Թթվածնային - ը ... Formula թթվածին: An թթվածնային մոլեկուլ

Ի թիվս բոլոր նյութերի Երկրի վրա հատուկ տեղ է գրավում, որ ապահովում է կյանքը - թթվածնի գազ. Դա նրա ներկայությունը ստիպում է մեր մոլորակը յուրօրինակ բոլոր մյուսների, հատկապես. Շնորհիվ այս հարցում աշխարհում ապրում է այսքան հրաշալի արարածներ: Բույսեր, Կենդանիներ, մարդկանց. Թթվածնային - դա անփոխարինելի, եզակի եւ չափազանց կարեւոր է կապը: Հետեւաբար, մենք փորձում ենք պարզել, թե ինչ է այն իրենից ներկայացնում, թե ինչ դրսեւորումներ ունի:

Քիմիական տարր թթվածին: բնորոշ

Է բնութագրել գտնվելու վայրը սկզբին տվյալ տարրի պարբերական համակարգում: Դա հնարավոր է, մի քանի միավոր:

1. Սերիան եւ համարը - 8.
2. Ատոմային զանգված - 15,99903.
3. Որը գտնվում է վեցերորդ գլխավոր խմբի ենթախմբի երկրորդ համակարգի ժամանակահատվածում:
4. Միջուկային գանձել 8, պրոտոնների քանակը - 8, էլեկտրոնի - 8, նեյտրոններ - 8. Այսպիսով, կրկնակի կախարդական համարը, որով հիմնական դիմադրություն նկատվում Իզոտոպային ձեւերը ¹⁶ O.
5. Լատիներեն անվանումն է տարր - թթվածին. Ռուսերեն, թթվածին, այդ անունը գալիս է «ծնել թթու»: Կա նաեւ մի հոմանիշ, երբեմն կոչվում oxygenic:

Հատուկ ուշադրություն է դարձվում վերլուծությունը էլեկտրոնային կառուցվածքի atom, քանի որ դա բացատրվում էր նրանց կայունությունը մոլեկուլ եւ ցուցադրել ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները:

մոլեկուլային կառուցվածքը

Որ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան Ատոմ կողմից ներկայացված բանաձեւով ² 1s 2s ² 2p ^4: Այս ռեկորդային ակնհայտ է, որ մինչեւ ավարտից էներգետիկ մակարդակի եւ խոստացված ստեղծման Օկտետ թթվածնի բացակայում է երկու էլեկտրոններ: Սա բացատրում է իր հետեւյալ բնութագրերով.

• diatomic թթվածին մոլեկուլ.
• օքսիդացում պետությունը -2 տարրը միշտ (բացառությամբ պերօքսիդ եւ Ֆտոր օքսիդի, այն է, փոխվել է +2 -1, համապատասխանաբար):
• Դա ուժեղ oxidizing գործակալ.
• հեշտությամբ արձագանքում նույնիսկ նորմալ պայմաններում.
• ընդունակ են ձեւավորելու պայթուցիկ բաղադրություն:

Այժմ համարում այն հարցին, կառուցվածքի: Քանի որ թթվածնի մոլեկուլը ձեւավորվել. Նախ, մեխանիզմը ձեւավորման մի covalent ոչ բեւեռային, այսինքն պատճառով փոխանակման էլեկտրոնների համար ատոմի: Այսպիսով, հաղորդակցությունը, ինչպես նաեւ ոչ-բեւեռային covalent. Սակայն, նա կրկնապատկել, քանի որ յուրաքանչյուր ատոմ ունի երկու unpaired էլեկտրոններ արտաքին մակարդակում: Դա շատ հեշտ է նկարագրել տեսքը թթվածնի. Բանաձեւը: O ₂ կամ O = O.

Շնորհիվ ներկայությամբ նման հարաբերություններ է շատ կայուն մոլեկուլ: Երկար ռեակցիաների իր մասնակցությամբ պահանջում է հատուկ պայմաններ: արյան բարձր ճնշումը, ջեռուցման, օգտագործումը կատալիզատորների:

Քանի որ թթվածնի քիմիական տարր - ատոմը ունեցող երեք կայուն իզոտոպ գոյություն բնույթ. Նրանց զանգվածային համարները համապատասխանաբար 16, 17, 18. Սակայն, տոկոսային շատ անհավասար, քանի որ ¹⁶ Ով 99,759%, իսկ մնացած պակաս, քան 0.5%: Հետեւաբար, առավել տարածված եւ կայուն իզոտոպի, որ զանգվածային թվով 16:

Պարզ նյութ Թթվածին

Եթե մենք խոսում ենք այս տարրի, որպես պարզ կապի, դա անմիջապես անհրաժեշտ է նշանակել ընդհանուր վիճակը նորմալ պայմաններում: Թթվածնային - գազի, որը չունի համ, ոչ գույն, ոչ հոտ. A diatomic մոլեկուլ, որը հանդիսանում է առավել առատ նյութ է մոլորակի, հետո ջրածնի եւ ազնիվ գազերի հելիումի.

Կան նաեւ այլ պետությունները ագրեգացիայի տվյալ նյութի: Այսպիսով, մի բացասական ջերմաստիճանի ⁰ -183 C թթվածին խտացրած մի գեղեցիկ կապույտ հեղուկ. Եթե շեմը գերազանցել է -200 ⁰ C, ապա հեղուկը կաճի մեջ վառ կապույտ բյուրեղների էին ասեղ ձեւավորված monoclinic.

Ընդհանուր առմամբ կան երեք հիմնական տիպի գոյության թթվածնի ամուր պետություն:

1. Ալֆա ձեւը (α-O _2): Կա ջերմաստիճանի գրանշանները 200 ⁰ C- ի
2. Բետա-ձեւ (β-O _2): Որ ջերմաստիճանը շրջանակ ⁰ -200-400 C- ի
3. Գամմա-ձեւ (γ-O _2): Ինտերվալը ից -400 Ինչպես -500 ⁰ C- ի

Թթվածնային մեկն է առավել կարեւոր եւ նշանակալից գազի. Ոչ միայն կյանքի կենդանի էակների վրա մոլորակի, այլ նաեւ բնության ընդհանրապես. Հազիվ մի բնական հանքային կամ բարդ, որը նա չէր ընդգրկվել որպես տարր.

Պատմությունը հայտնաբերելու

Առաջին հիշատակումը այն փաստը, որ կազմը օդում կա որեւէ գազ է, որը աջակցում է այրման գործընթացները, հայտնվել է VIII դարում: Բայց հետո ուսումնասիրել այն, ապացուցել գոյությունը եւ բացահայտել, որ դա ոչ թե տեխնիկապես հնարավոր է. Դա չի եղել մինչեւ գրեթե մեկ հազարամյակ, XVIII դարում, այն կատարվել է աշխատանքի մի քանի գիտնականների:

1. 1771 Carl Scheele աստված էմպիրիկ ստեղծվել կազմը, օդում եւ գտել է, որ երկու հիմնական գազ - է թթվածնի եւ ազոտի.
2. Մեկ Bayen անցկացնելու փորձեր է տարրալուծման սնդիկի եւ սնդիկի օքսիդի եւ պաշտոնապես արձանագրում արդյունքները:
3. 1773 Scheele պաշտոնապես բացում է տարր թթվածին, բայց չի ստանում այն իր purest ձեւով.
4. 1774 աստված Պրիստլիի, անկախ այն բանից Scheele դարձնելու նույնն է, քանի որ այն բացում, եւ ստանում է մաքուր թթվածին տարրալուծման սնդիկի օքսիդի:
5. 1775 Անտուան Lavuaze անունն է տալիս այս տարր է եւ կազմում է տեսությունը այրման, որը տեւեց ավելի քան հարյուր տարի:
6. 1898 Thompson - կազմում է հասարակությունը մտածել այն մասին, որ թթվածին է օդում, կարող է հանգեցնել շնորհիվ մեծ արտանետումների ածխածնի երկօքսիդի արտանետումները մթնոլորտ:
7. Է նույն տարում Տիմիրյազեւի հակառակն է ապացուցում, քանի որ դա բացատրում է, որ թթվածնի մատակարարն են կանաչ բույսերը մոլորակի.

Այսպիսով, հայտնի դարձավ, որ մի է թթվածին, որը հանդիսանում է կարեւոր եւ նշանակալի համար կյանքի այս գազի. Ի վերջո էին սովորել ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունների նյութերի համարվող մեթոդներ իր նախապատրաստման, հաշվել մոտավոր բովանդակությունը ջուրը, երկրի ընդերքը եւ մթնոլորտի եւ այլ հատվածներում մոլորակի.

ֆիզիկական հատկությունները

Ահա հիմնական ֆիզիկական պարամետրերը, որը կարելի է բնութագրել ըստ բաղադրություն ի հարցին:

1. Թթվածնային - գազ տակ նորմալ պայմաններում, որը մի մասն է օդի (21%): Այն չունի գույն, համն ու հոտը: Վառիչ, քան օդում, դա վատ լուծելի է ջրի.
2. Ակտիվորեն աբսորբացնել ածխածնի եւ մետաղական Փոշիներ, լուծելի է օրգանական նյութերի.
3. Է եռման Բանն այն է, -183 ⁰ C:
4. Հալեցման -218.35 ⁰ C.
5. The խտությունը էր 0,0014 գ / սմ ^3:
6. Բյուրեղյա վանդակավոր է մոլեկուլային:

Թթվածնային ունի paramagnetic հատկությունների հեղուկ վիճակում:

քիմիական հատկությունները

Ճիշտ այնպես, ինչպես ակտիվ համարել գազի, թե ինչպես է այն behaves ռեակցիաների այլ նյութերի, - պատմում է քիմիա: Թթվածնային կարող ցուցադրել բազմաթիվ օքսիդացում պետություններ, չնայած առավել տարածված է -2, որը համարվում է հաստատուն: Ի լրումն դրան, կան միացությունների, որոնք հետեւյալ արժեքները:

• -1;
• -0.5;
• -1/3;
• 0.5;
• +1;
• 2:

Reactivity պայմանավորված է բարձր էլեկտրոնների մերձավորություն, քանի որ electronegativity արժեքի 3.44 հարցման այն. Միայն բարձր ֆտորիդ (4): Հետեւաբար, թթվածնային շատ ուժեղ հակաօքսիդանտ: Միեւնույն ժամանակ ռեակցիաների հետ նույնիսկ ավելի ուժեղ օքսիդիչների behaves որպես նվազեցնող գործակալ, ցույց տալով դրական օքսիդացում պետություն: Օրինակ, մի Ֆտոր օքսիդ O ⁺² F ₂ ^-.

Կա մի մեծ շարք միացությունների, որոնք ընդգրկում են թթվածին: Սրանք են այն դասընթացները նյութերի, ինչպիսիք են:

• օքսիդներ,
• պերօքսիդների
• ozonides;
• superoxide;
• թթու;
• հիմքեր;
• աղ;
• օրգանական մոլեկուլ:

Բոլոր տարրերի թթվածնային կարող է արձագանքել տակ նորմալ պայմաններում, բացառությամբ թանկարժեք մետաղների, հելիումից, neon եւ արգոն եւ halogen: Քանի որ իներտ գազով չի արձագանքում ցանկացած հանգամանքներում:

նախապատրաստում արդյունաբերություն

Բովանդակությունը թթվածնի օդում , եւ ջրի այնքան բարձր (21-րդ եւ 88%, համապատասխանաբար), որը հանդիսանում է հիմնական արդյունաբերական մեթոդը սինթեզի է կոտորակային թորում հեղուկ օդի եւ ջրի էլեկտրոլիզի.

Հատկապես հաճախ օգտագործվում է առաջին մեթոդի: Ի վերջո, շատ գազը կարող է արդյունահանվող է օդում: Սակայն, դա միանգամայն հասկանալի է. Եթե պահանջվող արդյունք է ավելի բարձր որակի, ապա իր հերթին թույլատրվում էլեկտրոլիզի գործընթացները: Հում նյութ է այս կամ ջուր կամ սոդայի. նատրիումի կամ կալիումի հիդրօքսիդ, որն օգտագործվում է բարձրացնել ուժ է էլեկտրական ջերմահաղորդություն լուծման: Ընդհանուր առմամբ, էությունը գործընթացի կրճատվել է տարրալուծման ջրի.

Ծանոթանանք լաբորատորիայում

լայնորեն տարածված ջերմային մեթոդով լաբորատոր մեթոդների:

• պերօքսիդների
• թթվածնային պարունակող թթու աղեր:

Բարձր ջերմաստիճանների նրանք քայքայվել էվոլյուցիայի գազային թթվածնի. Արագացրեց գործընթացը հաճախ մանգան օքսիդ (IV): Հավաքել թթվածնի ջրի տեղահանություն եւ ցուցահանդես - Մխացող փուշը. Ինչպես հայտնի է, շատ պայծառ բոց բռնկումների որպես թթվածնի մթնոլորտում:

Մեկ այլ նյութ, որն օգտագործվում է արտադրել թթվածին դպրոցում դասերը Քիմիա - hydrogen մասին պերօքսիդ. 3%, նույնիսկ ազդեցության տակ է կատալիզատորի լուծման ակնթարթորեն քայքայվում է ազատ արձակել մաքուր գազի. Նրա միայն պետք է ունենա ժամանակ հավաքել: Կատալիզատոր նույնն մանգան օքսիդ, MnO _2:

Թվում աղերի են առավել հաճախ օգտագործվում է:

• bertoletova աղ կամ կալիումի chlorate.
• կալիումի պերմանգանատ կամ կալիումի պերմանգանատ.

Նկարագրել գործընթացը, մենք կարող ենք նվազեցնել հավասարումը: Թթվածին ազատ է արձակվել, բավական է լաբորատոր եւ հետազոտական կարիքներին:

2KClO ₃ = 2KCl + 3ö ₂ ↑:

Allotropic փոփոխումը թթվածնի

Կա allotropic փոփոխումը, որը ունի թթվածին: Բանաձեւից Այս համալիրի մոտ _3, այն կոչվում է օզոնային. Այս գազը, որն արտադրվում է բնության, երբ ենթարկվում է ուլտրամանուշակագույն եւ կայծակ օդային թթվածնի. Ի տարբերություն մեծ մասը O _2, օզոնային ունի հաճելի հոտ թարմությունը, որը զգացվում է օդում հետո անձրեւի հետ կայծակի եւ ամպրոպի:

Ի տարբերություն թթվածնի եւ օզոնային է ոչ միայն քանակի ատոմների է մոլեկուլ, բայց ի բյուրեղյա վանդակավոր կառուցվածքի. Քիմիապես, օզոնային, նույնիսկ ավելի հզոր հակաօքսիդանտ:

Թթվածնային մի բաղադրիչն օդի

Բաշխումը թթվածնացման բնության շատ լավ: Թթվածին է հայտնաբերվել:

• Rocks եւ հանքային,
• աղ եւ թարմ ջուր.
• հող;
• բուսական եւ կենդանական օրգանիզմների,
• օդը, այդ թվում `վերին մթնոլորտում.

Ակնհայտ է, որ նրանք զբաղված են ամբողջ Երկրի վահանակ ընդերքի, Հիդրոսֆերա, մթնոլորտը եւ կենսամիջավայրի: Հատկապես կարեւոր է բովանդակությունը կազմում օդում: Ի վերջո, այս գործոնը ստիպում է, որ հնարավոր է գոյություն ունենալ մեր մոլորակի վրա կյանքի ձեւերի, այդ թվում `մարդկանց.

Կազմը օդի, դա չափազանց բազմատարր. Այն իր մեջ ներառում է, քանի որ մշտական բաղադրիչների եւ փոփոխականների. Ի մշտական եւ երբեւէ ներկա մտահոգիչ:

• ածխածնի երկօքսիդ;
• թթվածին.
• ազոտի;
• ազնիվ գազեր:

Փոփոխականները ներառում են ջրի պատրանք, փոշին, օտարերկրյա գազերի (արտանետումների, այրման արտադրանք, փտում, եւ այլն), բույսերի ծաղկափոշին, բակտերիաների, fungi եւ ուրիշներին.

Արժեքը Oxygen բնության մեջ

Դա շատ կարեւոր է, թե որքան թթվածին է բնության. Հայտնի է, որ որոշ արբանյակների խոշոր մոլորակների (Յուպիտեր, Սատուրն) հետքի քանակները սույն գազի հայտնաբերվել, սակայն պարզ է, որ չկա կյանք կա. Մեր Երկիրն ունի բավականաչափ գումար, որը, երբ զուգակցվում ջրով դարձնում հնարավոր է գոյություն ունենալ բոլոր կենդանի օրգանիզմների.

Բացի այդ, նա ակտիվ անդամ է շնչում, թթվածնի դեռ ծախսում անհամար օքսիդացում ռեակցիաներ, որոնք հանգեցնում են հրապարակած էներգետիկայի կյանքի համար.

Հիմնական մատակարարները այս եզակի գազի բնույթ են կանաչ բույսերը եւ որոշ մանրէներ: Շնորհակալություն նրանց, պահպանել է մշտական հավասարակշռությունը թթվածնի եւ ածխածնի երկօքսիդի. Բացի այդ, օզոնային կառուցում է պաշտպանիչ վահան է ամբողջ երկրի վրա, որը թույլ չի տալիս թափանցել է մեծ թվով կործանարար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման:

Միայն որոշ տեսակներ Անաէրոբ օրգանիզմների (բակտերիաներ, սնկեր), որոնք ի վիճակի են ապրել դուրս է թթվածնի մթնոլորտում: Սակայն, նրանք շատ ավելի քիչ են, քան նրանք, ովքեր, իրոք, պետք է այն.

Օգտագործումը թթվածնի եւ օզոնային է արդյունաբերության

Հիմնական դաշտը օգտագործման թթվածնի allotropic փոփոխությունների այդ ոլորտներում:

1. Մետալուրգիայի (եռակցման եւ կտրում մետաղներ):
2. Բժշկություն:
3. Գյուղատնտեսություն:
4. Որպես հրթիռային.
5. Սինթեզն բազմաթիվ քիմիական միացություններ, այդ թվում `պայթուցիկ.
6. Մաքրման եւ ախտահանման ջրի.

Դժվար է անվանման առնվազն մեկ գործընթաց, որը չի մասնակցում այս մեծ գազի եզակի նյութ - թթվածին: