Oxygen Formula. Periodiskā tabula - skābeklis

Ķīmiskais elements skābeklis glabājas otrais posms VI-th galvenās grupas novecojušu īsu versiju periodiskā tabula. Saskaņā ar jaunajiem numerācijas standartiem - ir 16 grupas. Atbilstošais lēmums tika pieņemts ar IUPAC 1988. Oxygen kā vienkāršu vielu ar formulu - O _2. Apsveriet savas galvenās īpašības, nozīmi dabā un ekonomikā. Mēs sākam ar aprakstu par visas grupas periodiskās sistēmas, kuru vada skābekli. Elements atšķiras no tās radniecīgu vielu, kam ir halkogēni, un ūdens ir atšķirīgs no ūdeņraža atoma , ka savienojumus sēra, selēna un telūra. Visu iezīmēm skaidrojumu var atrast, tikai uzzināt par struktūru un īpašībām atoma.

Halkogēni - saistītie elementi skābeklis

Līdzīgi īpašības atomu veido vienotu grupu periodiskās sistēmas. Skābekļa vada ģimenes halkogēni, taču atšķiras no tiem ar vairākiem nekustamajiem īpašumiem.

Atomu masa no skābekļa - sencis grupa - ir 16 a. .. E m halkogēni savienojumi ar veidošanos ūdeņraža un metālu uzrāda to normālu oksidēšanas -2. Piemēram, kas sastāv no ūdens (H ₂ O) oksidēšana skaits skābekļa daudzums ir -2.

Kompozīcija saskaņā ar tipisku ūdeņradis halkogēni savienojumiem ar vispārējo formulu: H ₂ R. Šo vielu šķīdināšana veidojas skābe. Tikai ūdeņraža saites skābekļa - ūdens - ir īpašas īpašības. Saskaņā ar rezultātiem zinātnieku, šī viela ir neparasts un ļoti vāja skābe, un ļoti vājš bāzi.

Sērs, selēns un telūrs ir tipisks pozitīva oksidēšanas (+4, +6) in savienojumi ar skābekli un citu nemetālu ar augstu Elektronegativitāte (EO). Sastāvs halkogēni oksīdi atspoguļotu vispārējo formulu: RO _2, RO _3. Tie ir kompozīciju atbilstošu skābi: H ₂ RO _3, H ₂ RO _4.

Elementi atbilst vienkāršas vielas: skābeklis, sērs, selēns, telūrs un poloniju. Pirmie trīs locekļi piemīt metāliskas īpašības. Oxygen Formula - Par _2. Allotropic modifikācija paša elementa - ozona (O _3). Abas versijas ir gāzes. Sērs un selēns - Cietās nemetāli. Telūrs - nemetāls viela, diriģents elektrisko strāvu, polonijs - metāla.

Oxygen - visvairāk bagātīgs elements

Kopējais saturs atomiem elementa Zemes garozā ir aptuveni 47% (pēc svara). Skābeklis tiek konstatēts, brīvā veidā, vai kā daļa no vairākiem savienojumiem. Simple viela, kura formula O ₂ atrodas atmosfēras sastāvu, kas veido 21% gaisa (pēc tilpuma). Molecular skābeklis izšķīdina ūdenī, tas ir starp augsnes daļiņām.

Mēs jau zinām, ka ir cita veida pastāvēšanas paša ķīmiskā elementa formā vienkāršu vielas. Tas ozona - gāzes, veidojot apmēram 30 km attālumā no virsmas slāņa, ko bieži sauc par ozona ekrāna. Bound skābeklis ievada ūdens molekulu daudzajiem iežu un minerālu, organisko savienojumu.

Struktūra skābekļa atoms

Periodiskā tabula satur pilnīgu informāciju par skābekļa:

1. Sērijas numurs elementa - 8.
2. kodolenerģijas maksa - 8.
3. Kopējais elektronu - 8.
4. Electronic skābekļa formula - 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.

Pēc būtības, ir trīs stabiliem izotopiem, kuriem ir vienāds kārtas numuru periodiskā tabula, identisku sastāvu protonu un elektronu, bet ar atšķirīgu neitronu skaitu. Izotopi ir apzīmēti ar tādu pašu simbolu - O. Par salīdzinājuma diagrammā parāda sastāvu trīs skābekļa izotopu:

Īpašības skābekļa - ķīmiskais elements

On 2p apakšlīmenis atoma ir divi nepāra elektroniem, kas izskaidro izskatu oksidācijas -2 un +2. Divi pārī elektroni nevar atvienot, lai pakāpe oksidācijas palielinājās līdz četrām kā sēra un citu chalcogenides. Iemesls - nav brīvas apakšslānis. Tāpēc, ka savienojumus ar ķīmiskā elementa, nav redzama skābekļa valenci un oksidēšanas stāvokļa vienāds grupas numuru short version periodiskās sistēmas (6). Vidējais oksidēšanās skaits ir -2 viņam.

Tikai ar fluora savienojumiem piemīt skābekļa neraksturīgu pozitīvu oksidēšanas stāvokļa +2 par viņu. EO vērtība no divu dažādu koncentrāciju nonmetals: EA (D) = 3.5; EE (F) = 4. Kā vairāk electronegative elementa atoms, fluora atoms spēcīgāka saglabā savas valences elektroni un piesaista daļiņas uz ārējā enerģijas līmeņa skābekļa atoma. Tāpēc, reakcijā ar fluoru tas ir skābekļa reducētāju zaudē elektronus.

Skābekļa - vienkārša viela

D. angļu pētnieks Prīstlijs 1774. gaitā eksperimentu identificētas gāzi, sadalīšanās dzīvsudraba oksīda. Divus gadus agrāk, tā pati viela tīrā veidā bija K. Scheele. Tikai dažus gadus vēlāk, franču ķīmiķis Antuāns Lavuazjē konstatēja, ka gāzes ir daļa no gaisa, un pētīta īpašības. Ķīmiskais skābekļa formula - O _2. Atspoguļot ieraksts sastāvu jautājums elektronu piedalās veidošanos nepolāru kovalento saiti - O O ::. Aizstāt katru bonding elektrona pāri ar vienā rindā: O = O. Šāda skābeklis formula skaidri norāda, ka atomi molekulā ir saistīti ar diviem kopīgs elektronu pāriem.

Veikt vienkāršus aprēķinus un noteikt, kas ir relatīva molekulārā masa skābekļa kgs (O ₂₎ = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Salīdzinājumam: (. Air) kungam = 29. Skābekļa Ķīmiskā formula atšķiras no ozonu viens skābekļa atoms. Līdz ar to, Mr (O ₃₎ = Ar (O) x 3 = 48. Ozons ar skābekli, ir 1,5 reizes smagāks.

fizikālās īpašības

Skābeklis - gāzes, bez krāsas, garšas un smaržas (pie standarta temperatūrā un spiedienā, kas vienāds ar atmosfēras spiedienu). Viela ir nedaudz smagāki par gaisu; šķīst ūdenī, bet nelielos daudzumos. skābeklis kušanas temperatūra ir negatīvs, un ir -218,3 ° C. Punkts, kurā šķidrums skābeklis tiek konvertēta atpakaļ gāzi - ir tās vārīšanās temperatūra. Par O ₂ molekulu vērtību šī fiziskā daudzuma sasniedz -182,96 ° C. Šķidrums un cieta skābekļa kļūst gaiši zilā krāsā.

Getting skābekļa laboratorijā

Kad tiek sasildīta, skābekli saturošu vielas, piemēram, kālija permanganāta, tiek piešķirts bezkrāsaina gāze, kas var savākt kolbā vai cauruli. Ja veicat tīrā skābekļa lāpu apgaismojumā, tas deg spoži nekā gaisā. Divas citas laboratorijas metode, kas ražo skābekli - sadalīšanās no ūdeņraža peroksīda un kālija hlorāta (kālija hlorātu). Aplūkosim ķēdes ierīce, kas tiek izmantota, lai termiski sadaloties.

Mēģenē vai kolbā ar apaļo dibenu ir nepieciešams, lai ielej nedaudz kālija hlorāts, aizvērtu aizbāzni ar gāzes izplūdes cauruli. Tās pretī beigām būtu jānosūta (zemūdens) apgriezts otrādi kolbā. Kakls jāizlaiž glāzē vai pelējuma piepildīts ar ūdeni. Kad uzkarsēts skābekli tiek atbrīvots no caurules hlorātu sāli. Kā tas nonāk tvaika cauruli kolbā, izspiežot ūdeni no tā. Kad spuldze ir piepildīta ar gāzi, tā slēgta zemūdens aizbāzni un apvērstā pozīcijā. Iegūti šajā laboratorijas eksperimentā, skābeklis var tikt izmantoti, lai pētītu ķīmiskās īpašības vienkāršu vielas.

degšana

Ja laboratorija veic sadedzināšanu vielu skābekļa, ir nepieciešams zināt un ievērot ugunsdrošības noteikumiem. Ūdeņradis tiek sadedzināts uzreiz gaisā, sajauc ar skābekli proporcijā 2: 1, tas ir sprādzienbīstama. vielas sadedzināšana tīrā skābekli ir daudz intensīvāks nekā gaisā. To var izskaidrot ar parādību gaisa sastāva. Skābekļa atmosfērā, ir nedaudz vairāk nekā 1,5 daļām (21%). Degšanas - reakcijā, vielas ar skābekli, un rezultātā ir dažādi produktu, galvenokārt oksīdu metālu un nonmetals. Oksidējošā maisījums no O ₂ ar viegli uzliesmojošu vielu, turklāt, rezultātā iegūtie savienojumi var būt toksisks.

Degšanas parasto sveci (vai sērkociņi) kopā, veidojot oglekļa dioksīdu. Šādu eksperimentu var veikt mājās. Ja viela ierakstīt zem stikla burkā vai lielo krūzi, sadegšanas vairs, kad visi skābekļa tiek patērēts. Slāpekļa neatbalsta elpošanu un degšanu. Oglekļa dioksīds - oksidācijas produkts - vairs reaģē ar skābekli. Caurspīdīgs sārmainu var atklāt klātbūtni oglekļa dioksīda uz dedzināšana sveces. Ja sadegšanas produkti iet caur kalcija hidroksīdu, šķīdums kļūst duļķains. Ķīmiskā reakcija notiek starp kaļķu ūdens un oglekļa dioksīda, kas iegūts nešķīst kalcija karbonāts.

Preparation of skābekļa rūpnieciskā mērogā

Lētākais process, kurā molekulas tiek iegūtas bez gaisa O _2, kas nav saistītas ar veicot ķīmiskās reakcijas. Šajā nozarē, piemēram, tērauda rūpnīcās, gaiss pie zemas temperatūras un augsta spiediena sašķidrināta. Šādas galvenās atmosfēras sastāvdaļu, piemēram, skābekli un slāpekli, vāra pie dažādām temperatūrām. Atdala gaisa maisījumu ar pakāpenisku sasilšanas līdz istabas temperatūrai. First, slāpekļa molekulas ir atšķirt, un pēc tam skābeklis. Par atdalīšanas metode, kas balstās uz dažādiem fizisko īpašību vienkāršu vielu. Formula vienkārša viela skābekļa daudzums ir tāds pats kā tas bija pirms dzesēšanas un sašķidrināšanai gaisu, - O _2.

Tā rezultātā, daži no elektrolīzes reakcijas, arī skābekli, tiek savākti vairāk nekā attiecīgajā elektrodu. Gāzes vajadzības rūpniecības, būvniecības uzņēmumi, kas lielos apjomos. Skābekļa pieprasījums pastāvīgi pieaug, jo tas ir nepieciešams, ķīmiskajā rūpniecībā. Uzglabāts produkts gāze rūpnieciskiem un ārstnieciskos nolūkos tērauda cilindriem, kas aprīkoti ar marķējumu. Skābekļa tvertne stained zilā vai zilā krāsā, lai atšķirtu to no otras sašķidrinātu gāzi - slāpekļa, metāna, amonjaka.

Ķīmiskās aprēķinus, kas pamatojas uz formulām un vienādojumu reakcijās, kurās iesaistīti O ₂ molekulas

Skaitliskā vērtība molāro masu skābekļa sakrīt ar citu daudzumu - relatīvo molekulmasu. Tikai pirmajā gadījumā, ir vienības. Īsi formula skābeklis viela un tās molekulmasa ir rakstīts kā: M (O ₂₎ = 32 g / mol. Normālos apstākļos mole no jebkuras gāzu tilpuma atbilst 22,4 litriem. Līdz ar to, 1 mol O ₂ - ir 22.4 liters viela 2 moli O ₂ - 44,8 litri. Saskaņā ar vienādojumu reakcijā starp ūdeņraža un skābekļa redzams, ka reaģē 2 molus ūdeņraža un viens mols skābekļa:

Ja spēle no reakcijas 1 molu ūdeņraža atoma, skābekļa daudzuma 0,5 mol • 22,4 l / mol = 11.2 litri.

Loma O ₂ molekulu dabā un cilvēka dzīvē

Skābekļa patērētā dzīvo organismu uz Zemes, un tas ir iesaistīts vielu apriti, kas pārsniedz 3 miljardus gadu. Tas ir galvenais viela elpošanai un vielmaiņu, tas var sadalīties uzturvielas molekulas sintezētas organismā vajadzīga enerģija. Skābekļa pastāvīgi patērēts visā pasaulē, bet tās rezerves tiek papildināti ar fotosintēzi. Krievu zinātnieks K. Timirjazeva uzskatīja, ka sakarā ar šo procesu joprojām ir dzīve uz mūsu planētas.

Liela nozīme ir skābekļa dabā un ekonomikā:

• uzsūcas elpošanas dzīvo organismu laikā;
• iesaistīti reakciju fotosintēzes augi;
• daļa no organiskās molekulas;
• sabrukšanas procesi, fermentācija, rūsēšanu notiek ar piedalīšanos skābekļa kalpo kā antioksidants;
• izmanto sintēzes bioloģisko produktu.

Sašķidrinātā skābekļa cilindri izmanto griešanai un metināšanas metālus pie augstām temperatūrām. Šie procesi tiek veikti ar mašīnbūves iekārtas, transporta un būvniecības uzņēmumi. Darbam zem ūdens, zem zemes, lielā augstumā vakuumā cilvēki arī vajadzīgs O ₂ molekulu. Skābekļa tvertnes izmanto medicīnā, lai bagātinātu sastāvu gaisu ieelpo cilvēkiem, kuri ir slimi. Gāzes medicīniskiem nolūkiem, kas atšķiras ar gandrīz pilnīgu trūkumu tehnisko piemaisījumu, smaržu.

Oxygen - ideāls oksidētājs

Zināms skābekļa savienojums ar visu ķīmisko elementu periodiskā tabula, izņemot par pirmajiem pārstāvjiem ģimenes reto gāzes. Daudzas vielas tieši reaģē ar skābekļa atomiem, izņemot halogēna atomiem, zelta un platīna. Liela nozīme ir parādības ietver skābekli, kas ir kopā ar atbrīvošanu gaismu un siltumu. Šādi procesi tiek plaši izmanto mājās un rūpniecībā. Metāla rūdas, kas reaģē ar skābekli sauc apdedzinot. Pre-ground ore sajauc ar skābekli bagātinātu gaisu. Pie augstām temperatūrām metālu atgūšanas no sulfīds vienkāršām vielām. Tādējādi iegūst dzelzs un dažus krāsainos metālus. Par tīru skābekli klātbūtne uzlabo ātrumu ražošanas procesus dažādās nozarēs kā ķīmija, inženierzinātnes un metalurģijā.

Par lētu metodi izskats ražo skābekli no gaisa atdalot pa daļām zemā temperatūrā, ir veicinājusi attīstību daudzās jomās rūpniecības produkcijas. Chemists ticēt molekula O ₂ un O atomiem ideālas oksidējošas vielas. Tie ir dabas materiāli, tie ir pastāvīgi atjaunota raksturs, nepiesārņo vidi. Turklāt, ķīmisko reakciju ar skābekli bieži vien beidzas ar sintēzi vēl viens dabas un drošu produktu - ūdeni. Nozīme O ₂ tiek noņemti toksisko rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai no piejaukumiem. Bez skābekļa dezinfekcijai tiek izmantota tā allotropic modifikācijas - ozonu. Šī vienkāršā viela piemīt augsta oksidējošu aktivitāte. Kad ūdens ozonēšana sadalās piesārņotājiem. Ozons ir kaitīga ietekme uz patogēno mikrofloru.