Kimyəvi element kimi oksigen üçün reaksiya tənliyi. Oksigen – elementin xüsusiyyətləri, təbiətdə yayılması, fiziki və kimyəvi xassələri, hazırlanması
Giriş
Hər gün ehtiyac duyduğumuz hava ilə nəfəs alırıq. Havanın nədən, daha doğrusu, hansı maddələrdən ibarət olduğunu heç düşünmüsünüzmü? Onun çox hissəsi azot (78%), ardınca oksigen (21%) və inert qazlar (1%) var. Oksigen havanın ən əsas hissəsi olmasa da, onsuz atmosfer yaşamaq olmazdı. Onun sayəsində Yer kürəsində həyat mövcuddur, çünki azot həm birlikdə, həm də ayrı-ayrılıqda insanlar üçün dağıdıcıdır. Gəlin oksigenin xüsusiyyətlərinə baxaq.
Oksigenin fiziki xassələri
Siz sadəcə olaraq havadakı oksigeni ayırd edə bilmirsiniz, çünki normal şəraitdə o, dadı, rəngi və qoxusu olmayan bir qazdır. Lakin oksigen süni şəkildə digər birləşmə vəziyyətlərinə çevrilə bilər. Beləliklə, -183 o C-də maye olur, -219 o C-də isə bərkiyir. Ancaq bərk və maye oksigeni yalnız insanlar əldə edə bilər və təbiətdə o, yalnız qaz halında mövcuddur. belə görünür (foto). Və sərt olan buz kimi görünür.
Oksigenin fiziki xassələri həm də sadə maddənin molekulunun quruluşudur. Oksigen atomları iki belə maddə əmələ gətirir: oksigen (O 2) və ozon (O 3). Aşağıda bir oksigen molekulunun modeli verilmişdir.
oksigen. Kimyəvi xassələri
Elementin kimyəvi xarakteristikası onun D.I.Mendeleyevin dövri cədvəlindəki mövqeyindən başlayır. Deməli, oksigen 8 nömrəli əsas yarımqrupun 6-cı qrupunun 2-ci dövründədir. Onun atom kütləsi 16 amu, qeyri-metaldır.
Qeyri-üzvi kimyada onun digər elementlərlə ikili birləşmələri ayrıca birinə - oksidlərə birləşdirildi. Oksigen həm metallarla, həm də qeyri-metallarla kimyəvi birləşmələr yarada bilər.
Gəlin onu laboratoriyalarda əldə etməkdən danışaq.
Kimyəvi cəhətdən oksigeni kalium permanqanatın, hidrogen peroksidin, bertolit duzunun, aktiv metalların nitratlarının və ağır metalların oksidlərinin parçalanması yolu ilə əldə etmək olar. Bu üsulların hər birini istifadə edərkən reaksiya tənliklərini nəzərdən keçirək.
1. Suyun elektrolizi:
H 2 O 2 = H 2 O + O 2
5. Ağır metal oksidlərinin (məsələn, civə oksidinin) parçalanması:
2HgO = 2Hg + O2
6. Aktiv metal nitratların (məsələn, natrium nitrat) parçalanması:
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2
Oksigenin tətbiqi
Kimyəvi xassələrlə işimiz bitdi. İndi oksigenin insan həyatında istifadəsi haqqında danışmaq vaxtıdır. Elektrik və istilik elektrik stansiyalarında yanacaq yandırmaq üçün lazımdır. Çuqun və metal qırıntılarından polad almaq, metal qaynaq və kəsmək üçün istifadə olunur. Oksigen yanğınsöndürənlərin maskaları, dalğıcların silindrləri üçün lazımdır və qara və əlvan metallurgiyada, hətta partlayıcı maddələrin istehsalında istifadə olunur. Oksigen qida sənayesində E948 qida əlavəsi kimi də tanınır. Sanki istifadə olunmayan sənaye yoxdur, amma onun ən mühüm rolu tibbdədir. Orada ona “tibbi oksigen” deyirlər. Oksigenin istifadəyə uyğun olması üçün əvvəlcədən sıxılır. Oksigenin fiziki xassələri onun sıxıla bildiyini bildirir. Bu formada bunlara bənzər silindrlərin içərisində saxlanılır.
Reanimasiyada və xəstə bir xəstənin bədənində həyati prosesləri saxlamaq üçün avadanlıqlarda əməliyyatlar zamanı, həmçinin müəyyən xəstəliklərin müalicəsində istifadə olunur: dekompressiya, mədə-bağırsaq traktının patologiyaları. Onun köməyi ilə həkimlər hər gün bir çox insanın həyatını xilas edirlər. Oksigenin kimyəvi və fiziki xassələri onun bu qədər geniş istifadəsinə kömək edir.
Oksigen yüksək kimyəvi aktivliyi ilə xarakterizə olunur. Bir çox maddələr otaq temperaturunda oksigenlə reaksiya verir. Məsələn, almanın təzə kəsilməsi tez bir zamanda qəhvəyi rəng əldə edir, bu, almanın tərkibindəki üzvi maddələrlə havadakı oksigen arasındakı kimyəvi reaksiyalar nəticəsində baş verir.
Oksigen adətən qızdırıldıqda sadə maddələrlə reaksiya verir. Maddələri yandırmaq üçün bir metal qaşığa kömür qoyun, spirt lampasının alovunda qırmızı-isti qızdırın və oksigenli bir qaba endirin. Kömürün oksigendə parlaq yanmasını müşahidə edirik. Kömür, karbon elementindən əmələ gələn sadə bir maddədir. Oksigenin karbonla reaksiyası nəticəsində karbon qazı əmələ gəlir:
C + O2 = CO2
Qeyd etmək lazımdır ki, bir çox kimyəvi maddələrin mənasız adları var. Karbon qazı bir maddə üçün mənasız bir addır. Maddələrin mənasız adları gündəlik həyatda istifadə olunur, onların çoxu qədim mənşəlidir. Məsələn, çörək soda, bertolet duzu. Bununla belə, hər bir kimyəvi maddənin də sistematik kimyəvi adı var, onun tərtibi beynəlxalq qaydalarla - sistematik kimyəvi nomenklatura ilə tənzimlənir. Beləliklə, karbon qazının sistemli adı var karbon monoksit (IV).
Karbon qazı mürəkkəb maddədir, tərkibində oksigen olan ikili birləşmədir.
Maddələri yandırmaq üçün bir qaşıqda kükürd qoyun və qızdırın. Kükürd əriyir, sonra alovlanır. Havada kükürd solğun, demək olar ki, görünməz, mavi alovla yanır. Oksigenli bir qaba kükürd əlavə edək - kükürd parlaq mavi alovla yanır. Kükürdün oksigenlə reaksiyası nəticəsində kükürd dioksidi əmələ gəlir:
S + O2 = SO2
Kükürd dioksid, karbon qazı kimi, oksidlər qrupuna aiddir. Bu kükürd oksididir(IV) kəskin, kəskin qoxu olan rəngsiz qazdır.
İndi oksigen olan bir qaba alışmış qırmızı fosfor əlavə edək. Fosfor parlaq, gözqamaşdırıcı alovla yanır. Gəmi ağ tüstü ilə dolur. Ağ tüstü reaksiya məhsuludur, kiçik bərk hissəciklərdir Fosfor (V) oksidi:
4P + 5O2 = 2P2O5
Oksigendə təkcə qeyri-metallar yanmaz. Metallar oksigenlə də güclü reaksiya verir. Məsələn, maqnezium oksigendə və havada göz qamaşdıran ağ alovla yanır. Reaksiya məhsulu - maqnezium oksidi:
2Mg + O2 = 2MgO
Gəlin dəmiri oksigendə yandırmağa çalışaq. Bir spirt lampasının alovunda bir polad teli qızdırın və tez bir zamanda oksigenli bir qaba endirin. Dəmir oksigendə yanır və çoxlu qığılcımlar əmələ gətirir. Reaksiya nəticəsində alınan maddə dəmir oksidi adlanır:
3Fe + 2O2 = Fe3O4.
Qığılcımların yanması zamanı yaranan qığılcımlar bu pirotexniki məhsulların tərkib hissəsi olan dəmir tozunun yanması ilə izah olunur.
Nəzərdən keçirilən reaksiyalardan sonra mühüm nəticələr çıxarmaq olar: oksigen həm metallarla, həm də qeyri-metallarla reaksiya verir; Çox vaxt bu reaksiyalar maddələrin yanması ilə müşayiət olunur. Oksigenin sadə maddələrlə reaksiyalarının məhsullarıdır oksidlər.
Nəzərə alın ki, oksigen sadə maddələrlə - metallar və qeyri-metallarla qarşılıqlı əlaqədə olduqda mürəkkəb maddələr - oksidlər əmələ gəlir. Bu cür kimyəvi reaksiya deyilir mürəkkəb reaksiyalar.
Mürəkkəb reaksiya - iki və ya daha az mürəkkəb maddədən daha mürəkkəb maddələrin əmələ gəlməsi nəticəsində yaranan reaksiya
Oksigenin mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsiri
Oksigen mürəkkəb maddələrlə də reaksiya verə bilər. Nümunə olaraq, ibarət olan məişət qazının yanması zamanı baş verən reaksiyanı nəzərdən keçirək metan CH4.
Soba ocağında metanın yanmasına əsaslanaraq, reaksiyanın istilik və işıq şəklində enerjinin ayrılması ilə davam etdiyi qənaətinə gələ bilərik. Bu reaksiyanın məhsulları hansılardır?
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.
Reaksiya məhsulları oksidlərdir: karbon dioksid (karbon (IV) monoksit) və su (hidrogen oksidi).
Oksigenin FeS2 mineral piriti (dəmir və kükürdün mühüm mineralı) ilə reaksiyası kükürd və dəmir oksidlərini əmələ gətirir. Reaksiya qızdırıldıqda baş verir:
4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3
Oksidləşmə - yanma və yavaş oksidləşmə
Yanma- Bu, insanın tanış olduğu ilk kimyəvi reaksiyadır. Od... Varlığımızı odsuz təsəvvür etmək olarmı? Həyatımıza daxil oldu və ondan ayrılmaz oldu. Od olmadan insan yemək və ya polad bişirə bilməz, onsuz nəqliyyat mümkün deyil. Od bizim dostumuza, müttəfiqimizə, şərəfli işlərin, xeyirxah işlərin simvoluna, keçmişin xatirəsinə çevrildi.
Kimyəvi baxımdan yanma istilik və işıq şəklində isti qazlar və enerji axınının buraxılması ilə müşayiət olunan kimyəvi reaksiyadır. Deyə bilərik ki, oksigen sadə maddələrlə reaksiya verərək onları oksidləşdirir:
Sadə maddə + Oksigen oksidləşməsi → Oksidləşmə məhsulları (oksidlər) + Enerji.
Maddələrin oksidləşməsi yanma, yəni alovun buraxılması ilə müşayiət olunmaya bilər. Belə proseslərə yavaş oksidləşmə deyilir. Yavaş oksidləşmə, yanma ilə müşayiət olunmayan, yavaş bir istilik buraxılması ilə maddələrin oksigenlə tədricən qarşılıqlı əlaqəsi prosesidir. Məsələn, karbon qazı təkcə oksigendə karbonun yanması zamanı deyil, həm də üzvi maddələrin atmosfer oksigeni ilə yavaş oksidləşməsi zamanı əmələ gəlir. (çürümə, parçalanma).
- Sadə maddələrin oksigenlə reaksiyası zamanı onlar əmələ gəlir oksidlər
- Sadə maddələrin oksigenlə reaksiyaları adətən qızdırıldıqda baş verir
- Sadə maddələrin oksigenlə reaksiyaları mürəkkəb reaksiyalardır
- Kimyəvi maddələrin mənasız adları maddələrin kimyəvi tərkibini əks etdirmir, gündəlik praktikada istifadə olunur, onların bir çoxu tarixən inkişaf etmişdir.
- Kimyəvi maddələrin sistematik adları maddənin kimyəvi tərkibini əks etdirir və beynəlxalq sistematik nomenklaturaya uyğundur.
- Mürəkkəb reaksiya- nəticədə daha az mürəkkəb quruluşa malik iki və ya daha çox maddədən daha mürəkkəb maddələr əmələ gələn reaksiya
- Oksigen mürəkkəb maddələrlə reaksiya verə bilir
- Yanma– istilik və işıq şəklində enerjinin ayrılması ilə müşayiət olunan kimyəvi reaksiya
- Yavaş oksidləşmə- maddələrin oksigenlə tədricən qarşılıqlı əlaqəsi prosesi, yavaş-yavaş istiliyin ayrılması, yanma ilə müşayiət olunmayan
Yer qabığının 50%-i oksigendən ibarətdir. Element minerallarda duzlar və oksidlər şəklində də mövcuddur. Tərkibinə bağlı formada oksigen daxildir (elementin faizi təxminən 89%). Oksigen bütün canlı orqanizmlərin və bitkilərin hüceyrələrində də mövcuddur. Oksigen havada O₂ şəklində sərbəst vəziyyətdə və onun allotropik modifikasiyası ozon O₃ şəklində olur və tərkibinin beşdə birini tutur,
Oksigenin fiziki və kimyəvi xassələri
Oxygen O₂ rəngsiz, dadsız və qoxusuz qazdır. Suda az həll olur, (-183) °C temperaturda qaynar. Maye formada oksigen mavi, bərk formada element mavi kristallar əmələ gətirir. Oksigen (-218,7) °C temperaturda əriyir.
Otaq temperaturunda maye oksigenQızdırıldıqda, oksigen müxtəlif sadə maddələrlə (metallar və qeyri-metallar) reaksiya verir, nəticədə oksidlər - elementlərin oksigenlə birləşmələri əmələ gəlir. Kimyəvi elementlərin oksigenlə qarşılıqlı təsiri oksidləşmə reaksiyası adlanır. Reaksiya tənliklərinə nümunələr:
4Na + О₂= 2Na₂O
S + O₂ = SO₂.
Bəzi mürəkkəb maddələr də oksigenlə qarşılıqlı əlaqədə olur və oksidlər əmələ gətirir:
CH₄ + 2O₂= CO₂ + 2H₂O
2СО + О₂ = 2СО₂
Kimyəvi element kimi oksigen laboratoriyalarda və sənaye müəssisələrində əldə edilir. Laboratoriyada bir neçə üsul var:
- parçalanma (kalium xlorat);
- katalizator kimi manqan oksidinin iştirakı ilə maddənin qızdırılması zamanı hidrogen peroksidin parçalanması;
- kalium permanganatın parçalanması.
Oksigenin yanmasının kimyəvi reaksiyası
Saf oksigenin havadakı oksigenin malik olmadığı xüsusi xassələri yoxdur, yəni eyni kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərə malikdir. Hava eyni həcmdə təmiz oksigendən 5 dəfə az oksigen ehtiva edir. Havada oksigen böyük miqdarda azotla qarışır - özünü yandırmayan və yanmağı dəstəkləməyən bir qaz. Buna görə də, hava oksigeni artıq alovun yanında istehlak edilibsə, oksigenin növbəti hissəsi azot və yanma məhsullarından keçəcək. Nəticə etibarilə, atmosferdə oksigenin daha enerjili yanması yanma yerinə oksigenin daha sürətli tədarükü ilə izah olunur. Reaksiya zamanı oksigenin yanan maddə ilə birləşməsi prosesi daha enerjili şəkildə həyata keçirilir və daha çox istilik ayrılır. Vahid vaxtda yanan maddəyə nə qədər çox oksigen verilirsə, alov daha parlaq yanar, temperatur bir o qədər yüksək olur və yanma prosesi bir o qədər güclü olur.
Oksigenin yanma reaksiyası necə baş verir? Bunu eksperimental olaraq yoxlamaq olar. Silindr götürmək və onu tərs çevirmək lazımdır, sonra silindrin altına hidrogen olan bir boru yerləşdirin. Havadan yüngül olan hidrogen silindri tamamilə dolduracaq. Silindrinin açıq hissəsinin yaxınlığında hidrogeni alovlandırmaq və oksigen qazının axdığı alov vasitəsilə içərisinə bir şüşə boru daxil etmək lazımdır. Borunun sonunda yanğın baş verəcək, alov isə hidrogenlə doldurulmuş silindrin içərisində sakitcə yanacaq. Reaksiya zamanı oksigen deyil, borudan çıxan az miqdarda oksigenin iştirakı ilə hidrogen yanar.
Hidrogenin yanması nəticəsində nə əmələ gəlir və hansı oksid əmələ gəlir? Hidrogen suya oksidləşir. Qatılaşdırılmış su buxarının damcıları tədricən silindrin divarlarına yerləşdirilir. İki hidrogen molekulunun oksidləşməsi bir oksigen molekulunu alır və iki su molekulu əmələ gəlir. Reaksiya tənliyi:
2Н₂ + O₂ → 2Н₂O
Oksigen borudan yavaş-yavaş çıxırsa, hidrogen atmosferində tamamilə yanır və təcrübə sakit şəkildə davam edir.
Oksigen tədarükü o qədər artar ki, tam yanmağa vaxt tapmır, onun bir hissəsi alovdan kənara çıxır, burada hidrogen və oksigen qarışığının cibləri əmələ gəlir və partlayışlara bənzər fərdi kiçik parıltılar görünür. Oksigen və hidrogen qarışığı partlayıcı qazdır.
Partlayan qaz alovlandıqda güclü partlayış baş verir: oksigen hidrogenlə birləşdikdə su əmələ gəlir və yüksək temperatur yaranır. Ətrafdakı qazlarla su buxarı çox genişlənir və yüksək təzyiq yaradır, bu zaman yalnız kövrək bir silindr deyil, həm də daha davamlı bir qab qırıla bilər. Buna görə də, həddindən artıq ehtiyatla partlayıcı qarışıq ilə işləmək lazımdır.
Yanma zamanı oksigen istehlakı
Təcrübə üçün həcmi 3 litr olan şüşə kristalizatorun 2/3 hissəsi su ilə doldurulmalı və bir qaşıq kaustik soda və ya kaustik kalium əlavə edilməlidir. Suyu fenolftalein və ya başqa uyğun boya ilə rəngləyin. Kiçik bir kolbaya qum tökün və ucuna pambıq yun ilə şaquli olaraq bir tel daxil edin. Kolba su ilə kristalizatora qoyulur. Pambıq yun məhlulun səthindən 10 sm yuxarıda qalır.
Pambıq yünü spirt, yağ, heksan və ya digər yanan maye ilə yüngülcə nəmləndirin və atəşə qoyun. Yanan pambığı 3 litrlik şüşə ilə diqqətlə örtün və lye məhlulunun səthindən aşağı salın. Yanma prosesi zamanı oksigen suya keçir və. Reaksiya nəticəsində şüşədəki qələvi məhlulu yüksəlir. Pambıq yun tezliklə çıxacaq. Şüşə diqqətlə kristalizatorun altına yerləşdirilməlidir. Nəzəri olaraq, şüşənin 1/5 hissəsi dolu olmalıdır, çünki havada 20,9% oksigen var. Yanma zamanı oksigen suya və qələvi tərəfindən udulan karbon dioksid CO₂-ə çevrilir. Reaksiya tənliyi:
2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O
Praktikada, bütün oksigen istehlak edilməzdən əvvəl yanma dayanacaq; oksigenin bir hissəsi qələvi tərəfindən udulmayan karbon monoksitinə çevrilir və havanın bir hissəsi istilik genişlənməsi nəticəsində şüşəni tərk edir.
Diqqət! Bu təcrübələri özünüz təkrarlamağa çalışmayın!
Oksigen tənəffüs və yanma proseslərini dəstəkləyir. Bir çox qeyri-metal oksigendə yanır. Məsələn, kömür havada yanır, oksigenlə qarşılıqlı təsir göstərir. Bu reaksiya nəticəsində karbon qazı əmələ gəlir və istilik ayrılır. Məlumdur ki, istilik “Q” hərfi ilə işarələnir. Əgər reaksiya nəticəsində istilik ayrılırsa, tənliyə “Q”, udulursa, “-Q” yazılır.
Kimyəvi reaksiya zamanı buraxılan və ya udulan istilik istilik adlanır kimyəvi reaksiyanın təsiri.
İstiliyin ayrılması ilə baş verən reaksiyalara deyilir ekzotermik.
İstiliyin udulması ilə baş verən reaksiyalara deyilir endotermik.
Oksigenin qeyri-metallarla qarşılıqlı təsiri
Havada kömür yanması üçün reaksiya tənliyi:
CO 2 = CO 2 Q
Kömürü oksigenli bir qabda yandırsanız, o zaman kömür havadan daha sürətli yanar. Yəni, kömürün oksigendə yanma sürəti havadan daha yüksəkdir.
Kükürd də havada yanır və istilik də buraxılır. Bu o deməkdir ki, kükürdlə oksigen arasındakı reaksiyanı ekzotermik adlandırmaq olar. Təmiz oksigendə kükürd havadan daha sürətli yanır.
Kükürdün oksigendə yanması üçün tənlik, əgər bu, kükürd oksidinin (IV) əmələ gəlməsi ilə nəticələnirsə :
S O 2 = SO 2 Q
Eynilə, havada və ya oksigendə fosforun yanma reaksiyasını həyata keçirmək mümkündür. Bu reaksiya həm də ekzotermikdir. Nəticədə fosfor (V) oksidi əmələ gələrsə, onun tənliyi:
4P 5O 2 = 2P 2 O 5 Q
Oksigenin metallarla qarşılıqlı təsiri
Bəzi metallar oksigen atmosferində yana bilər. Məsələn, dəmir oksigendə yanıb dəmir pulcuq əmələ gətirir:
3Fe 2O 2 = Fe 3 O 4 Q
Amma mis oksigendə yanmır, qızdırıldıqda oksigenlə oksidləşir. Bu halda mis (II) oksidi əmələ gəlir:
2CuO2 = 2CuO
Oksigenin mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsiri
Oksigen təkcə sadə deyil, həm də mürəkkəb maddələrlə reaksiya verməyə qadirdir.
Təbii qaz metan oksigendə yanaraq karbonmonoksit (IV) və suyu əmələ gətirir:
CH 4 2O 2 = CO 2 2H 2 O Q
Metanın natamam yanması ilə (qeyri-kafi oksigen şəraitində) karbon qazı deyil, karbonmonoksit CO əmələ gəlir. Dəm qazı insanlar üçün son dərəcə təhlükəli olan zəhərli maddədir, çünki insan onun zəhərli təsirini hiss etmir, lakin huşunu itirməklə yavaş-yavaş yuxuya gedir.
Sadə və mürəkkəb maddələrin oksigenlə reaksiyasına oksidləşmə deyilir. Sadə və mürəkkəb maddələr oksigenlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, bir qayda olaraq, biri oksigen olmaqla iki elementdən ibarət mürəkkəb maddələr əmələ gəlir. Bu maddələrə oksidlər deyilir.
1. Kimyadan məsələlər və tapşırıqlar toplusu: 8-ci sinif: dərsliklər üçün. P.A. Orjekovski və başqaları “Kimya. 8-ci sinif” / P.A. Orzhekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006. (s.70-74)
2. Uşakova O.V. Kimya iş dəftəri: 8-ci sinif: dərsliyə P.A. Orjekovski və başqaları “Kimya. 8-ci sinif” / O.V. Uşakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovski; altında. red. prof. P.A. Orzhekovski - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s.68-70)
3. Kimya. 8-ci sinif. Dərs kitabı ümumi təhsil üçün qurumlar / P.A. Orzhekovski, L.M. Meşçeryakova, M.M. Şalaşova. – M.:Astrel, 2012. (§21)
4. Kimya: 8-ci sinif: dərslik. ümumi təhsil üçün qurumlar / P.A. Orzhekovski, L.M. Meşçeryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§28)
5. Kimya: qeyri-üzvi. kimya: dərslik. 8-ci sinif üçün ümumi təhsil müəssisə /GE. Rudzitis, F.G. Feldman. – M.: Təhsil, ASC “Moskva Dərslikləri”, 2009. (§20)
6. Uşaqlar üçün ensiklopediya. Cild 17. Kimya / Fəsil. red.V.A. Volodin, Ved. elmi red. I. Leenson. – M.: Avanta, 2003.
Oksigen əmələ gətirirperoksidlər
oksidləşmə vəziyyəti ilə -1.
— Məsələn, peroksidlər qələvi metalların oksigendə yanması nəticəsində əmələ gəlir:
2Na + O 2 → Na 2 O 2
— Bəzi oksidlər oksigeni udur:
2BaO + O 2 → 2BaO 2
— A. N. Bax və K. O. Engler tərəfindən işlənib hazırlanmış yanma prinsiplərinə əsasən, oksidləşmə aralıq peroksid birləşməsinin əmələ gəlməsi ilə iki mərhələdə baş verir. Bu aralıq birləşməni təcrid etmək olar, məsələn, yanan hidrogen alovu buzla soyuduqda su ilə birlikdə hidrogen peroksid əmələ gəlir:
H 2 + O 2 → H 2 O 2
Superoksidlər oksidləşmə vəziyyəti −1/2, yəni iki oksigen atomuna bir elektron (O 2 - ion) malikdir. Peroksidləri yüksək təzyiq və temperaturda oksigenlə reaksiyaya salmaqla əldə edilir:
Na 2 O 2 + O 2 → 2NaO 2
Ozonidlər oksidləşmə vəziyyəti −1/3 olan O 3 - ionunu ehtiva edir. Ozonun qələvi metal hidroksidlərə təsiri nəticəsində əldə edilir:
KOH(tv) + O 3 → KO 3 + KOH + O 2
Və o dioksigenil O 2 + +1/2 oksidləşmə vəziyyətinə malikdir. Reaksiya nəticəsində əldə edilir:
PtF 6 + O 2 → O 2 PtF 6
Oksigen flüoridləri
Oksigen diflorid, OF 2 oksidləşmə vəziyyəti +2, flüorun qələvi məhluldan keçirilməsi ilə əldə edilir:
2F 2 + 2NaOH → OF 2 + 2NaF + H 2 O
Oksigen monoflorid (Dioksidifluorid), O 2 F 2, qeyri-sabit, oksidləşmə vəziyyəti +1. Flüor və oksigen qarışığından -196 °C temperaturda parıldayan boşalmada əldə edilir.
Müəyyən bir təzyiq və temperaturda flüor və oksigen qarışığından parıltı boşalması keçirərək, daha yüksək oksigen flüoridlərinin O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 və O 6 F 2 qarışıqları əldə edilir.
Oksigen tənəffüs, yanma və çürümə proseslərini dəstəkləyir. Sərbəst formada element iki allotrop modifikasiyada mövcuddur: O 2 və O 3 (ozon).
Oksigenin tətbiqi
Oksigenin sənayedə geniş istifadəsi 20-ci əsrin ortalarında, turboekspanderlərin - maye havanın mayeləşdirilməsi və ayrılması üçün cihazların ixtirasından sonra başladı.
Metallurgiyada
Polad istehsalının çevirici üsulu oksigenin istifadəsini nəzərdə tutur.
Metalların qaynaqlanması və kəsilməsi
Silindrlərdəki oksigen metalların alovla kəsilməsi və qaynaqlanması üçün geniş istifadə olunur.
Raket yanacağı
Raket yanacağı üçün oksidləşdirici kimi maye oksigen, hidrogen peroksid, azot turşusu və digər oksigenlə zəngin birləşmələr istifadə olunur. Maye oksigen və maye ozonun qarışığı raket yanacağının ən güclü oksidləşdiricilərindən biridir (hidrogen-ozon qarışığının xüsusi impulsu hidrogen-ftor və hidrogen-oksigen ftorid cütləri üçün xüsusi impulsdan çoxdur).
Tibbdə
Oksigen tənəffüs problemləri üçün tənəffüs qaz qarışıqlarını zənginləşdirmək, astmanın müalicəsi üçün oksigen kokteylləri, oksigen yastıqları və s.
Qida sənayesində
Qida sənayesində oksigen qida əlavəsi kimi qeydə alınır E948, yanacaq və qablaşdırma qazı kimi.
Oksigenin bioloji rolu
Canlılar havadan oksigeni nəfəs alırlar. Oksigen tibbdə geniş istifadə olunur. Ürək-damar xəstəlikləri zamanı metabolik prosesləri yaxşılaşdırmaq üçün mədəyə oksigen köpüyü (“oksigen kokteyli”) yeridilir. Oksigenin subkutan administrasiyası trofik xoralar, fillər, qanqrenlər və digər ciddi xəstəliklər üçün istifadə olunur. Ozonun süni zənginləşdirilməsi havanı dezinfeksiya etmək və dezodorasiya etmək və içməli suyun təmizlənməsi üçün istifadə olunur. Radioaktiv oksigen izotopu 15 O qan axını sürətini və ağciyər ventilyasiyasını öyrənmək üçün istifadə olunur.
Zəhərli oksigen törəmələri
Tək oksigen, hidrogen peroksid, superoksid, ozon və hidroksil radikal kimi bəzi oksigen törəmələri (reaktiv oksigen növləri adlanır) yüksək dərəcədə zəhərlidir. Onlar oksigenin aktivləşməsi və ya qismən azalması prosesi zamanı əmələ gəlir. Superoksid (superoksid radikalı), hidrogen peroksid və hidroksil radikalı insan və heyvan orqanizminin hüceyrə və toxumalarında əmələ gələrək oksidləşdirici stress yarada bilər.
Oksigenin izotopları
Oksigenin üç sabit izotopu var: 16 O, 17 O və 18 O, onların orta məzmunu Yerdəki oksigen atomlarının ümumi sayının müvafiq olaraq 99,759%, 0,037% və 0,204% təşkil edir. İzotopların qarışığında onlardan ən yüngülünün 16 O-nun kəskin üstünlük təşkil etməsi 16 O atomunun nüvəsinin 8 proton və 8 neytrondan ibarət olması ilə bağlıdır. Və belə nüvələr, atom nüvəsinin quruluşu nəzəriyyəsindən göründüyü kimi, xüsusilə sabitdir.
Radioaktiv izotoplar var 11 O, 13 O, 14 O (yarımparçalanma müddəti 74 san), 15 O (T 1/2 = 2,1 dəq), 19 O (T 1/2 = 29,4 san), 20 O (ziddiyyətli yarım- 10 dəqiqədən 150 ilə qədər həyat məlumatları).
əlavə informasiya
Oksigen birləşmələri
Maye oksigen
Ozon
Oxygen, Oxygenium, O (8)
Oksigenin kəşfi (Oxygen, French Oxygene, German Sauerstoff) kimya elminin inkişafında müasir dövrün başlanğıcını qoydu. Qədim dövrlərdən bəri yanma üçün hava tələb olunduğu məlumdur, lakin uzun əsrlər boyu yanma prosesi qeyri-müəyyən olaraq qaldı. Yalnız 17-ci əsrdə. Mayow və Boyle müstəqil olaraq havada yanmağı dəstəkləyən bəzi maddələrin olması fikrini ifadə etdilər, lakin bu tamamilə rasional fərziyyə o dövrdə inkişaf etdirilmədi, çünki yanma ideyası yanan bir cismin müəyyən bir komponent ilə birləşməsi prosesi kimi inkişaf etdirilmədi. hava o zaman belə açıq bir hərəkətə zidd görünürdü ki, yanma zamanı yanan cismin elementar komponentlərə parçalanması baş verir. Məhz bu əsasda 17-ci əsrin əvvəllərində. Becher və Stahl tərəfindən yaradılmış flogiston nəzəriyyəsi yarandı. Kimyanın inkişafında kimyəvi-analitik dövrün gəlməsi (18-ci əsrin ikinci yarısı) və kimyəvi-analitik istiqamətin əsas qollarından biri olan "pnevmatik kimya" nın meydana gəlməsi ilə - yanma, eləcə də tənəffüs , yenidən tədqiqatçıların diqqətini çəkdi. Müxtəlif qazların kəşfi və onların kimyəvi proseslərdə mühüm rolunun müəyyən edilməsi Lavuazyenin apardığı yanma proseslərinin sistemli tədqiqi üçün əsas stimullardan biri idi. Oksigen 18-ci əsrin 70-ci illərinin əvvəllərində kəşf edilmişdir.
Bu kəşfin ilk hesabatı 1775-ci ildə İngiltərə Kral Cəmiyyətinin iclasında Priestley tərəfindən edilmişdir. Priestley, qırmızı civə oksidini böyük bir yanan şüşə ilə qızdıraraq, şamın adi havadan daha parlaq yandığı bir qaz əldə etdi. və tüstülənən qırıntı alovlandı. Priestley yeni qazın bəzi xüsusiyyətlərini təyin etdi və onu daflogistik hava adlandırdı. Bununla belə, Priestleydən (1772) iki il əvvəl Scheele civə oksidinin parçalanması və digər üsullarla da oksigeni əldə etdi. Scheele bu qazı yanğın havası (Feuerluft) adlandırdı. Scheele öz kəşfini yalnız 1777-ci ildə bildirə bildi.
1775-ci ildə Lavuazye Paris Elmlər Akademiyası qarşısında çıxış edərək "bizi əhatə edən havanın ən təmiz hissəsini" əldə etməyə müvəffəq olduğu mesajı ilə çıxış etdi və havanın bu hissəsinin xüsusiyyətlərini təsvir etdi. Əvvəlcə Lavuazye bu “hava” empiriya, həyati (Air empireal, Air vital) həyati havanın əsası adlandırdı (Base de l'air vital).Müxtəlif ölkələrdə bir neçə elm adamı tərəfindən demək olar ki, eyni vaxtda oksigeni kəşf etməsi haqqında mübahisələrə səbəb oldu. Priestley özünü kəşfçi kimi tanımaqda xüsusilə israrlı idi. Əslində, bu mübahisələr bu günə qədər bitməmişdir.Oksigenin xassələri və onun yanma və oksidlərin əmələ gəlmə proseslərində rolunun ətraflı öyrənilməsi Lavuazyeni yanlış fikirlərə gətirib çıxardı. bu qazın turşu əmələ gətirmə prinsipi olduğu qənaətinə gəlindi.1779-cu ildə Lavuazye bu qənaətə uyğun olaraq oksigenin yeni adını - turşu əmələ gətirmə prinsipini (principe acidifiant ou principe oxygine) təqdim etdi.Lavuazye bu kompleksdə meydana çıxan oksigin sözünü götürdü. adı yunan dilindən - turşu və "mən istehsal edirəm".