Оттегі не? оттегі қосылыстары

Оттегі (O) - периодтық тобының 16 (VIa) емес металл химиялық элемент. Ол тірі организмдер үшін қажетті, түссіз дәмсіз және иіссіз газ - оны түрлендіру жануарлар көмірқышқыл газын, және көміртегі көзі ретінде CO ₂ пайдаланады өсімдіктер, және O ₂ атмосфераға қайтады. Оттегі жүзінде кез келген басқа элемент өзара қосылу қалыптастырады, және бір-бірімен қарым-қатынас химиялық элементтер шығады. Көптеген жағдайларда, бұл процестер жылу және жарық шығару арқылы жүреді. Оттегінің ең маңызды қосылыс су болып табылады.

ашу тарихы

1772 жылы швед химигі Карл Вильгельм Scheele бірінші осындай оттегі нитраты қыздыру оны алғаннан екенін көрсетті калий оксиді, сынап, сондай-ақ басқа да көптеген заттар. Өзінен тәуелсіз 1774 жылы, ағылшын химигі Джозеф Pristli үш жыл Scheele жарияланғанға дейiн, сынап оксиді арқылы термиялық ыдырау химиялық элемент табылған және сол жылы өз тұжырымдарын жариялады. жылдары 1775-1780 француз химигі Антуан Lavuaze әдетте уақытта қабылданған Флогистон теориясы, тастар, тыныс және өртеу оттегінің рөлін түсіндіріледі. Ол әр түрлі заттар мен грек құралдарында «қышқыл жинақталатын» деп аталатын Oxygene элементі, ұштастыра кезде қышқылдары қалыптастыру үрдісіне атап өтілді.

таралуы

оттегі не? қыртысының салмағы бойынша 46% құрайды, ол ең көп таралған элемент болып табылады. атмосферада оттегінің мөлшері теңіз суда көлемі және оның 89% салмағы бойынша 21% құрайды.

қышқыл болып табылады оксиді сияқты металдар мен емес металдар ұштастыра жыныстар элементі (мысалы, күкірт, көміртек, алюминий және фосфор) немесе базалық (кальций, магний және темір) және қышқылынан құрылған ретінде қарастырылуы мүмкін тұз тәрізді қосылыстар ретінде және осындай сульфаттар, карбонаттар, силикаттар, фосфат және aluminates сияқты негізгі оксиді. олар көп, бірақ бұл Дегенмен қатты заттар металл элементі бар облигациялық бөлшектемей тым энергия тұтыну атомдар, оттегі көздері ретінде бола алмайды.

ерекшеліктері

-183 ° С төмен оттегі температурасы болса, онда ол көгілдір сұйық болып, және -218 ° С температурада - қатты. Таза O ₂ ауадан 1,1 есе ауыр.

жануарлардың тыныс алу және кейбір бактериялар кезінде күн сәулесінің қатысуымен жасыл өсімдіктер фотосинтез көміртегі қос тотығының жұтып және тегін оттегі босатып, ал атмосфераға және өңделген көмірқышқыл газы оттегі тұтынады. Шамамен атмосферадағы бүкіл O ₂ фотосинтез арқылы өндіріледі.

теңіз суда - сәл аз тұщы судың 100 бөліктерінде, еріген оттегінің көлемі бойынша шамамен 3 бөлікке 20 ° С температурада. Ол балық және басқа да теңіз өмір тыныс үшін қажет.

Табиғи оттегі үш тұрақты изотоптар ¹⁶ O (99,759%), ¹⁷ O ^{(0,037%) және 18} O (0,204%) қоспасы болып табылады. бірнеше жасанды өндірілген радиоактивті изотоптар бар. Олардың көпшілігі ұзақ ғұмырлы болып қоректілердің тыныс зерттеу үшін пайдаланылады ¹⁵ O (жартылай ыдырау мерзімі 124) болып табылады.

allotrope

қандай оттегі анығырақ идея, атомды (O ₂₎ және Үш атомды оның екі allotropic нысандарын, (O _3, озон) алуға мүмкіндік береді. Сипаттар атомды нысаны алты электрондар, атомдар байлап, екі оттегі парамагнетизм тудыратын, непарную қалады деп болжайды. Үш атом озон молекулаларының бір түзудің бойында орналасқан жоқ.

3о ₂ → 2O _3: Озон теңдеу сәйкес өндірілген болуы _{мүмкін.}

процесс (энергия қажет етеді) эндотермиялық болып табылады; озонның конверсиялық кері атомды оттегі ішіне өтпелі металдардың қатысуымен немесе олардың тотықтары ықпал етеді. Таза оттегі электр бықсып разрядты іс-қимыл арқылы озонды айналады. реакция, сондай-ақ шамамен 250 нм толқын ұзындығы ультракүлгін жарық сіңіру бойынша жүреді. жоғары атмосферадағы осы процестің пайда Жер бетінде өмір үшін зиянды болуы еді сәуле жояды. озонның едкий иісі сияқты генераторлар сияқты ұшқынды электр жабдықтармен осы үй-жайда болып табылады. Бұл газ көгілдір болып табылады. Оның ауадан 1.658 есе артық, кем тығыздығы, және атмосфералық қысым -112 ° С, қайнау нүктесі бар.

Озон - түрлендіруге қабілетті күшті антиоксидантты күкірт диоксиді, триоксид, сульфат үшін сульфидтерін, йодид, йод (оны бағалау қамтамасыз ету үшін аналитикалық әдіс), сондай-ақ осындай альдегидтер және қышқылдар сияқты көптеген құрамында оттегі бар органикалық қосылыс туынды. Осы қышқылдар мен альдегидтер автомобиль газдар озон көмірсутегі шикізатын Конверсия түтін себебі болып табылады. Өнеркәсіпте, озон химиялық реагенттің, ағынды суларды тазарту, су тазарту және мата ағарту үшін дезинфекциялау ретінде пайдаланылады.

дайындау әдістері

оттегіні өндіру процесі алу қажет қанша газ байланысты. мынадай зертханалық әдістері:

мұндай калий хлориді немесе калий нитратының сияқты кейбір тұздардың 1. термиялық ыдырауы:

• 2KClO ₃ → 2KCl + 3о _2.
• 2KNO ₂ + O ₂ → 2KNO _3.

өтпелі металл оксидтері катализдейді калий хлориді ыдырау. Бұл жиі пайдаланылады марганец диоксиді (pyrolusite, MnO _2). Катализатордың 400-ден 250-ге дейін оттегі эволюция үшін қажетті температураны, ° С төмендетеді

температураның әсерінен металл оксидтері 2. деградациясы:

• 2HgO → 2Hg + O _2.
• 2Ag ₂ O → 4Ag + O _2.

Осы химиялық элемент үшін Scheele және Пристли, оттегі және сынап (II) қосылу (оксиді) пайдаланылады.

3. Металл тотық немесе сутегі асқын термиялық ыдырауы:

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• BaO ₂ + H ₂ SO ₄ H ₂ O ₂ + BaSO _{4 →.}
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O _2.

атмосфераның оттегі бөлу үшін немесе сутегі асқын шығаратын алғашқы өнеркәсіптік әдістері барий асқын тотығы қалыптастыру байланысты.

4. су электролизі электр тогының жүргізуді қамтамасыз тұздардың немесе қышқылдар қоспасы аз:

2H ₂ O → 2H ₂ + O ₂

өнеркәсіп өндірісі

Қажет болған жағдайда оттегі көп мөлшерде алу үшін сұйық ауаның фракциялық айдау қолданылады. ауаның негізгі компоненттерінің, ол ең жоғары қайнау нүктесі бар, сондықтан, азот және аз ұшпа аргон салыстырғанда. процесс, оның кеңейту кезінде салқындату газ пайдаланады. операция негізгі кезеңдері төмендегідей:

• әуе қатты бөлшектерді алып тастау үшін сүзіледі;
• ылғалды және көміртегі диоксидін сілтілік сіңіру арқылы жойылады;
• әуе сығылған және қысу жылу салқындату дәстүрлі әдістермен жойылады;
• онда ол палатасының орналасқан өткізгішпен енген;
• камерасында (шамамен 200 атм қысыммен) сығылған газ бөлігі катушкалар, салқындату, кеңейіп;
• компрессор газ қайтарады кеңейтілген және -196 ° С температурада, ауаның сұйық болып, оған сәйкес, қысу және кейіннен кеңейту бірнеше кезеңдерден өтеді;
• қыздырылған сұйық айдау бірінші жеңіл инертті газдар, содан кейін азот және сұйық оттегі қалады. Бірнеше фракциялау ең өнеркәсіптік қолдану үшін (99,5%) жеткілікті таза өнімді өндіреді.

өнеркәсіпте пайдалану

Металлургия жоғары көміртекті болат шығаруға арналған таза оттегі ірі тұтынушы болып табылады: сондықтан тезірек және ауамен қарағанда оңай көмірқышқыл газы және басқа да қоспалар Металл еместердің құтылу.

басқа химиялық процестер қарағанда шығатын сұйықтық неғұрлым тиімді емдеу үшін ағынды суларды оттегі уәде. Ол таза O ₂ пайдаланып жабық қалдықтарды өртеу жүйелерде аса маңызды болып _{табылады.}

деп аталатын зымыран тотықтырғыш сұйық оттегі. Таза O ₂ Бұл сүңгуір қайықтар және сүңгуір қоңырауы қолданылады.

Химия өнеркәсібінде, оттегі, мысалы, ацетилен, этилен оксиді және метанол ретінде заттарды өндіру жай ауаны ауыстырды. Медициналық өтініштер палаталар ингаляторов және нәресте инкубаторлар оттегі газ пайдалануды қамтиды. оттегімен байытылған анестезиологиялық газ жалпы анестезия кезінде өмір қолдау көрсетеді. Осы химиялық элемент жоқ пештер пайдалануға салалардың бірқатар бар алдық. Яғни қандай оттегі ғой.

химиялық қасиеттері және реакция

оттегі электрон сродства және electronegativity үлкен маңызы металл қасиеттері тән компоненттері болып табылады. Барлық қосылыстар теріс оттегі тотығу мемлекет бар. екі электрон орбитальдар ^2- ионының O қалыптасады, толтырылған кезде. пероксидтер (O ₂ ^2-) әрбір атомы -1 заряды бар деп есептейді. жалпы немесе ішінара беру арқылы электрондарды қабылдап және тотығу агент анықтайды Бұл сипат. агент зат, электронды донордың әрекеттеседі кезде, өз тотығу мемлекеттік төмендейді. нөлден -2 деп аталатын қалпына келтіру оттегі тотығу мемлекет өзгеруі (төмендеуі).

қалыпты жағдайларда элементі двухатомные және трехатомный қосылыстар түзеді. Сонымен қатар, өте тұрақсыз молекулалар chetyrehatomnye бар. атомды түрінде екі неспаренных электрондар nonbonding орбитальдардың орналасқан. Бұл газ парамагнитное мінез-расталады.

Қарқынды реактивтілігіне кейде үш атомдар бір «атом» күйінде екенін озон болжам түсіндіріледі. Осы атомды әрекет молекулалық оттегі _{қалдырып,} O ₃ отдаляется.

қалыпты температура мен атмосфералық қысым әлсіз реактивті кезінде O ₂ молекуласы. атом оттегі әлдеқайда белсенді болып табылады. Диссоциациялану энергетикалық (O ₂ → 2O) маңызды және 117,2 ккал моль болып табылады.

қосылымдары

сутегі, көміртегі, күкірт, оттегі сияқты металл еместер C, мұндай су (H ₂ O), күкірт диоксиді (SO ₂₎ және көмірқышқыл газы (CO ₂₎ ретінде металл емес оксидтері, соның ішінде ковалентті байланысты қосылыстар, үлкен ауқымын _{қалыптастырады;} спирттер, альдегидтер және карбонды қышқылдар ретінде органикалық қосылыстар; Мұндай көмір сияқты ортақ қышқылдар _{(H2 CO 3),} күкірт қышқылы (H ₂ SO ₄₎ және азот (HNO _3); сияқты натрий сульфаты және тиісті тұздары (Na ₂ SO _4), натрий карбонаты (Na ₂ CO ₃₎ және натрий нитраты (NaNO _3). Оттегі O ^2- осындай қосылыстар (оксиді) қатты металл оксидтері, кристалдық құрылымында ион, оттегі және кальций СаО түрінде бар. металл пероксидтері (BaO ₂₎ иондық ₂ O ^{2- құрамында,} ал ^- металл супероксид (KO ₂₎ ион ₂ O ^бар. оттегі қосылыстары әдетте -2 тотығу мемлекет бар.

негізгі қасиеттері

Соңында біз оттегінің негізгі қасиеттері тізіп:

• Electron конфигурация: 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.
• Атом саны: 8.
• Атом массасы: 15,9994.
• Қайнау нүктесі: -183,0 ° С
• Балқу температурасы: -218,4 ° С
• Тығыздығы (оттегі қысымы 0 ° С температурада 1 атм болса): 1.429 г / л.
• (Фтор бар қосылыстар) -1, -2, +2 тотығу мемлекеттік.