oksijen). Önemli miktar oksijen asil metalleri çözer: gümüş, altın ve platin. Gazın erimiş gümüş içindeki çözünürlüğü (962 °C'de hacimce %2200) sıcaklık düştükçe keskin bir şekilde azalır, bu nedenle havada soğutulduğunda gümüş eriyiği "kaynar" ve çözünmüş oksijenin yoğun salınımı nedeniyle sıçrar.

Oksijen oldukça reaktiftir, güçlü bir oksitleyici maddedir: çoğu basit maddeyle reaksiyona girer. normal koşullar esas olarak karşılık gelen oksitlerin oluşumuyla (oda sıcaklığında veya daha fazla sıcaklıkta yavaş yavaş meydana gelen birçok reaksiyon) düşük sıcaklıklarısıtıldığında bir patlama ve büyük miktarda ısının açığa çıkması eşlik eder). Oksijen normal koşullar altında hidrojenle reaksiyona girer (su H2O oluşur; oksijenin hidrojenle karışımları patlayıcıdır - bkz. Patlayıcı gaz), ısıtıldığında - kükürt (kükürt dioksit SO2 ve kükürt trioksit SO3), karbon (karbon oksit CO) ile reaksiyona girer , karbondioksit CO2), fosfor (fosfor oksitler), birçok metal (metal oksitler), özellikle alkali ve alkalin toprak metalleri (esas olarak metal peroksitler ve süperoksitler, örneğin baryum peroksit BaO2, potasyum süperoksit KO2) ile kolayca. Oksijen, 1200 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda veya elektrik deşarjına maruz kaldığında nitrojenle reaksiyona girer (nitrojen monoksit NO oluşur). Ksenon, kripton, halojenler, altın ve platin içeren oksijen bileşikleri dolaylı olarak elde edilir. Oksijen helyum, neon ve argon ile kimyasal bileşikler oluşturmaz. Sıvı oksijen aynı zamanda güçlü bir oksitleyicidir: içine batırılmış pamuk yünü tutuşturulduğunda anında yanar; bazı uçucu organik maddeler, sıvı oksijen içeren açık bir kaptan birkaç metre uzakta olduklarında kendiliğinden tutuşabilir.

Oksijen, her biri ayrı bir kimyasal bileşik sınıfının özelliklerini belirleyen üç iyonik form oluşturur: O2 - süperoksitler (oksijen atomunun resmi oksidasyon durumu -0,5), O2 - peroksit bileşikleri (oksijen atomunun oksidasyon durumu -1) örneğin hidrojen peroksit H202), O2- - oksitler (oksijen atomunun oksidasyon durumu -2). Oksijen, O 2 F 2 ve OF 2 florürlerinde sırasıyla +1 ve +2 pozitif oksidasyon durumları sergiler. Oksijen florürler kararsızdır, güçlü oksitleyici maddeler ve florlayıcı reaktiflerdir.

Moleküler oksijen zayıf bir liganddır ve bazı Fe, Co, Mn, Cu komplekslerine bağlanır. Bu tür kompleksler arasında en önemlisi, sıcak kanlı hayvanların vücudunda oksijeni taşıyan bir protein olan hemoglobinin bir parçası olan demir porfirindir.

Biyolojik rol. Hem serbest formda hem de bileşimde oksijen çeşitli maddeler(örneğin oksidaz ve oksidoredüktaz enzimleri) canlı organizmalarda meydana gelen tüm oksidatif süreçlerde yer alır. Sonuç olarak öne çıkıyor büyük sayı Yaşam sürecinde tüketilen enerji.

Fiş. İÇİNDE endüstriyel ölçek Oksijen, havanın sıvılaştırılması ve fraksiyonel damıtılmasıyla (bkz. Hava ayırma makalesi) ve ayrıca suyun elektrolizi yoluyla üretilir. Laboratuvar koşullarında oksijen, hidrojen peroksitin (2P 2 O 2 = 2H 2 O + O 2), metal oksitlerin (örneğin cıva oksit: 2HgO = 2Hg + O 2), oksijen içeren oksitleyici tuzların ısıtılmasıyla ayrıştırılmasıyla elde edilir. asitler (örneğin, potasyum klorat: 2KlO3 = 2KCl + 3O2, potasyum permanganat: 2KMnO4 = K2MnO4 + Mn02 + O2), sulu bir NaOH çözeltisinin elektrolizi ile. Gaz halindeki oksijen, 15 ve 42 MPa basınçta mavi boyalı çelik silindirlerde, sıvı oksijen - metal Dewar kaplarında veya özel tank tanklarında depolanır ve taşınır.

Başvuru. Teknik oksijen, metalurjide (örneğin, Oksijen dönüştürücü işlemine bakınız), metallerin gaz aleviyle işlenmesinde (örneğin, Oksijenle kesmeye bakınız), oksitleyici bir madde olarak kullanılır. kimya endüstrisi yapay alırken sıvı yakıt, yağlama yağları, nitrik ve sülfürik asitler, metanol, amonyak ve amonyak gübreleri, metal peroksitler vb. Oksijen solunum cihazlarında saf oksijen kullanılır. uzay gemileri denizaltılar, yüksek irtifalara tırmanırken, su altı çalışmaları yaparken, tıbbi amaçlar tıpta (bkz. Oksijen tedavisi makalesi). Patlatma operasyonları sırasında roket yakıtları için oksitleyici olarak sıvı oksijen kullanılır. Bazı organoflor çözücüler içindeki oksijen gazı çözeltilerinin sulu emülsiyonlarının, yapay kan ikameleri (örneğin perftoran) olarak kullanılması önerilmiştir.

Kaynak: Saunders N. Oksijen ve grup 16'nın elemanları. Oxf., 2003; Drozdov A.A., Zlomanov V.P., Mazo G.N., Spiridonov F.M. İnorganik kimya. M., 2004.T.2; Shriver D., Atkins P. İnorganik kimya. M., 2004.T.1-2.

giriiş

Her gün ihtiyacımız olan havayı soluyoruz. Havanın neyden, daha doğrusu hangi maddelerden oluştuğunu hiç düşündünüz mü? Çoğu nitrojen (%78), ardından oksijen (%21) ve inert gazlar (%1) içerir. Her ne kadar oksijen havanın en temel kısmı olmasa da, o olmasaydı atmosfer yaşanmaz olurdu. Onun sayesinde Dünya'da yaşam var çünkü nitrojen hem birlikte hem de ayrı ayrı insanlar için yıkıcıdır. Oksijenin özelliklerine bakalım.

Oksijenin fiziksel özellikleri

Normal şartlarda tadı, rengi ve kokusu olmayan bir gaz olduğundan havadaki oksijeni ayırt edemezsiniz. Ancak oksijen yapay olarak diğer toplanma durumlarına dönüştürülebilir. Yani -183 o C'de sıvı hale gelir, -219 o C'de ise sertleşir. Ancak katı ve sıvı oksijeni yalnızca insanlar elde edebilir ve doğada yalnızca gaz halinde bulunur. buna benziyor (fotoğraf). Ve sert olan buza benziyor.

Oksijenin fiziksel özellikleri aynı zamanda molekülün yapısıdır basit madde. Oksijen atomları bu tür iki maddeyi oluşturur: oksijen (O2) ve ozon (O3). Aşağıda bir oksijen molekülünün bir modeli bulunmaktadır.

Oksijen. Kimyasal özellikler

Bir elementin kimyasal karakterizasyonunun başladığı ilk şey onun D.I. Mendeleev'in periyodik tablosundaki konumudur. Yani oksijen 8 numaradaki ana alt grubun 6. grubunun 2. periyodundadır. Atom kütlesi 16 amu'dur, metal değildir.

İÇİNDE inorganik kimya diğer elementlerle olan ikili bileşikleri ayrı bir oksit halinde birleştirildi. Oksijen oluşabilir kimyasal bileşikler hem metallerle hem de metal olmayanlarla.

Laboratuvarlarda elde edilmesi hakkında konuşalım.

Kimyasal olarak oksijen, potasyum permanganat, hidrojen peroksit, bertolit tuzu, nitratların ayrışmasıyla elde edilebilir. aktif metaller ve ağır metallerin oksitleri. Bu yöntemlerin her birini kullanırken reaksiyon denklemlerini ele alalım.

1. Suyun elektrolizi:

H 2 Ö 2 = H 2 Ö + Ö 2

5. Ağır metal oksitlerin (örneğin cıva oksit) ayrışması:

2HgO = 2Hg + O2

6. Aktif metal nitratların (örneğin sodyum nitrat) ayrışması:

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

Oksijen uygulaması

Kimyasal özelliklerle işimiz bitti. Artık oksijenin insan yaşamında kullanımından bahsetmenin zamanı geldi. Elektrik ve termik santrallerde yakıtın yakılması için gereklidir. Dökme demir ve hurda metalden çelik elde etmek, metal kaynak yapmak ve kesmek için kullanılır. İtfaiyecilerin maskeleri, dalgıçların tüpleri için oksijene ihtiyaç duyulur ve demir ve demir dışı metalurjide ve hatta patlayıcı imalatında kullanılır. Oksijen aynı zamanda gıda endüstrisinde şu şekilde de bilinir: gıda katkı maddesi E948. Kullanılmadığı sanayi yok gibi görünüyor ama en önemli rolü tıptadır. Orada buna “tıbbi oksijen” deniyor. Oksijenin kullanıma uygun olması için önceden sıkıştırılır. Oksijenin fiziksel özellikleri sıkıştırılabileceği anlamına gelir. Bu haliyle bunlara benzer silindirlerin içinde depolanır.

Yoğun bakımda ve hasta bir hastanın vücudundaki hayati süreçleri sürdürmek için ekipman operasyonları sırasında ve ayrıca bazı hastalıkların tedavisinde kullanılır: dekompresyon, gastrointestinal sistem patolojileri. Onun yardımıyla doktorlar her gün birçok hayat kurtarıyor. Kimyasal ve fiziksel özellikler Oksijenin bu kadar yaygın şekilde kullanılmasına katkıda bulunur.

TANIM

Oksijen- Periyodik Tablonun sekizinci elementi. Tanım - Latince “oksijenyum” kelimesinden O. İkinci periyotta yer alan VIA grubu. Metal olmayanları ifade eder. Nükleer yük 8'dir.

Oksijen yerkabuğunda en yaygın bulunan elementtir. Serbest bir durumda atmosferik hava bağlı formda suyun, minerallerin, kayaların ve bitki ve hayvan organizmalarının inşa edildiği tüm maddelerin bir parçasıdır. Yer kabuğundaki oksijenin kütle oranı yaklaşık %47'dir.

Basit haliyle oksijen renksiz, kokusuz bir gazdır. Havadan biraz daha ağırdır: Normal koşullar altında 1 litre oksijenin kütlesi 1,43 g, 1 litre havanın kütlesi ise 1,293 g'dır. Oksijen, küçük miktarlarda da olsa suda çözünür: 0 o C'de 100 hacim su, 4.9'u ve 20 o C - 3.1 hacim oksijeni çözer.

Oksijenin atomik ve moleküler kütlesi

TANIM

Bağıl atom kütlesi A r bir maddenin atomunun molar kütlesinin 1/12'ye bölünmesidir molar kütle karbon-12 atomu (12C).

Atomik oksijenin bağıl atom kütlesi 15.999 amu'dur.

TANIM

Bağıl molekül ağırlığı M r bir molekülün molar kütlesinin, bir karbon-12 atomunun (12 C) molar kütlesinin 1/12'sine bölünmesidir.

Bu boyutsuz bir miktardır. Oksijen molekülünün diatomik - O2 olduğu bilinmektedir. Bir oksijen molekülünün bağıl moleküler kütlesi şuna eşit olacaktır:

Mr(O2) = 15,999 × 2 ≈32.

Oksijenin allotropisi ve allotropik modifikasyonları

Oksijen iki formda bulunabilir allotropik modifikasyonlar- oksijen O2 ve ozon O3 (oksijenin fiziksel özellikleri yukarıda açıklanmıştır).

Normal şartlarda ozon bir gazdır. Güçlü soğutma ile oksijenden ayrılabilir; ozon yoğunlaşarak (-111,9 o C) sıcaklıkta kaynayan mavi bir sıvıya dönüşür.

Ozonun sudaki çözünürlüğü oksijenden çok daha fazladır: 0 o C'de 100 hacim su, 49 hacim ozonu çözer.

Oksijenden ozonun oluşumu aşağıdaki denklemle ifade edilebilir:

3O2 = 2O3 - 285 kJ.

Oksijen izotopları

Doğada oksijenin 16 O (%99,76), 17 O (%0,04) ve 18 O (%0,2) olmak üzere üç izotop halinde bulunabileceği bilinmektedir. Kütle sayıları sırasıyla 16, 17 ve 18'dir. Oksijen izotopu 16 O'nun bir atomunun çekirdeği sekiz proton ve sekiz nötron içerir ve izotoplar 17 O ve 18 O, aynı sayıda proton, sırasıyla dokuz ve on nötron içerir.

Kütle sayıları 12'den 24'e kadar olan on iki radyoaktif oksijen izotopu vardır; bunların en kararlı izotopu 120 saniyelik yarı ömre sahip 15 O'dur.

Oksijen iyonları

Dışarıda enerji seviyesi Oksijen atomunun değerlik elektronları olan altı elektronu vardır:

1s 2 2s 2 2p 4 .

Oksijen atomunun yapısı aşağıda gösterilmiştir:

Kimyasal etkileşimin bir sonucu olarak oksijen değerlik elektronlarını kaybedebilir; onların donörü olabilir ve pozitif yüklü iyonlara dönüşebilir veya başka bir atomdan elektron kabul edebilir. onların alıcısı olun ve negatif yüklü iyonlara dönüşün:

O 0 +2e → O 2-;

Ç 0 -1e → Ç 1+ .

Oksijen molekülü ve atom

Oksijen molekülü iki atomdan oluşur - O2. Oksijen atomunu ve molekülünü karakterize eden bazı özellikler şunlardır:

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1