Obiectiv de Învățare
- analiza proprietățile de oxigen.
puncte cheie
- la temperatura și presiunea standard (STP), doi atomi ai elementului se leagă pentru a forma dioxigen, un gaz diatomic incolor, inodor, fără gust, cu formula O2.
- oxigenul este un membru al grupului calcogen din tabelul periodic și este un element nemetalic foarte reactiv., Ca atare, formează cu ușurință compuși (în special oxizi) cu aproape toate celelalte elemente.
- oxigenul este un agent oxidant puternic și are a doua cea mai mare electronegativitate a tuturor elementelor reactive, al doilea numai la fluor.
- solubilitatea oxigenului în apă este dependentă de temperatură; se condensează la 90.20 K și îngheață la 54.36 K.
Termeni
- paramagneticExhibiting paramagnetism (tendința de dipoli magnetici să se alinieze cu un câmp magnetic exterior).,
- ozoneAn alotrop de oxigen (simbol O3) având trei atomi în moleculă, în loc de două; este un gaz albastru, generate de oxigen prin descărcare electrică; este otrăvitoare și foarte reactive, dar protejează viața pe Pământ, absorbind radiațiile ultraviolete solare în atmosfera superioară.
- element chimic oxigenat (simbol O) cu un număr atomic de 8 și masă atomică de 15.9994 amu.oxigenul este o parte importantă a atmosferei și este necesar pentru a susține viața terestră., Deoarece cuprinde cea mai mare parte a masei în apă, ea cuprinde, de asemenea, cea mai mare parte a masei de organisme vii. Toate clasele majore de molecule structurale din organismele vii, cum ar fi proteinele, carbohidrații și grăsimile, conțin oxigen, la fel ca și compușii anorganici majori care cuprind cochilii animale, dinți și oase. Oxigenul elementar (O2) este produs de cianobacterii, alge și plante prin procesul de fotosinteză și este utilizat în respirația celulară de majoritatea organismelor vii de pe pământ., Oxigenul este toxic pentru a obliga organismele anaerobe (organisme care au nevoie de o lipsă de oxigen pentru supraviețuire), care au fost forma dominantă a vieții timpurii pe pământ, până când O2 a început să se acumuleze în atmosferă.
proprietățile chimice ale oxigenului
la temperatura și presiunea standard (STP), doi atomi ai elementului se leagă pentru a forma dioxigen, un gaz diatomic incolor, inodor, fără gust, cu formula O2. Oxigenul este un membru al grupului calcogen din tabelul periodic și este un element nemetalic foarte reactiv., Ca atare, formează cu ușurință compuși (în special oxizi) cu aproape toate celelalte elemente. Oxigenul este un agent puternic de oxidare și are a doua cea mai mare electronegativitate a tuturor elementelor reactive, al doilea numai la fluor. După masă, oxigenul este al treilea cel mai abundent element din univers, după hidrogen și heliu, și cel mai abundent element de masă din scoarța terestră, reprezentând aproape jumătate din masa crustei. Oxigenul liber este prea reactiv chimic pentru a apărea pe pământ fără acțiunea fotosintetică a organismelor vii, care utilizează energia luminii solare pentru a produce oxigen elementar din apă., Elemental O2 a început să se acumuleze în atmosferă doar după apariția evolutivă a organismelor fotosintetice, cu aproximativ 2, 5 miliarde de ani în urmă. Gazul de oxigen Diatomic constituie în prezent 20, 8 la sută din volumul de aer.
oxigen Diatomic
cei doi atomi de oxigen din oxigenul diatomic sunt legați chimic unul de celălalt cu o configurație de electroni tripleți de spin. Această legătură are un ordin de legătură de două și este adesea simplificată în descrieri ca o legătură dublă sau ca o combinație a unei legături cu doi electroni și a două legături cu trei electroni., Oxigenul Triplet (care nu trebuie confundat cu ozonul, O3) este starea de bază a moleculei O2. Configurația electronică a moleculei are doi electroni nepereche care ocupă două orbite moleculare degenerate. Acești orbitali sunt clasificate ca antibonding (slăbirea legăturii comanda de la trei la două), astfel încât diatomice de oxigen de obligațiuni este mai slab decât cel de azot diatomic triple bond, în care toate lipire orbitali moleculari sunt pline, dar unele antibonding orbitali nu sunt.
în formă tripletă normală, moleculele O2 sunt paramagnetice., Aceasta înseamnă că se comportă ca magneți în prezența unui câmp magnetic extern, din cauza momentelor magnetice de spin ale electronilor nepereche din moleculă. Oxigenul lichid este atras de un magnet într-o măsură suficientă încât, în demonstrațiile de laborator, o punte de oxigen lichid poate fi susținută împotriva propriei greutăți între polii unui magnet puternic. Singlet oxygen este un nume dat mai multor specii de energie mai mare de O2 molecular în care toate rotirile electronilor sunt împerecheate. Este mult mai reactiv față de moleculele organice comune decât este forma tripletă a oxigenului molecular.,
proprietățile fizice ale oxigenului
oxigenul este mai solubil în apă decât azotul; apa conține aproximativ o moleculă de O2 pentru fiecare două molecule de N2, comparativ cu un raport atmosferic de aproximativ una până la patru. Solubilitatea oxigenului în apă este dependentă de temperatură și aproximativ de două ori mai mult (14,6 mg/L) se dizolvă la 0 °C decât la 20 °c (7,6 mg/L). La 25 °C și 1 atmosferă standard (101,3 kPa) de aer, apa dulce conține aproximativ 6,04 mililitri (mL) de oxigen pe litru, în timp ce apa de mare conține aproximativ 4,95 mL pe litru. La 5 °C solubilitatea crește la 9.,0 mL (cu 50% mai mult decât la 25 °C) pe litru pentru apă și 7, 2 mL (cu 45% mai mult) pe litru pentru apa de mare.
Oxigen condensează la 90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F), și îngheață la 54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F). Atât lichid cât și solid O2 sunt substanțe clare, cu o culoare Albastru deschis, cauzată de absorbția în roșu (în contrast cu culoarea albastră a cerului, care se datorează împrăștierii Rayleigh a luminii albastre) .
de Înaltă puritate lichid de O2 este de obicei obținut prin distilarea fracționată a aerului lichefiat. Oxigenul lichid poate fi, de asemenea, produs prin condensare din aer, folosind azot lichid ca agent de răcire. Este o substanță foarte reactivă și trebuie separată de materialele combustibile.