ඔක්සිජන් යනු කුමක්ද? ඔක්සිජන් සංයෝග

ඔක්සිජන් (O) - 16 ආවර්තිතා වගුවේ පිරිසක් (හරහා) ක ෙලෝහමය ෙනොවන රසායනික මූලද්රව්යය. එය ජීවීන් සඳහා අවශ්ය වන, අවර්ණ ගන්ධයක් සහ ගන්ධ රහිත වායුවක් වේ - බවට පත් වන සතුන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ්, හා CO ₂ කාබන් ප්රභවය ලෙස යොදා පැල, සහ O ₂ වායුගෝලයට නැවත කර ඇත. ඔක්සිජන් වෙනත් ඕනෑම අංගයක් සමග ප්රතිකි්රයා සංයෝගයක් සාදයි, සහ එකිනෙකා සමග සන්නිවේදන රසායනික මූලද්රව්ය විස්ථාපනය කරයි. බොහෝ අවස්ථාවල දී, මෙම ක්රියාවලිය තාපය හා ආලෝකය නිදහස් සමග බැඳී තිබේ. ඔක්සිජන් වඩාත් වැදගත් සංයෝගයක්, ජලය.

සොයා ගැනීම ඉතිහාසය

1772 දී, ස්වීඩන් ජාතික රසායනඥ කාල් විලියම් ස්කීල් පළමු වැනි ඔක්සිජන් නයිට්රේට් රත් කිරීමෙන් එය ලබා ගන්නා පෙන්නුම් පොටෑසියම් ඔක්සයිඩ්, රසදිය, මෙන්ම තවත් බොහෝ ද්රව්ය. 1774 දී ස්වාධීන ඔහු, ඉංග්රීසි ජාතික රසායනඥ Dzhozef Pristli ස්කීල් ප්රකාශන මීට අවුරුදු තුනකට කලින්, රසදිය ඔක්සයිඩ් තාප විසංයෝජනය විසින් රසායනික මුලද්රව්ය සොයා ගන්නා ලද අතර එම වසරේ දී ඔහු තමන්ගේ සොයාගැනීම. වසර තුළ 1775-1780 ප්රංශ රසායන විද්යාඥ Antuan Lavuaze පොදුවේ අවස්ථාවේ පිළිගත් ෆ්ලොජිස්ටන්වාදය, ශක්තිය උපයෝගි, හුස්ම හා ගිනි තැබීම ඔක්සිජන් භූමිකාව අර්ථ නිරූපණය. එය විවිධ ද්රව්යයන් හා ඊනියා oxygène අංගයක්, ග්රීක මාධ්යයන්ගේ "අම්ලය ජනනය කල" හා සම්බන්ධ වූ විට අම්ල පිහිටුවීමට එහි ප්රවනතාව සඳහා සඳහන් වී ඇත.

ව්යාප්තිය

ඔක්සිජන් යනු කුමක්ද? කබොල බරින් 46% ක්, එය වඩාත් පොදු අංගයක් වේ. වායු ගෝලයේ ඔක්සිජන් ප්රමාණය මුහුදු ජලය තුල පරිමාව හා එහි 89% ක බර අනුව 21% ක් පමණ වේ.

ආම්ලික බව ඔක්සයිඩ ලෙස ලෝහ හා රාජ්ය නොවන ලෝහ සමග ඒකාබද්ධ ගල් අංගයක් (උ.දා., සල්ෆර්, කාබන්, ඇලුමිනියම්, සහ පොස්පරස්) හෝ මූලික (කැල්සියම්, මැග්නීසියම්, යකඩ) හි සහ එම අම්ලය සිට පිහිටුවන ලෙස සැලකිය හැකිය වන ලුණු වැනි සංයෝග ලෙස එවැනි සල්ෆේට, කාබනේට, සිලිකේට, පොස්පේට් සහ aluminates වැනි මූලික ඔක්සයිඩ. ඔවුන් බොහෝ වුවත්, නමුත් මෙම ඝන ද්රව්ය ලෝහ අංගයක් සමග බැඳුම්කර බෙදුම් කඩන ද බලශක්ති පරිභෝජනය පරමාණු සංස්කරණය ලෙස, ඔක්සිජන් ආරංචි මාර්ග ලෙස සේවය කළ නොහැක.

විශේෂාංග

-183 ° C ට අඩුවෙන් ඔක්සිජන් උෂ්ණත්වය නම්, එය සුදුමැලි නිල් දියර බවට පත් වෙයි, සහ -218 ° C දී - ඝන. පිරිසිදු O ₂ වාතයට වඩා 1.1 ගුණයකින් පමණ බර වේ.

හුස්ම සතුන් හා සමහර බැක්ටීරියා තුළ හිරු එළිය ඉදිරියේ හරිත ශාක ප්රභාසංස්ලේෂණය දී කාබන් ඩයොක්සයිඩ් අවශෝෂණය හා නිදහස් ඔක්සිජන් නිදහස් බැවින්ද, වායුගෝලය හා ප්රතිචක්රීකරණය කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වලින් ඔක්සිජන් පරිභෝජනය. කට ආසන්න වායුගෝලයේ මුළු O ₂ ප්රභාසංස්ලේෂණය විසින් නිෂ්පාදනය කර ඇත.

මුහුදු ජලයේ දී - වඩා ටිකක් අඩු නැවුම් ජල කොටස් 100 ක්, විසුරුවා ඔක්සිජන් පරිමාව කොටස් 3 ක් පමණ 20 ° C දී. එය මසුන් හා වෙනත් මුහුදු ජීවින් ශ්වසනය සඳහා අවශ්ය වේ.

ස්වභාවික ඔක්සිජන් ස්ථායී සමස්ථානික තුනක් ¹⁶ O (99,759%), ¹⁷ සාමාන්ය ^(0,037%), සහ ¹⁸ O (0,204%) මිශ්රණයක් වේ. කිහිපයක් ලක්ෂණයක් මතු විකිරණශීලී සමස්ථානික ඇත. ඔවුන් බොහෝ දිගු කලක් වේ ¹⁵ O (අර්ධ ආයු 124) ක්ෂීරපායී හුස්ම අධ්යයනය කිරීම සඳහා භාවිතා වන ඇත.

මූලද්රව්යයේ බහුරූපතාවයක් වන

දේ ඔක්සිජන් පැහැදිලි අදහසක්, එහි allotropic ආකාර දෙකක් ද්වි පරමාණුක (O ₂₎ හා triatomic (O _3, ඕසෝන්) ලබා ගැනීම සඳහා ඉඩ ලබා දේ. ගුණ ද්වි පරමාණුක ආකෘතිය ඉලෙක්ට්රෝන හයක් පරමාණු බැඳ දෙකක් ඔක්සිජන් paramagnetism ඇති අතර, මෙලෙස යුගලනය නොවු පවතිනු ඇති බව යි. ත්රී පරමාණුවක් ඕසෝන් අණු එක් සරළ රේඛීය මත පිහිටා නැත.

3O ₂ → 2O _3: ඕසෝන් මෙම සමීකරණය අනුව නිෂ්පාදනය කළ _හැක.

මෙම ක්රියාවලිය තාප අවශෝෂක (බලශක්ති අවශ්ය) ය; ඕසෝන් බවට පරිවර්තනය නැවත ද්වි පරමාණුක ඔක්සිජන් සංක්රාන්ති ලෝහ ඉදිරියේ හෝ ඔවුන්ගේ ඔක්සයිඩ දායක වේ. පිරිසිදු ඔක්සිජන් විදුලි දීප්ත විසර්ජන යන ක්රියාව ඕසෝන් බවට පරිවර්තනය කර ඇත. ප්රතිචාරය ද nm ට 250 ක පමණ තරංග ආයාමය පාරජම්බුල කිරණ අවශෝෂණය කර මත සිදුවේ. ඉහළ වායුගෝලයේ මෙම ක්රියාවලිය සිදුවීම පෘථිවි පෘෂ්ඨය මත ජීවිතයට හානිදායක බව විකිරණ ඉවත්වේ. ඕසෝන Pungent ගන්ධය එවැනි ජනක ලෙස සමීපතාවක් විදුලි උපකරණ සමග වත්මන් තරඟයක් ගෘහස්ථව ඇත. මෙම ගෑස් ලා නිල් වේ. ගුවන් වඩා 1.658 ගුණයක එහි ඝනත්වය, වායුගෝලීය පීඩනය දී -112 ° C ක තාපාංකය ඇත.

ඕසෝන් - පරිවර්තනය කළ හැකි ශක්තිමත් oxidant සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ්, ට්රයොක්සයිඩ්, සල්ෆේට් කිරීමට සල්ෆයිඩ්, අයඩයිට්, අයඩීන් (එහි තක්සේරුව ලබා විශ්ලේෂණාත්මක ක්රමය) මෙන්ම aldehydes සහ අම්ල ලෙස ඔක්සිජන් අඩංගු කාබනික සංයෝගයක් ව්යුත්පන්න බොහෝ. මෙම අම්ල හා aldehydes දී මෝටර් රථ පිටාර වායු සිට ඕසෝන් සමග හයිඩ්රොකාබන පරිවර්තනය දුමෙන් හේතුව වේ. කර්මාන්තයේ දී, ඕසෝන් රසායනික ප්රතික්රියක, අපද්රව්ය ප්රතිකාර, පානීය ජලය පිරිසිදු හා රෙදි බ්ලීච් කිරීම සඳහා විෂබීජ නාශක ලෙස භාවිත කර ඇත.

සකස් කිරීමේ ක්රම

ඔක්සිජන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා වන ක්රියාවලිය ලබා ගැනීමට අවශ්ය වේ කොපමණ ගෑස් මත රඳා පවතී. පහත සඳහන් සඳහා රසායනාගාර ක්රම:

1. එවැනි පොටෑසියම් chlorate හෝ පොටෑසියම් නයිට්රේට් වැනි සමහර ලවණ තාප විසංයෝජනය:

• 2KClO ₃ → 2KCl + 3O _2.
• 2KNO ₃ → 2KNO ₂ + O _2.

ආන්තරික ලෝහ ඔක්සයිඩ විසින් උත්ප්රේරනය පොටෑසියම් chlorate විසංයෝජනය. මෙම බොහෝ විට භාවිතා මැංගනීස් ඩයොක්සයිඩ් (නොදත්තේය, MNO _{2) සඳහා.} උත්ප්රේරක මගින් ° සී 400 සිට 250 ක් දක්වා ඔක්සිජන් සඳහා අවශ්ය, උෂ්ණත්වය, අඩු කරයි

2. උෂ්ණත්වය පියවර යටතේ ලෝහ ඔක්සයිඩ හායනය:

• 2HgO → 2Hg + O _2.
• 2Ag ₂ O → 4Ag + O _2.

මෙම රසායනික මූලද්රව්යය සඳහා ස්කීල් හා ප්රිස්ට්ලි, සංයෝගයක් (ඔක්සයිඩ්), ඔක්සිජන් සහ රසදිය (II).

3. ලෝහ පෙරොක්සයිඩ හෝ හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් වල තාප විසංයෝජනය:

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• Bao ₂ + H ₂ SO ₄ → H ₂ O ₂ + BaSO _4.
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O _2.

වායුගෝලයෙන් ඔක්සිජන් වෙන් හෝ හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් නිෂ්පාදනය සඳහා ප්රථම කාර්මික ක්රම barium පෙරොක්සයිඩ් ක ඔක්සයිඩ් ගොඩනැගීමට මත රඳා පවතී.

4. ජලය ජලය විදුලි ධාරාවක් සිදු කිරීම සපයන ලවණ හෝ අම්ල කුඩා වන බන්ධක සමග:

2H ₂ O → 2H ₂ + O ₂

කාර්මික නිෂ්පාදන

අවශ්ය නම් ඔක්සිජන් විශාල ප්රමාණයක් ලබා ගැනීම සඳහා ද්රව වාතය භාගික ආසවනය භාවිතා වේ. ගුවන් ප්රධාන සංරචක එය වැඩිම තාපාංක ඇති අතර, ඒ නිසා, නයිට්රජන් හා අඩු චංචල ආගන් හා සැසඳීමේදී. ක්රියාවලිය එහි පුළුල් තුළ සිසිලන වායු භාවිතා කරයි. මෙහෙයුමේ ප්රධාන අවධි පහත සඳහන් පරිදි:

• ගුවන් ඝන අංශු ඉවත් කිරීමට පෙරහන ඇත;
• තෙතමනය හා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ක්ෂාර දී අවශෝෂණය කර ඉවත් කරන බවත්;
• ගුවන් සම්පීඩිත වන අතර, සම්පීඩන තාපය සිසිල් සාම්ප්රදායික ක්රමවේදයන් විසින් ඉවත් කර ඇත;
• එය කුටියක් තුළ පිහිටි දඟර ඇතුල්;
• කුටියක් තුළ සම්පීඩිත වායුව (පීඩනයේ 200 ක පමණ පීඩනයක්) කොටසක් දඟර සිසිලන, පුළුල්;
• කොම්ප්රෙෂර් ගෑස් ප්රතිලාභ පුළුල් හා -196 ° C දී, ගුවන් දියර බවට පත්, එමගින්, සම්පීඩන හා ඉන් පසුව පුළුල් කිරීම අදියර කිහිපයක් හරහා;
• උණුසුම් දියර ආසවනය පළමු ආලෝකය නිෂ්ක්රීය වායු, එසේ නම් නයිට්රජන් හා ද්රව ඔක්සිජන් පවතී. බහු fractionation බොහෝ කාර්මික යෙදුම් සඳහා (99.5%) ප්රමාණවත් තරම් පිරිසිදු නිෂ්පාදනයක් නිෂ්පාදනය කරයි.

කර්මාන්තවල දී භාවිතා

ෙලෝහ ඉහළ කාබන් වානේ නිෂ්පාදනය සඳහා පිරිසිදු ඔක්සිජන් විශාලතම පාරිභෝගික: එසේ වේගවත් හා ගුවන් වඩා පහසු වන කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ වෙනත් අපද්රව්යවලින් අලෝහ මිදෙන්නට.

වෙනත් රසායනික ක්රියාවලිය වඩා දියර අපවහනය වඩාත් ඵලදායී ප්රතිකාර සඳහා අප ජලය ඔක්සිජන් පොරොන්දුව. එය සැබෑ O ₂ භාවිතා වසා අපද්රව්ය පිළිස්සීම පද්ධති වැඩි වැඩියෙන් වැදගත් බවට පත් වෙමින් _{තිබේ.}

ඊනියා මිසයිල ඔක්සිකාරකයක් ද්රව ඔක්සිජන් වේ. පිරිසිදු O ₂ මෙම සබ්මැරීන හා කිමිදුම් සීනුව භාවිතා වේ.

රසායනික කර්මාන්තයේ, ඔක්සිජන් වැනි ඇසිටිලීන්, එතිලීන් ඔක්සයිඩ් සහ මෙතනෝල් ලෙස ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සාමාන්ය ගුවන් වෙනුවට. වෛද්ය අයදුම්පත් කුටි ශ්වාසක සහ දරුවා රකින ඔක්සිජන් ගෑස් භාවිතා කිරීම ඇතුළත් වේ. ඔක්සිජන් සමග පොහොසත් බාහිර නිර්වින්දනයක් ගෑස් සාමාන්ය නිර්වින්දනය තුළ ජීවිතය සහයෝගය ලබා දෙයි. මෙම රසායනික මූලද්රව්යය තොරව ඌෂ්මක භාවිතා කරන කර්මාන්ත ගණනාවක් පවතී ගැනීමට හැකි වී තිබෙනවා. ඒ දේ ඔක්සිජන් වේ.

රසායනික ගුණ සහ ප්රතික්රියාව

ඔක්සිජන් ඉලෙක්ට්රෝන බන්ධූතාවය හා විද්යුත් විශාල වටිනාකම් ලෝහමය ගුණ ප්රදර්ශනය බව සාමාන්ය සංරචක වේ. සියලු සංයෝග සෘණ ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ ඇත. ඉලෙක්ට්රෝන කාක්ෂික දෙක O ^2-, අයනය, පිරී විට. මෙම පෙරොක්සයිඩ (O ₂ ^2-) එක් එක් පරමාණුවේ -1 චෝදනාවට ඇති බව උපකල්පනය කරයි. මුළු හෝ අර්ධ සම්ෙපේෂණය ඉලෙක්ට්රෝන පිළිගැනීම හා ඔක්සිකාරක නියෝජිතයා තීරණය මෙම දේපල. එම නියෝජිතයා මෙම ද්රව්යය, ඉලෙක්ට්රෝන ආධාර සමඟ ප්රතික්රියා කරන විට, එහි ම ඔක්සිකරණ අඩු වේ. ශුන්ය සිට -2 කැඳවා යථා ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ වෙනස් (අඩු).

සාමාන්ය තත්වයන් යටතේ මූලද්රව්යය dihydric හා trihydric සංයෝග සාදයි. මීට අමතරව, ඉතා අස්ථාවර අණු chetyrehatomnye ඇත. ද්වි පරමාණුක ස්වරූපයෙන් යුගලනය නොවු ඉලෙක්ට්රෝන දෙකක් nonbonding කාක්ෂික මත පිහිටා ඇත. මෙම ගෑස් චුම්භක හැසිරීම මගින් තහවුරු කර ඇත.

දැඩි ප්රතික්රිකාරීත්වය සමහර විට පරමාණු තුනක් එක් "පරමාණුක" රාජ්ය සිටින බව ඕසෝන් උපකල්පනය විස්තර කර ඇත. මෙම පරමාණු ප්රතිකි්රයා අණුක ඔක්සිජන් _හැර, සා ₃ සිට හොඳින් විඝටනය වේ.

සාමාන්ය උෂ්ණත්වය හා පරිසර බලපෑම් දුර්වල ප්රතික්රියක දී O ₂ අණු. පරමාණුක ඔක්සිජන් වඩා බොහෝ ක්රියාශීලී වේ. එම කතාවය ශක්තිය (O ₂ → 2O) සැලකිය යුතු හා 117,2 kcal mol වේ.

සම්බන්ධතා

සී හයිඩ්රජන්, කාබන්, සල්ෆර්, ඔක්සිජන් වැනි අලෝහ, එවැනි ජලය (H ₂ O), සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ් (SO ₂₎ සහ කාබන්ඩයොක්සයිඩ් (CO ₂₎ ලෙස ගැන පැහැදිලි ඔක්සයිඩ ඇතුළු සහසංයුජව බැඳී සංයෝග, විශාල පරාසයක _{ආකාර;} එවැනි සාර, aldehydes හා කාබොක්සිලික් අම්ල ලෙස කාබනික සංයෝග, එවැනි කාබනික ලෙස පොදු අම්ල _{(H2 CO3),} සල්ෆියුරික් අම්ලය (H ₂ SO ₄₎ හා නයිට්රික් (HNO _3); එනම් සෝඩියම් සල්ෆේට් ලෙස හා අදාළ ලවණ (Na ₂ SO _4), සෝඩියම් කාබනේට් (Na ₂ CO ₃₎ සහ සෝඩියම් නයිට්රේට් (ටාටා නැනෝ _3). ඔක්සිජන් වැනි සංයෝගයක් (ඔක්සයිඩ්) ලෙස ඝන ලෝහ ඔක්සයිඩ, යන ස්ඵටික ව්යුහය තුල O ^2-, අයන, ඔක්සිජන් හා කැල්සියම් CaO ස්වරූපයෙන් දක්නට ලැබේ. අතර ලෝහ පෙරොක්සයිඩ (Bao ₂₎ අයන O ₂ ^{2- අඩංගු,} ලෝහ ^- superoxide (KO ₂₎ අයන O ₂ අඩංගු ^වේ. ඔක්සිජන් සංයෝග සාමාන්යයෙන් -2 ඔක්සිකරණ ඇත.

ප්රධාන ගුණ

අවසාන වශයෙන් අපි ඔක්සිජන් ප්රධාන ගුණ ලැයිස්තු:

• ඉලෙක්ට්රෝන වින්යාසය: ත 1 2s ^{2 2} 2p ^4.
• පරමාණුක අංකය: 8.
• පරමාණුක ස්කන්ධය: 15,9994.
• තාපාංකය: -183,0 ° සී
• ඒවායේ ද්රවාංක: -218,4 ° සී
• ඝනත්වය (වායුගෝල ඔක්සිජන් පීඩනය 0 ° C දී 1 ක පීඩනයේ නම්): 1.429, g / l.
• -1, -2, ඔක්සිකරණ අංකය +2 (ෆ්ලුවොරීන් සමග සංයෝග).