فرمول اکسیژن. جدول تناوبی - اکسیژن

عنصر شیمیایی اکسیژن ذخیره شده در گروه اصلی دوره دوم VI-هفتم منسوخ نسخه کوتاه شده در جدول تناوبی. با توجه به استانداردهای شماره جدید - گروه 16 است. این تصمیم مربوط اساس نظر IUPAC در سال 1988 ساخته شده بود. اکسیژن به عنوان یک ماده ساده از فرمول - O _2. خواص اصلی آن، نقش در طبیعت و اقتصاد در نظر بگیرید. ما را با شرح کامل این گروه آغاز از سیستم تناوبی، است که توسط اکسیژن به عهده دارد. عنصر متفاوت از congeners آن داشتن کالکوژن، و آب از هیدروژن است ترکیبات گوگرد، سلنیوم و تلوریم. توضیح تمام نشانه های یافت می شود، تنها در مورد ساختار و خواص اتم یاد بگیرند.

کالکوژن - عناصر مرتبط اکسیژن

خواص مشابه از اتم یک گروه واحد در سیستم تناوبی را تشکیل میدهند. اکسیژن با خانواده کالکوژن رهبری، اما متفاوت از آنها را در تعدادی از خواص.

جرم اتمی اکسیژن - گروه جد - 16 است. .. ترکیبات E متر کالکوژن با تشکیل هیدروژن و فلزات نشان حالت اکسیداسیون عادی خود -2. به عنوان مثال، متشکل از آب (H ₂ O) عدد اکسایش اکسیژن -2 است.

ترکیب معمولی ترکیبات کالکوژن هیدروژن از فرمول کلی: H ₂ اسید R. انحلال این مواد تشکیل شده است. تنها هیدروژن پیوند اکسیژن - آب - دارای خواص ویژه ای است. با توجه به یافته های دانشمندان، این ماده غیر معمول و بسیار ضعیف اسید، و یک پایگاه بسیار ضعیف است.

گوگرد، سلنیم و تلوریم دارند معمولی حالت اکسیداسیون مثبت (4، 6) در ترکیبات با اکسیژن و دیگر غیر فلزات داشتن الکترونگاتیوی بالا (EO). اکسیدهای ترکیب کالکوژن منعکس کننده فرمول کلی: RO _2، RO _3. H ₂ RO _3، H ₂ RO _4: آنها یک ترکیب اسید های مربوطه شده _اند.

عناصر به مواد ساده دارد: اکسیژن، گوگرد، سلنیوم، تلوریم و پلونیوم. سه نفر از اعضای اولین خواص فلزی. اکسیژن فرمول - درباره _2. اصلاح چند شکلی از همان عنصر - ازن (O _3). هر دو نسخه گاز هستند. گوگرد و سلنیوم - جامد غیر فلزات. تلوریم - ماده شبه فلز است، یک هادی جریان الکتریکی، پلونیوم - فلز.

اکسیژن - عنصر فراوان

محتوای کل اتم های عنصر در پوسته زمین در حدود 47٪ (وزن) است. اکسیژن در فرم آزاد، و یا به عنوان بخشی از اتصالات چندگانه پیدا شده است. ماده ساده، که فرمول از O ₂ است در ترکیب جو، تشکیل 21٪ هوا (حجم). اکسیژن مولکولی در آب حل شده، آن را بین ذرات خاک است.

ما در حال حاضر می دانیم این است که نوع دیگری از وجود عنصر شیمیایی مشابه در قالب یک ماده ساده وجود دارد. این ازن - گاز تشکیل شده در حدود 30 کیلومتر از لایه سطحی، اغلب به نام صفحه نمایش ازن. اکسیژن محدود وارد مولکول های آب در بسیاری از سنگ ها و مواد معدنی، ترکیبات آلی.

اتم اکسیژن ساختار

جدول تناوبی شامل اطلاعات کامل در مورد اکسیژن:

1. شماره سریال عنصر - 8.
2. بار هسته - 8.
3. تعداد کل الکترون - 8.
4. فرمول اکسیژن الکترونیک - 1S 2S ² 2P ^{2 4.}

در طبیعت، سه ایزوتوپ پایدار، که همان تعداد دنباله در جدول تناوبی، یک ترکیب یکسان از پروتون و الکترون، اما تعداد مختلف از نوترون وجود دارد. ایزوتوپها با نماد همان نشان داده می شود - O. برای مقایسه نمودار نشان دادن ترکیب از سه ایزوتوپ اکسیژن:

خواص اکسیژن - یک عنصر شیمیایی

در 2P اتم زیرسطح دو الکترون جفت نشده، توضیح می دهد که ظاهر اکسیداسیون -2 و 2. دو الکترون جفت نمی تواند قطع، به درجه ای از اکسیداسیون به چهار عنوان در گوگرد و کالکوژنها دیگر افزایش یافته است. دلیل - عدم زیر لایه رایگان. بنابراین، ترکیبات عنصر شیمیایی می کند ظرفیت اکسیژن و تعداد گروه برابر حالت اکسیداسیون در نسخه کوتاه از سیستم تناوبی (6) نشان نمی دهند. میانگین عدد اکسایش -2 برای او است.

فقط با ترکیبات فلوئور نمایشگاه اکسیژن نامتعارف حالت اکسیداسیون مثبت 2 برای او. ارزش EO دو نقاط قوت گازهای نجیب مختلف: EA (D) = 3.5؛ EE (F) = 4. به عنوان یک عنصر الکترونگاتیو تر، قوی تر فلورو حفظ الکترونهای ظرفیت آن و جذب ذرات را به یک سطح انرژی خارجی اتم اکسیژن است. بنابراین، در واکنش با فلوئور است اکسیژن کاهش عامل الکترون از دست می دهد.

اکسیژن - ماده ساده

محقق D. انگلیسی پریستلی در سال 1774 در این دوره از آزمایش های گاز توسط تجزیه اکسید جیوه شناخته شده است. دو سال پیش از همان ماده در حالت خالص K. Scheele بود. فقط چند سال بعد، شیمیدان فرانسوی آنتوان لاوازیه در بر داشت که برای گاز بخشی از هوا است، و خواص مطالعه قرار گرفت. فرمول شیمیایی اکسیژن - O _2. بازتاب ترکیب ضبط الکترون ماده شرکت در تشکیل یک پیوند کووالانسی غیر قطبی - O O ::. به جای هر جفت الکترون پیوند با یک خط: O = O. چنین فرمول اکسیژن به وضوح نشان می دهد که اتم ها در مولکول توسط دو جفت الکترون مشترک مرتبط است.

انجام محاسبات ساده و تعیین جرم مولکولی نسبی از اکسیژن است: آقای (O ₂₎ = AR (O) * 2 = 16 * 2 = 32. برای مقایسه: (هوا) آقای = 29. فرمول اکسیژن شیمیایی از ازن متفاوت یک اتم اکسیژن. از این رو، آقای (O ₃₎ = AR (O) * 3 = 48. ازن اکسیژن 1.5 برابر سنگین تر است.

خواص فیزیکی

اکسیژن - گاز بدون رنگ، طعم و بوی (در دما و فشار استاندارد به فشار اتمسفر برابر). این ماده است که کمی سنگین تر از هوا. محلول در آب، اما در مقادیر کوچک. اکسیژن نقطه ذوب منفی است و -218،3 درجه سانتی گراد است نقطهای که در آن اکسیژن مایع است به گاز تبدیل - دمای جوش آن است. برای O ₂ مولکول ارزش این مقدار فیزیکی می رسد -182،96 درجه سانتی گراد اکسیژن مایع و جامد یک رنگ آبی روشن می شود.

گرفتن اکسیژن در آزمایشگاه

هنگامی که گرم می شود، حاوی اکسیژن موادی مانند پرمنگنات پتاسیم، اختصاص داده یک گاز بی رنگ است که می تواند در یک فلاسک یا لوله جمع آوری شده. اگر شما در مشعل اکسیژن خالص روشن را، آن را می سوزاند روشن تر از هوا می باشد. دو روش آزمایشگاهی دیگر اکسیژن تولید - تجزیه پراکسید هیدروژن و کلرات پتاسیم (کلرات پتاسیم). دستگاه مدار، که برای تجزیه حرارتی استفاده در نظر بگیرید.

در یک لوله آزمایش و یا یک فلاسک دور کف به ریختن یک کلرات پتاسیم کمی، بستن درپوش با یک لوله خروجی گاز ضروری است. قطب مخالف آن باید فرستاده شود (زیر آب) معکوس و وارونه در فلاسک. گردن باید در یک لیوان یا قالب را با آب پر حذف شده است. هنگامی که اکسیژن گرم از نمک لوله کلرات منتشر شده است. که آن را وارد لوله بخار به فلاسک، جابجایی آب از آن. هنگامی که لامپ با گاز پر شده است، در زیر آب بسته آن stoppered و معکوس. به دست آمده در این آزمایش آزمایشگاه، اکسیژن را می توان مورد استفاده برای مطالعه خواص شیمیایی ماده ساده است.

سوزش

اگر آزمایشگاه انجام احتراق مواد در اکسیژن، لازم است که بدانید و مطابق با مقررات آتش. هیدروژن بلافاصله در هوا، در یک نسبت 2 مخلوط با اکسیژن می سوزد: 1، آن انفجاری است. مواد احتراق در اکسیژن خالص است بسیار شدید تر از در هوا. این است که با پدیده ترکیب هوا توضیح داد. اکسیژن در جو است کمی بیش از 1.5 بخش (21٪). احتراق - یک مواد واکنش با اکسیژن و در محصولات مختلف، به طور عمده اکسیدهای فلزات و گازهای نجیب می شود. مخلوط های اکسیداسیون از O ₂ با مواد قابل اشتعال، علاوه بر این، ترکیبات و در نتیجه می تواند سمی باشد.

احتراق شمع معمولی (یا بازی) همراه با شکل گیری دی اکسید کربن. آزمایش زیر را می توان در خانه انجام می شود. اگر ماده به زیر یک ظرف شیشه ای یا یک فنجان بزرگ رایت، احتراق یک بار را متوقف خواهد کرد تمام اکسیژن مصرف می شود. نیتروژن کند تنفس و احتراق پشتیبانی نمی کند. دی اکسید کربن - محصول اکسیداسیون - دیگر با اکسیژن واکنش نشان می دهد. شفاف آهک ساختمانی می تواند وجود تشخیص دی اکسید کربن بر سوزاندن شمع. اگر محصولات احتراق از طریق هیدروکسید کلسیم عبور، راه حل ابری می شود. واکنش شیمیایی بین آب آهک و دی اکسید کربن، به دست آمده کربنات کلسیم نامحلول رخ می دهد.

تهیه اکسیژن در مقیاس صنعتی

ارزان ترین فرایند، که در آن مولکول رایگان هستند O هوا ₂ به دست _آمده، با انجام واکنش های شیمیایی همراه است. در صنعت، برای مثال، در کارخانه های تولید فولاد، هوا در دمای پایین و فشار بالا مایع. چنین اجزای اصلی اتمسفر مانند اکسیژن و نیتروژن، جوش در دماهای مختلف. جدا مخلوط هوا با گرم شدن تدریجی به دمای محیط است. اول، مولکول های نیتروژن را برجسته می باشد، و پس از آن اکسیژن است. روش جداسازی بر اساس خواص فیزیکی مختلف از مواد ساده است. فرمول ماده ساده از اکسیژن همان است که آن را قبل از خنک کننده و مایع از هوا، بود - O _2.

به عنوان یک نتیجه، برخی از واکنش های الکترولیز، بیش از حد، اکسیژن، بیش از الکترود مربوطه جمع آوری شده. نیازهای گاز صنعتی، شرکت های ساختمانی در حجم های بزرگ. نیاز به اکسیژن به طور مداوم در حال رشد، به خصوص به آن نیاز دارد صنایع شیمیایی. گاز محصول ذخیره شده برای اهداف صنعتی و پزشکی در سیلندرهای فولادی، مجهز به یک مارک. مخزن اکسیژن رنگ آمیزی در رنگ آبی و یا آبی به آن را متمایز از دیگر گاز، مایع - نیتروژن، متان، آمونیاک.

محاسبات شیمی بر اساس فرمول و معادلات واکنش های مربوط به O ₂ مولکول

مقدار عددی جرم مولی اکسیژن همزمان با یکی دیگر از مقدار - جرم مولکولی نسبی. فقط در مورد اول، واحد وجود دارد. M (O ₂₎ = 32 گرم / مول: فرمول خلاصه ماده اکسیژن و وزن مولکولی آن باید به عنوان نوشته شده است. در شرایط عادی مول از هر گاز حجم مربوط به 22.4 لیتر است. از این رو، 1 مول O _2-44.8 لیتر - 22.4 لیتر ماده 2 مول O ₂ است. با توجه به معادله واکنش بین هیدروژن و اکسیژن دیده می شود که واکنش نشان می دهند 2 مول هیدروژن و یک مول اکسیژن:

اگر بازی از واکنش 1 مول هیدروژن، مقدار اکسیژن 0.5 مول • 22،4 L / مول = 11.2 لیتر است.

نقش O ₂ مولکول ها در زندگی انسان و طبیعت

اکسیژن مصرف شده توسط موجودات زنده بر روی زمین، و در گردش خون از مواد در بیش از 3 میلیارد سال است. این ماده اصلی برای تنفس و سوخت و ساز بدن است، می تواند مولکول های مواد مغذی توسط بدن سنتز انرژی نیاز تجزیه. اکسیژن به طور مداوم در جهان مصرف می شود، اما ذخایر آن را از طریق فتوسنتز پر شده است. K. Timiryazev دانشمند روسی را به دلیل این فرآیند این است که هنوز هم زندگی در سیاره ما وجود دارد.

بزرگ نقش اکسیژن در طبیعت و اقتصاد است:

• جذب در طول تنفس موجودات زنده؛
• درگیر در واکنش فتوسنتز در گیاهان.
• بخشی از مولکول های آلی؛
• فرآیندهای فروپاشی، تخمیر، زنگ زدگی با مشارکت اکسیژن خدمت به عنوان اکسیدان رخ می دهد؛
• مورد استفاده برای سنتز محصولات ارگانیک است.

سیلندر اکسیژن مایع برای برش و جوشکاری فلزات در دمای بالا استفاده می شود. این فرآیندها در گیاهان، ماشین آلات ساختمانی، در شرکت های حمل و نقل و ساخت و ساز انجام شده است. برای کار در زیر آب، زیر زمین، در ارتفاع بالا در خلاء مردم نیز نیاز مولکول O _2. مخازن اکسیژن در پزشکی کاربرد به غنی سازی ترکیب هوا استنشاق شده توسط افرادی که بیمار هستند. گاز برای مقاصد پزشکی، مشخص شده توسط فقدان تقریبا کامل از ناخالصی فنی، بو.

اکسیژن - اکسید کننده مناسب

ترکیب اکسیژن شناخته شده با تمام عناصر شیمیایی جدول تناوبی است، به جز نمایندگان اول از خانواده گازهای نادر است. بسیاری از مواد به طور مستقیم با اتم های اکسیژن، به استثنای هالوژنها، طلا و پلاتین واکنش نشان می دهند. از اهمیت زیادی است پدیده های مربوط به اکسیژن، که با انتشار نور و گرما همراه است. فرآیندهای چنین به طور گسترده ای در خانه و صنعت استفاده می شود. سنگ معدن فلز واکنش با اکسیژن به نام شلیک. سنگ قبل از زمین با هوا غنی از اکسیژن مخلوط می شوند. در درجه حرارت بالا در بازیابی از فلزات از سولفید به مواد ساده است. بنابراین آهن و برخی از فلزات غیر آهنی دست آمده است. حضور اکسیژن خالص افزایش نرخ پروسه های تولید در شاخه های مختلف شیمی، مهندسی و متالورژی.

به ظاهر از یک روش ارزان برای تولید اکسیژن از هوا را با جدایی به اجزای آن در دمای پایین، توسعه بسیاری از تولید صنعتی مناطق برانگیخته است. داروخانه باور O مولکول ₂ و O اتم اکسید کننده های ایده آل است. این مواد طبیعی هستند، آنها به طور مداوم در طبیعت تازه، از محیط زیست را آلوده نمی کند. علاوه بر این، واکنش های شیمیایی که شامل اکسیژن معمولا با ترکیبی از هنوز یک محصول طبیعی و ایمن پایان - آب. نقش O ₂ در حذف سمی پساب صنعتی از ناخالصی. ازن - علاوه بر این اکسیژن برای گند زدایی از تغییرات شکلی آن استفاده می شود. این ماده ساده دارای فعالیت اکسید کننده بالا است. هنگامی که ozonization آب تجزیه آلاینده های. ازن اثر مضر بر فلور بیماری زا است.