Oxygen Formula. Periodic table - oxygen

Chemical element oxygen na naka-imbak sa second period VI-th pangunahing grupo ng mga hindi na ginagamit ng isang maikling bersyon ng periodic table. Ayon sa mga bagong pamantayan ng pagnunumero - ay ang ika-16 grupo. Ang kaukulang desisyon ay ginawa sa pamamagitan ng IUPAC in 1988. Oxygen bilang isang simpleng sangkap ng formula - O _2. Isaalang-alang ang kanyang mga pangunahing katangian, papel sa kalikasan at ekonomiya. Magsisimula kami sa isang paglalarawan ng buong grupo ng mga pana-panahong mga sistema, na kung saan ay buhok sa pamamagitan ng oxygen. Element ay naiiba mula sa congeners nito ay nagmula sa chalcogen, at ang tubig ay naiiba mula sa hydrogen compounds ng asupre, siliniyum at tellurium. Ang paliwanag ng lahat ng mga hallmarks na matagpuan, lamang upang malaman ang tungkol sa istraktura at mga katangian ng mga atom.

Chalcogens - kaugnay na mga elemento oxygen

Katulad na mga katangian ng mga atom bumuo ng iisang grupo sa periodic system. Oxygen ay pinamumunuan ng pamilya ng chalcogens, ngunit naiiba mula sa mga ito sa isang bilang ng mga katangian.

Ang atomic mass ng oxygen - ang ninuno grupo - ay 16 a. .. E m chalcogen compounds sa pagbuo ng hydrogen at metal nagpapakita ng kanilang normal na estado oksihenasyon -2. Halimbawa, binubuo ng tubig (H ₂ O) oxidation number ng oxygen ay -2.

Komposisyon ng mga tipikal na hydrogen chalcogen compounds ng pangkalahatang formula: H ₂ R. Ang paglusaw ng mga sangkap ay nabuo acid. Tanging hydrogen bonding oxygen - tubig - may mga espesyal na katangian. Ayon sa mga natuklasan ng mga siyentipiko, sangkap na ito ay hindi pangkaraniwang at napaka-mahina acid, at isang napaka-mahina base.

Asupre, siliniyum at teluriyum ay may tipikal na positibong oksihenasyon estado (4, 6) sa mga compounds na may oxygen at iba pang di-metal pagkakaroon ng mataas na electronegativity (EO). Komposisyon chalcogen oxides sumasalamin sa pangkalahatang formula: RO _2, RO _3. Mayroon silang isang komposisyon kaukulang acid: H ₂ RO _3, H ₂ RO _4.

Elemento tumutugma sa simpleng sangkap: oxygen, asupre, siliniyum, teluriyum at polonium. Ang unang tatlong mga miyembro magpakita ng mga katangiang metaliko. Oxygen Formula - Tungkol sa _2. Allotropic pagbabago ng parehong elemento - ozone (O _3). Ang parehong mga bersyon ay gases. Kulay ng asupre at siliniyum - Solid non-metal. Teluriyum - metaloid sangkap, isang konduktor ng electric kasalukuyang, polonium - bakal.

Oxygen - ang pinaka-masaganang elemento

Ang kabuuang nilalaman ng atoms ng elemento sa crust ng Earth ay tungkol sa 47% (sa pamamagitan ng timbang). Oxygen ay natagpuan sa libreng form, o bilang bahagi ng maramihang mga koneksyon. Simpleng sangkap, na ang formula ng O ₂ ay sa komposisyon ng atmospera, constituting 21% air (sa pamamagitan ng lakas ng tunog). Molecular oxygen ay dissolved sa tubig, ito ay sa pagitan ng mga particle lupa.

Alam na namin na mayroong isa pang uri ng pag-iral ng parehong elemento kemikal sa anyo ng isang simpleng sangkap. ozone ito - gas na bumubuo sa tungkol sa 30 km mula sa ibabaw layer, madalas na tinatawag na ozone screen. Bound oxygen pumapasok sa mga molecule ng tubig sa maraming mga bato at mineral, organic compounds.

Istraktura oxygen atom

Periodic table ay naglalaman ng kumpletong impormasyon tungkol sa oxygen:

1. Ang serial number ng element - 8.
2. nuclear bayad - +8.
3. Ang kabuuang bilang ng elektron - 8.
4. Electronic oxygen formula - 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.

Sa kalikasan, may tatlong stable isotopes, na may parehong bilang sequence sa periodic table, isang kaparehong komposisyon ng protons at electron, ngunit isang iba't ibang mga bilang ng mga neutrons. Isotopes ay naka-denote sa pamamagitan ng parehong mga simbolo - O. Para sa paghahambing tsart na nagpapakita ng mga bahagi ng tatlong oxygen isotopes:

Mga katangian ng oxygen - isang kemikal na elemento

Sa 2p sublevel atom ay may dalawang unpaired electron, na nagpapaliwanag kung ang hitsura ng oksihenasyon -2 at 2. Dalawang ipinares electron ay hindi maaaring alisin sa pagkakakonekta, sa antas ng oksihenasyon nadagdagan sa apat na tulad ng sa kulay ng asupre at iba pang chalcogenides. Ang dahilan - kakulangan ng libreng sublayer. Samakatuwid, ang mga compounds ng kemikal na elemento ay hindi nagpapakita ng oxygen valence at oksihenasyon estado bilang na katumbas ng grupo sa maikling bersyon ng periodic system (6). Average oxidation number ay -2 para sa kanya.

Lamang na may fluorine compounds nagpapakita oxygen uncharacteristic positibong estado oksihenasyon ng 2 para sa kanya. EO halaga ng dalawang iba't ibang mga lakas nonmetals: EA (D) = 3.5; EE (F) = 4. Bilang isang mas elektronegatibo elemento, fluorine mas malakas Taglay nito valence electron at nang-aakit ng mga particle sa isang panlabas na antas ng enerhiya ng atom oxygen. Samakatuwid, sa reaksyon sa fluorine ito ay oxygen pagbabawas ng agent loses electron.

Oxygen - isang simpleng sangkap

D. English tagapagpananaliksik Priestley sa 1774 sa kurso ng mga eksperimento na kinilala sa gas pamamagitan ng agnas ng mercury oxide. Dalawang taon na mas maaga, ang parehong substansiya sa kanyang purong form ay K. Scheele. Lamang ng ilang mga taon mamaya, ang Pranses botika Antoine Lavoisier natagpuan na ang para sa gas ay isang bahagi ng sa himpapawid, at pinag-aralan properties. Chemical oxygen formula - O _2. Sumasalamin pagtatala ng komposisyon ng matter electron kalahok sa pormasyon ng isang non-polar covalent bond - O O ::. Palitan ang bawat pares bonding electron sa isang line: O = O. Ang nasabing oxygen formula ay malinaw na nagpapakita na ang mga atoms sa Molekyul ay naka-link sa pamamagitan ng dalawang mga pares karaniwang elektron.

Magsagawa ng simpleng mga kalkulasyon at matukoy kung ano ay ang kamag-anak molecular mass ng oxygen: Mr (O ₂₎ = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Para sa mga paghahambing: (. Air) Mr = 29. Oxygen Chemical formula ay naiiba mula sa ozone isang oxygen atom. Kaya, Mr (O ₃₎ = Ar (O) x 3 = 48. Ozone sa oksiheno ay 1.5 beses na mas mabigat.

pisikal na katangian

Oxygen - isang gas na walang kulay, lasa at amoy (sa karaniwang temperatura at presyon katumbas ng atmospheric presyon). Ang sangkap na ay bahagyang mas mabigat kaysa hangin; natutunaw sa tubig, ngunit sa maliit na dami. Temperatura ng pagkatunaw oxygen ay negatibo at -218,3 ° C. Ang punto kung saan likidong oxygen ay na-convert pabalik sa gas - ay ang kanyang bulak temperatura. Para O ₂ molecule halaga ng pisikal na dami ay umabot -182,96 ° C. Ang likido at solid oxygen ay nagiging isang light-asul na kulay.

Pagkuha ng oxygen sa laboratory

Kapag pinainit, oxygen-naglalaman ng mga sangkap tulad ng potasa permanganeyt, ay inilalaan sa isang walang kulay na gas na maaaring nakolekta sa isang flask o tube. Kung gumawa ka sa dalisay oxygen torch naiilawan, ito Burns mas maliwanag kaysa sa hangin. Dalawang iba pang mga pamamaraan ng laboratoryo para sa paggawa ng oxygen - agnas ng hydrogen peroxide at potassium chlorate (potassium chlorate). Isaalang-alang ang circuit aparato, na kung saan ay ginagamit para sa mga thermal agnas.

Sa isang test tube o isang round-bottomed prasko ay kinakailangan upang ibuhos ng isang maliit na potassium chlorate, isara ang pasak na may gas outlet tube. Nito tapat ng pagtatapos ay dapat na maipadala (sa ilalim ng dagat) inverted baligtad sa prasko. leeg ay dapat na tinanggal na sa isang baso o magkaroon ng amag napuno ng tubig. Kapag pinainit oxygen ay inilabas mula sa tube chlorate asin. Bilang ito papasok sa tube singaw sa prasko, displacing tubig mula dito. Kapag ang bumbilya ay puno ng gas, ang closed underwater stoppered at inverted. Nakuha sa laboratoryo eksperimento, oxygen ay maaaring magamit upang pag-aralan ang katangian ng kemikal ng simpleng sangkap.

pagkasunog

Kung ang laboratoryo ay nagdadala out ang pagkasunog ng mga sangkap sa oxygen, ito ay kinakailangan upang malaman at sumunod sa mga regulasyon apoy. Hydrogen ay combusted agad sa hangin, halo-halong may oxygen sa isang ratio ng 2: 1, ito ay maaaring pumutok. sangkap pagkasunog sa dalisay oxygen ay mas matindi kaysa sa hangin. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang mga palatandaan ng air komposisyon. Oxygen sa kapaligiran ay kaunti pa kaysa sa 1.5 bahagi (21%). Combustion - isang reaksyon sangkap na may oxygen, at nagreresulta sa iba't ibang mga produkto, higit sa lahat oxides ng mga metal at nonmetals. Oxidising halo ng O ₂ na may nasusunog na bagay, bilang karagdagan, ang mga nagresultang mga compounds ay maaaring makalason.

Combustion maginoo kandila (o tugma) sinamahan ng pagbuo ng carbon dioxide. Ang mga sumusunod na eksperimento ay maaaring isagawa sa bahay. Kung ang mga sangkap na magsunog ng sa ilalim ng isang baso garapon o isang malaking tasa, ang pagkasunog ay ihihinto sa sandaling ang lahat ng oxygen ay natupok. Nitrogen ay hindi sumusuporta sa paghinga at pagkasunog. Carbon dioxide - oksihenasyon produkto - hindi na reacts sa oksiheno. Transparent tubig na lasang dayap maaari tiktikan ang pagkakaroon ng carbon dioxide sa nasusunog na kandila. Kung mga produkto ng pagkasunog dadaan sa calcium hydroxide, ang solusyon ay lumabo. Chemical reaksyon ay nangyayari sa pagitan ng apog ng tubig at carbon dioxide, na nakuha matutunaw kaltsyum karbonat.

Paghahanda ng oxygen sa isang pang-industriya scale

Ang cheapest na proseso, na kung saan molecule ay nakukuha nang walang air O _2, hindi na kaugnay sa pagdala out kemikal reaksyon. Sa industriya, halimbawa, sa bakal Mills, ang mga naka sa mababang temperatura at mataas na presyon ng tunaw. Ang ganitong mga pangunahing atmospheric mga sangkap tulad ng oxygen at nitrogen, pigsa sa iba't ibang mga temperatura. Ihiwalay ang mga air timpla na may unti-unting pag-init sa ambient temperatura. Una, nitrogen molecule ay nakikilala, at pagkatapos ay oxygen. Ang paraan ng paghihiwalay ayon sa mga iba't-ibang mga pisikal na katangian ng mga simpleng sangkap. Formula simpleng sangkap ng oksiheno ay ang parehong bilang ito ay bago ang paglamig at pagkalusaw ng mga naka, - O _2.

Bilang isang resulta, ang ilan sa elektrolisis reaksyon, masyadong, oxygen, ay kinokolekta sa ibabaw ng kaukulang elektrod. Gas pangangailangan ng mga pang-industriya, mga kumpanya konstruksiyon sa mga malalaking volume. Oxygen na demand ay patuloy na lumalaki, lalo na kailangan nito kemikal industriya. Naka-imbak na produkto gas para sa pang-industriya at medikal na mga layunin sa bakal cylinders, nilagyan ng pagmamarka. Ang isang oxygen tank stained sa asul o asul na kulay upang makilala ito mula sa iba pang mga liquified gas - nitrogen, mitein, amonya.

kalkulasyon kemikal batay sa mga formula at equation ng reaksyon na kinasasangkutan O ₂ molecule

Ang halagang numero ng bagang masa ng oxygen ay kasabay ng isa pang dami - kamag-anak molecular mass. Tanging sa unang kaso, may mga units. Panandalian formula oxygen na substansiya at ang molekular timbang ay dapat na nakasulat bilang: M (O ₂₎ = 32 g / Mol. Sa ilalim ng normal na kondisyon mole ng anumang dami ng gas ay tumutugon sa 22.4 litro. Samakatuwid, 1 Mol ng O ₂ - ay 22.4 litro substansiya 2 moles O _2-44.8 litro. Ayon sa equation ng reaksyon sa pagitan ng hydrogen at oxygen ay maaaring makita na ang reaksyon 2 moles ng hydrogen at isang mole ng oxygen:

Kung ang pag-play ng ang reaksyon ng 1 Mol ng hydrogen, oxygen halaga ng 0.5 mol • 22,4 l / mol = 11.2 litro.

Ang papel na ginagampanan ng O ₂ mga molecule sa kalikasan at buhay ng tao

oxygen Ang natupok sa pamamagitan ng mga buhay na organismo sa Earth, at ay kasangkot sa ang pag-ikot ng mga sangkap na lumampas sa 3 bilyong taon. Ito ay ang pangunahing sangkap para sa paghinga at metabolismo, maaari itong mabulok nutrients molecules na-synthesize sa pamamagitan ng katawan ay nangangailangan ng enerhiya. Oxygen ay patuloy na natupok sa mundo, ngunit taglay nito ay replenished sa pamamagitan ng potosintesis. Russian siyentipiko K. Timiryazev naniniwala na dahil sa prosesong ito mayroon pa ring buhay sa ating planeta.

Dakila ang papel na ginagampanan ng oxygen sa kalikasan at ekonomiya:

• hinihigop sa panahon ng hininga ng buhay na organismo;
• kasangkot sa reaksyon ng potosintesis sa mga halaman;
• bahagi ng organic Molekyul;
• proseso pagkabulok, pagbuburo, rusting magaganap kasama ang paglahok ng oxygen paghahatid bilang oxidant;
• ginagamit para sa synthesis ng mga organic na mga produkto.

Ang tunaw oxygen cylinders ay ginagamit para sa pagputol at hinang metal sa mataas na temperatura. Ang mga proseso ay natupad sa mga halaman machine-gusali, sa transportasyon at konstruksiyon kumpanya. Para sa trabaho sa ilalim ng tubig, sa ilalim ng lupa, sa mataas na altitude sa isang vacuum tao na kailangan din ang O ₂ Molekyul. Oxygen tank ay ginagamit sa medisina upang mapagbuti ang komposisyon ng mga naka inhaled sa pamamagitan ng mga taong may sakit. Gas para sa mga medikal na mga layunin, nailalarawan sa pamamagitan ng halos kumpleto kakulangan ng teknikal na mga impurities, masarap na amoy.

Oxygen - ang perpektong oxidizer

Kilalang oxygen compound sa lahat ng mga kemikal na elemento ng periodic table, maliban para sa unang kinatawan ng pamilya ng mga bihirang mga gases. Maraming mga sangkap direkta reaksyon sa atoms oxygen, ang pagbubukod ng halogens, ginto at platinum. Ng malaking kahalagahan ay ang mga phenomena na kinasasangkutan ng oxygen, na kung saan ay sinamahan ng ang paglabas ng liwanag at init. Ang ganitong proseso ay malawak na ginagamit sa mga tahanan at industriya. Ang metal ores reacting sa oksiheno na tinatawag na pagpapaputok. Pre-ground mineral ay halo-halong may oxygen-enriched hangin. Sa mataas na temperatura sa pagbawi ng mga riles mula sa sulfide sa simpleng sangkap. Kaya nakuha iron at ilang non-ferrous riles. Ang pagkakaroon ng dalisay oxygen Pinahuhusay ang rate ng mga proseso ng produksyon sa iba't ibang sangay ng kimika, engineering at metalurhiya.

Ang anyo ng isang murang paraan para sa paggawa ng oxygen mula sa hangin sa pamamagitan ng paghihiwalay sa mga bahagi nito sa mababang temperatura, ay may stimulated ang pagbuo ng maraming mga lugar ng pang-industriya produksyon. Chemists naniniwala Molekyul O ₂ at O sa kanan ideal na oxidizing agent. Ang mga ito ay natural na materyales, ang mga ito ay patuloy na-renew sa kalikasan, huwag salaulain ang kapaligiran. Bilang karagdagan, kemikal reaksyon na kinasasangkutan ng oxygen ay madalas magtapos sa isang synthesis ng isa pang natural at ligtas na produkto - tubig. Ang papel na ginagampanan ng O ₂ sa pag-aalis ng nakakalason pang-industriya basura tubig pagdalisay mula sa impurities. Higit pa rito oxygen ay ginagamit para sa pagdidisimpekta ng kanyang allotropic pagbabago - ozone. Ito simpleng sangkap nagtataglay mataas na oxidizing aktibidad. Kapag tubig ozonization mabulok pollutants. Ozone ay din pumipinsala epekto sa pathogenic microflora.