Oxygen Formula. Periodni - kisik

Hemijski element kisika pohranjene u drugom periodu VI-og glavne grupe zastarjelih kratkog verzija Periodni sustav. Prema novom numeracije standarda - je 16. grupa. Odgovarajući Odluka je donesena od strane IUPAC 1988. godine. Kisik kao jednostavan supstanca formule - O _2. Uzmite u obzir njegova glavna osobina, uloga u prirodi i ekonomiji. Počinjemo sa opisom cijele grupe periodičnog sistema, na čijem je čelu kisika. Element razlikuje od kongenera imaju chalcogen, i voda se razlikuje od vodika jedinjenja sumpora, selena i telurijum. U obrazloženju sve oznake se mogu naći, samo da se upoznaju sa strukturom i svojstvima atoma.

Chalcogens - pratećih elemenata kisika

Slična svojstva atoma formiraju jednu grupu u periodnom sistemu. Kisik je na čelu porodice chalcogens, ali se razlikuje od njih u velikom broju nekretnina.

Atomska masa kisika - pretka grupa - je 16 a. .. E m chalcogen jedinjenja sa formiranjem vodika i metala izlažu svoje normalno oksidacijsko stanje -2. Na primjer, sastoji od vode (H ₂ O) oksidacija broj kisika je -2.

Sastav tipičnih vodonika chalcogen jedinjenja opće formule: H ₂ R. Raspad tih tvari nastaju kiseline. Samo vodikove veze kisika - voda - ima posebna svojstva. Prema nalazima naučnika, ovo supstanca je neobičan i vrlo slabe kiseline, a vrlo slaba baza.

Sumpor, selen i telurijum imaju tipičan pozitivan oksidacijskog stanja (+4, +6) u jedinjenja sa kiseonikom i drugih nemetala koji imaju visok elektronegativnosti (EO). Sastav chalcogen oksidi odražavaju opće formule: RO _2, RO _3. Oni imaju sastav koji odgovara kiseline H ₂ RO _3, H ₂ RO _4.

Elemenata odgovaraju na jednostavne supstance: kisik, sumpor, selen, telurijum i polonij. Prva tri člana pokazuju metalik svojstva. Oxygen Formula - O _2. Alotropskih modifikacija istog elementa - ozon (O _3). Obje verzije su gasova. Sumpora i selen - Čvrsta nemetala. Tellurium - nemetala supstanca, dirigent električne struje, polonij - metal.

Oxygen - je najčešći element

Ukupnog sadržaja atoma elementa u Zemljinoj kori je oko 47% (po težini). Kisik se nalazi u slobodnom obliku, ili kao dio višestrukih veza. Jednostavna supstanca, čija formula O ₂ je u sastav atmosfere, što čini 21% zraka (po volumenu). Molekularni kisik otopljen u vodi, to je između čestica tla.

Već znamo da postoji i druga vrsta postojanja istog hemijskog elementa u obliku jednostavne supstance. Ovo ozon - gas formiranje na oko 30 km od površinski sloj, često nazivaju ozon ekrana. Vezani kisik ulazi u molekule vode u mnogim stena i minerala, organskih spojeva.

Struktura atoma kisika

Periodni sadrži potpune informacije o kisika:

1. Redni broj elementa - 8.
2. nuklearnog punjenja - 8.
3. Ukupan broj elektrona - 8.
4. Elektronski formula kisika - 1s 2s ^{2 2} 2P ^4.

U prirodi, postoje tri stabilna izotopa, koji imaju isti broj sekvence u Periodni sustav, identičan sastav protona i elektrona, ali različit broj neutrona. Izotopa označeni su istim simbolom - O. Za usporedbu grafikon pokazuje sastav tri kisika izotopa:

Svojstva kisika - hemijski element

Na 2p podnivo atom ima dva nesparenih elektrona, što objašnjava pojavu oksidacije -2 i +2. Dva uparena elektroni ne mogu isključivati, na stepen oksidacije povećao na četiri kao iu sumpora i drugih halkogenidi. Razlog - nedostatak slobodnog podsloj. Stoga, jedinjenja kemijski element ne pokazuje kisika valentnog i oksidacijsko stanje broj jednak grupa u skraćenu verziju periodnog sistema (6). Prosječan broj oksidacije je -2 za njega.

Samo sa jedinjenja fluora pokazuje kisika neuobičajenom pozitivan oksidacijsko stanje +2 za njega. EO vrijednost dva različita prednosti nemetala: EA (D) = 3,5; EE (F) = 4. Kao elektronegativniji element, fluoro jači zadržava valentnih elektrona i privlači čestice na vanjski nivo energije atoma kisika. Stoga, u reakciji sa fluor je kisik smanjuje agent gubi elektrone.

Oxygen - jednostavan supstanca

D. Engleski istraživač Priestley 1774. u toku eksperimenata identifikovanih gasa razgradnje žive oksida. Dvije godine ranije, iste supstance u svom čistom obliku je K. Scheele. Samo nekoliko godina kasnije, francuski hemičar Antoine Lavoisier je utvrdio da za gas je dio zraka, i proučavao svojstva. Hemijska kisik konfiguracija - O _2. Odražavaju sastav snimanje materije elektrona koji učestvuju u formiranju ne-polarne kovalentne veze - O O ::. Zamjena svakog vezivanja elektronski par sa jednim redom: O = O. Takva formula kisika jasno pokazuje da je atoma u molekulu su povezani dvije zajedničke elektronskih parova.

Obavljaju jednostavne proračune i utvrditi što je relativna molekularna masa kisika: g (O ₂₎ = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Za usporedbu: (. Air) Mr = 29. Kisik Hemijska formula razlikuje od ozona jedan atom kiseonika. Stoga, g (O ₃₎ = Ar (O) x 3 = 48. ozona u kisik je 1,5 puta teži.

fizičke osobine

Oxygen - gas bez boje, okusa i mirisa (na standardnoj temperaturi i pritisku jednak atmosferskom pritisku). Supstanca je malo teži od vazduha; topljiv u vodi, ali u malim količinama. Topljenja kisika je negativan i -218,3 ° C Trenutak u kojem tečni kiseonik se pretvara natrag u gas - je njegova temperatura ključanja. Za O ₂ molekula vrijednost ove fizičke količine doseže -182,96 ° C. Tekućih i čvrstih kisika postaje svjetlo-plave boje.

Dobivanje kisika u laboratoriji

Kada se zagrije, kisik sadrže supstance kao što su kalijum permanganat, izdvaja bezbojan plin koji se može sakupiti u posudi ili cijevi. Ako napravite u čistoj baklju kisika lit, gori više sjajnije nego u zraku. Dva druga metoda laboratorija za proizvodnju kisika - razlaganje vodikovog peroksida i kalijum klorata (kalijum hlorat). Razmotrimo uređaj krug, koji se koristi za termičko razlaganje.

U epruveti ili okruglim dnom bocu je potrebno da se sipa malo kalijum klorata, zatvorite čep sa plinom izlaz cijevi. Njegova suprotnom kraju treba poslati (pod vodom) obrnuti naopako u posudi. Vrat treba izostaviti u čaši ili kalup napuni vodom. Kada se zagrijava kiseonik pušten iz tube hlorat soli. Kao što ulazi u cijev para u bocu, raseljavanja vodu iz njega. Kada je žarulja punjena plinom, zatvorenoj podvodni čepom i obrnuti. Dobiveni u ovom laboratorijski eksperiment, kisik se može koristiti za proučavanje kemijska svojstva jednostavne supstance.

spaljivanje

Ako laboratoriji vrši sagorijevanje supstanci u kisika, potrebno je znati i biti u skladu s vatrom propisima. Vodonik sagorijeva u trenutku u zraku, pomiješana s kisikom u omjeru 2: 1, to je eksplozivan. tvari za sagorijevanje u čistim kisikom je mnogo intenzivnije nego u zraku. To se objašnjava fenomen sastav vazduha. Kisika u atmosferi je nešto više od 1,5 dijelova (21%). Sagorijevanjem - reakcija supstance sa kisikom, a što dovodi do različitih proizvoda, uglavnom oksidi metala i nemetala. Oksidujuće mješavina O ₂ sa zapaljivim materijalima, uz to, rezultat jedinjenja mogu biti otrovan.

Sagorijevanje konvencionalne svijeća (ili šibice) u pratnji formiranje ugljen-dioksida. Sledeći eksperiment se može izvesti kod kuće. Ako je tvar da gori pod staklenku ili veliki pehar, sagorijevanje će prestati kada sav kiseonik se konzumira. Dušik ne podržava disanje i sagorijevanje. Ugljen-dioksida - proizvod oksidacije - više ne reagira s kisikom. Transparent tvrdu vodu može otkriti prisutnost ugljičnog dioksida na gori svijeća. Ako se proizvodi sagorijevanja prolaze kroz kalcijum hidroksida, rešenje postaje oblačno. Hemijska reakcija se javlja između limete vode i ugljičnog dioksida, dobila nerastvorljivo kalcijum karbonata.

Priprema kisika na industrijskom nivou

Najjeftinije proces, u kojem su molekuli dobiti besplatno vazduha O _2, nisu povezani s obavljanje kemijske reakcije. U industriji, na primjer, u čeličanama, vazduh na niskim temperaturama i visokim pritiskom ukapljenog. Tako velike atmosferske komponente kao što su kisik i dušik, čir na različitim temperaturama. Razdvojiti mješavina zraka uz postepeno zagrijavanje do sobne temperature. Prvo, azot molekule su istaknuti, a zatim kisika. Metoda razdvajanja na osnovu različitih fizičkih svojstava jednostavnih supstanci. Formula jednostavna supstanca kiseonika je ista kao što je bila prije hlađenja i ukapljivanje zraka, - O _2.

Kao rezultat toga, neki od elektrolize reakcije, takođe, kisik, prikupljaju se preko odgovarajuće elektrode. Gas potrebe industrijske, građevinske firme u velikim količinama. potrošnja kisika je u stalnom porastu, a posebno treba kemijskoj industriji. Uskladišten plina za industrijske i medicinske svrhe u čeličnih boca, opremljen oznaka. Kiseonik obojena u plave ili plave boje, da bi se razlikovao od drugih tečni gas - dušik, metan, amonijak.

Kemijskih proračuna na osnovu formule i jednadžbe reakcije koje uključuju O ₂ molekula

Numeričku vrijednost molarne mase kisika poklapa sa drugim količina - relativne molekularne mase. Samo u prvom slučaju, postoje jedinice. Kratko formula kisika supstance i njegova molekularna težina mora biti napisana kao: M (O ₂₎ = 32 g / mol. Pod normalnim uvjetima mola bilo kojeg volumena gasa odgovara na 22,4 litara. Dakle, 1 mol O ₂ - 22,4 litara supstanca 2 mladeži O ₂ - 44.8 litara. Prema jednadžba reakcije između vodika i kisika može se vidjeti da reaguju 2 mola vodika i jednog mola kisika:

Ako je igra reakcija 1 mol vodika, količina kisika od 0,5 mol • 22,4 l / mol = 11,2 litara.

Uloga O ₂ molekula u prirodi i ljudskom životu

Kiseonik konzumira živih organizama na Zemlji, i uključena je u prometu materija u više od 3 milijarde godina. To je glavni supstanca za disanje i metabolizam, može razlaže hranjive tvari molekule sintetiziraju tijelu potrebna energija. Kisik je stalno konzumira u svijetu, ali svoje rezerve pune se preko fotosinteze. Ruski naučnik K. Timiryazev veruje da je zbog ovog procesa još uvijek postoji život na našoj planeti.

Velika je uloga kisika u prirodi i ekonomija:

• apsorbira tijekom disanja živih organizama;
• uključeni u reakcijama fotosinteze u biljkama;
• dio organskih molekula;
• propadanje procesa, fermentacija, hrđanje javljaju uz učešće kisika služi kao oksidansa;
• koristi za sintezu organskih proizvoda.

Tečni boce kisika koriste se za rezanje i metala za zavarivanje na visokim temperaturama. Ovi procesi se odvijaju u mašini za izgradnju postrojenja, u transportu i građevinske kompanije. Za rad pod vodom, pod zemljom, na velikim visinama u vakuumu ljudi također trebaju O ₂ molekula. kiseonik se koriste u medicini da bi se obogatio sastav vazduha udahnuti ljudi koji su bolesni. Plina za medicinske svrhe, odlikuje gotovo potpunog nedostatka tehničkih nečistoća, mirisa.

Oxygen - savršena oksidant

Poznati spoj kisika sa svim hemijskih elemenata periodnog sistema, osim prve predstavnike porodice rijetkih plinova. Mnoge supstance direktno reagirati s atomima kisika, bez halogena, zlata i platine. Od velikog značaja su fenomen koji uključuje kisik, koji su u pratnji oslobađanje svjetlosti i topline. Takvi procesi su naširoko koristi u kući i industrije. ruda metala reagira s kisikom pod nazivom pucaju. rude Pre-tlo se miješa sa zrakom obogaćenim kiseonikom. Na visokim temperaturama oporavak metala iz sulfida na jednostavne supstance. Tako dobiveni željeza i nekih obojenih metala. Prisustvo čistog kisika povećava stopa proizvodnih procesa u različitim granama kemije, inženjerstva i metalurgije.

Pojava jeftina metoda za proizvodnju kiseonika iz vazduha razdvajanje na njegovih komponenti pri niskim temperaturama, podstakla razvoj mnogih područja industrijske proizvodnje. Kemičari vjeruju molekula O ₂ i O atoma idealan oksidanti. To su prirodni materijali, oni se stalno obnavlja u prirodi, ne zagađuju okoliš. Osim toga, hemijske reakcije koje uključuju kisika često završavaju sa sintezu još jednog prirodnih i siguran proizvod - vodu. Uloga O ₂ u uklanjanju toksičnih industrijskih pročišćavanje otpadnih voda iz nečistoća. Osim toga kisik se koristi za dezinfekciju svoje alotropskih modifikacija - ozon. Ova jednostavna supstanca posjeduje visok oksidujuća aktivnost. Kada voda ozonization raspadaju zagađivača. Ozon je također štetan uticaj na patogene mikroflore.