Formula kisik. Periodnog - kisik

Kemijski element kisik pohranjeni u drugi period VI-og glavne grupe zastarjelih kratkog verziji periodičkog. Prema novim numeracije standarda - je 16. grupa. Odgovarajuća odluka donesena od IUPAC-u 1988. Kisika kao jednostavan supstance formule - O _2. Razmislite njegove glavne osobine, ulogu u prirodi i gospodarstvu. Mi smo počeli s opisom cijele skupine periodnog sustava, koji je na čelu kisika. Element se razlikuje od njegovih srodnih tvari imaju halkogeni, a voda je različit od vodika , spojevi sumpora, selena i telurom. Objašnjenje svih simbola može naći, samo da bi saznali o strukturi i svojstvima atoma.

Halogenog elementa - povezane kisik

Slična svojstva atomima tvore jednu skupinu u periodičkom sustavu. Kisik je na čelu obitelji halogenog, ali se razlikuje od njih u nizu svojstava.

Atomska masa kisika - skupina predak - je 16 a. .. E m halkogeni spojevi formiranje vodika i metala pokazuju normalan oksidacije -2. Na primjer, sastoji od vode _(H2O) oksidacija broj kisika -2.

Pripravak tipičnih vodik halkogeni spojeva opće formule: H ₂ R. Otapanje ove tvari se formiraju kiseline. Vodik samo vezanje kisika - voda - ima posebna svojstva. Prema nalazima znanstvenika, ova supstanca je neobičan i vrlo slabe kiseline, a vrlo slaba baza.

Sumpor, selen i telur imaju tipičnu pozitivno oksidacije (4, +6) u spojevima s kisikom i drugih nemetala imaju visoku elektronegativnosti (EO). Pripravak halkogeni oksidi odražavaju opće formule: R _{2, 3 RO.} Imaju sastav odgovarajuću kiselinu: H ₂ RO _{3 H, 2} RO _4.

Elementi odgovaraju jednostavne supstance: kisik, sumpor, selen, telurij i polonijuma. Prve tri člana pokazuju metalna svojstva. Kisik Formula - O _2. Allotropic modifikacija istog elementa - ozon (O _3). Obje verzije su plinovi. Sumpora i selena - Čvrsta nemetala. Telurij - metaloida tvar, dirigent struje, polonija - metal.

Kisik - najzastupljeniji element

Ukupni sadržaj atoma elementa u Zemljinoj kori je oko 47% (po težini). Kisik se nalazi u slobodnom obliku, ili kao dio većeg broja priključaka. Jednostavan tvari, čija je formula _O2 je u sastavu atmosferi, što čini 21% zraka (prema volumenu). Molekularni kisik je otopljen u vodi, što je između čestica tla.

Mi već znamo da postoji još jedna vrsta postojanja istog kemijskog elementa u obliku jednostavne tvari. To ozon - plin formirajući na oko 30 km od površinskog sloja, često se naziva ozonski zaslonu. Vezani kisik ulazi molekule vode u mnogim stijena i minerala, organskih spojeva.

Struktura atom kisika

Periodni sustav sadrži potpune informacije o kisiku:

1. Serijski broj elementa - 8.
2. nuklearni naboj - 8.
3. Ukupan broj elektrona - 8.
4. Elektronički formula kisik - 1s 2s ^{2 2 4 2p.}

U prirodi, postoje tri stabilni izotopi, koji imaju isti broj sekvence u periodičkog, identičan sastav protona i elektrona, ali različit broj neutrona. Izotopi su označeni istim simbolom - O. Za usporedbu shema prikazuje sastav tri izotopa kisika:

Svojstva kisika - kemijski element

Na 2p podrazini atom ima dva nesparen elektrona, što objašnjava pojavu oksidacije -2 i + 2. Dva paru elektroni ne mogu isključiti, da je stupanj oksidacije povećan na četiri kao sumporom i drugim chalcogenides. Razlog - nedostatak slobodnog sloja. Stoga, spojevi iz kemijski element ne pokazuje valenciju kisika i oksidacijsko stanje broj jednak skupinu u kratkom inačicom periodnog sustava (6). Prosječan broj oksidacija je -2 za njega.

Samo sa spojevima fluora pokazuje kisika nekarakterističan pozitivno stanje oksidacije +2 za njega. EO vrijednost dva različita snaga nemetala: EA (d) = 3,5; EE (F) = 4. U još elektronegativnog element fluor jači zadržava svoj valentni elektroni i privlači čestica na vanjskom nivou energije atoma kisika. Stoga, u reakciji s fluorom je kisik redukcijskog sredstva gubi elektrona.

Kisik - jednostavna tvar

D. engleski istraživač Priestley 1774. tijekom pokusa identificiranih plin razgradnje živinog oksida. Dvije godine ranije, ista tvar u čistom obliku je K. Scheele. Samo nekoliko godina kasnije, francuski kemičar Antoine Lavoisier je utvrdio da za plin je dio zraka, i proučavao svojstva. Kemijska formula kisik - _O2. Odražavaju snimanja sastav tvari elektrona sudjeluju u formiranju nepolarnom kovalentne veze - O O ::. Zamijeniti svaku lijepljenje elektronski par sa jednom redu: O = O. Kao formula kisik jasno pokazuje da su atomi u molekuli povezan s dva zajednička elektronskih parova.

Izvesti jednostavne izračune i odrediti što je relativna molekulska masa kisika: Mr _{(O) 2-Ar} (O) x 2 = 16 x 2 = 32. Za usporedbu: (.) G = zraka 29. Kemijski kisik formule razlikuje od ozona jedan atom kisika. Stoga, G. (O ₃₎ = Ar (O) x 3 = 48. Ozon kisika je 1,5 puta teže.

fizikalna svojstva

Kisik - plin bez boje i mirisa, okusa (na standardnoj temperaturi i tlaku koji je jednak atmosferskom tlaku). Tvar malo teži od zraka; topiv u vodi, ali u vrlo malim količinama. talište kisik negativna i -218,3 ° C. Točka u kojoj se tekućina za kisik se pretvara u plin - je njegova temperatura vrenja. Za O ₂ molekule vrijednosti ovog fizičke količine dosegne -182,96 ° C. Tekućina i krutina kisik postaje svijetlo plave boje.

Dobivanje kisika u laboratoriju

Kada zagrije, koji sadrži kisik, kao što su tvari kalijev permanganat, dodjeljuje se bezbojno plin koji može izolirati u tikvici i cijevi. Ako bi u čistoj baklja kisika lit, gori jače nego u zraku. Druga dva laboratorijski postupak za proizvodnju kisika - raspad vodikovog peroksida i kalijevog klorata (kalijev klorat). Razmotrimo uređaj kruga, koji se koristi za toplinsku razgradnju.

U epruveti, ili tikvicu s okruglim dnom je potrebno da se izlije malo kalij klorat, zatvori čep s izlaznim plinom epruvetu. Njegova suprotnost kraj treba poslati (podvodne) preokrenut naglavce u boci. Vrat treba izostaviti u čaši ili kalup napuni vodom. Kada se zagrijava kisik se oslobađa iz cijevi klorata soli. Kao što je para ulazi cijev u tikvicu, nadomještanjem vode u njemu. Kad je žarulja je ispunjen plinom, njegov zatvoren pod vodom začepljena i obrnuto. Dobiveni u ovom laboratorijskom eksperimentu, kisik se može koristiti za proučavanje kemijska svojstva jednostavnih tvari.

spaljivanje

Ako laboratorij provodi izgaranje tvari u kisiku, potrebno je znati i biti u skladu s vatre propisima. Vodik sagorijeva trenutačno u zraku, pomiješana s kisikom u omjeru 2: 1, što je eksplozivan. tvari izgaranje u čistim kisikom je mnogo veći nego u zraku. To se objašnjava fenomen sastava zraka. Kisik u atmosferi je nešto više od 1,5 dijelova (21%). Izgaranjem - reakciji tvari s kisikom, a što rezultira različitim proizvodima, uglavnom oksida metala i nemetala. Oksidirajuće smjesa _O2 s zapaljivih tvari, osim toga, dobiveni spojevi mogu biti toksični.

Izgaranjem uobičajeni svijeća (ili šibice) uz formiranje ugljičnog dioksida. Sljedeći eksperiment može se obavljati kod kuće. Ako je tvar gorjeti pod staklenku ili veliku šalicu, izgaranje prestaje nakon svega kisik konzumira. Dušik ne podržava disanje i izgaranje. Ugljični dioksid - oksidacija proizvoda - više reagira s kisikom. Prozirni vapnenu vodu može detektirati prisutnost ugljičnog dioksida na gori svijeća. Ako se produkti izgaranja prolaze kroz kalcijev hidroksid, otopina postaje mutna. Kemijska reakcija događa između vapnena voda i ugljični dioksid, kalcijev karbonat dobiven netopljivi.

Priprema kisika u industrijskom mjerilu

Najjeftiniji proces u kojem se molekule dobivaju bez zraka O _2, koja nije povezana s izvođenje kemijske reakcije. U industriji, na primjer, u čeličanama, zrak na niskoj temperaturi i visokim tlakom tekući. Takve velike atmosferski komponente, kao što su kisik, dušik i kuhati pri različitim temperaturama. Odvajanje smjese zraka uz postupno zagrijavanje do sobne temperature. Prvo, molekula dušika razlikuju, a zatim kisik. Način razdvajanja na temelju različitih fizičkih svojstava jednostavnih tvari. Formula jednostavna tvar kisika je isto kao što je bio prije hlađenja i ukapljivanje zraka, - O _2.

Kao rezultat toga, neki od elektrolize reakcija, također, kisika, skuplja na odgovarajuće elektrode. Potrebe za plin industrijskih, građevinske tvrtke u velikim količinama. potrošnja kisika u stalnom porastu, a posebno ga treba kemijske industrije. Pohranjeno plin proizvoda za industrijske i medicinske svrhe u čelične boce, opremljen s oznakom. Spremnik kisika obojane plave ili plavom bojom da se razlikuje od drugih tekući plin - dušik, metan, amonijak.

Kemijske izračuni temelje na formulama i jednadžbe reakcije uključuju O ₂ molekula

Numerička vrijednost molarnom masom kisika podudara s drugom količinom - relativna molekulska mase. Samo u prvom slučaju, postoje jedinice. Ukratko formula kisik tvar i njegova molekularna težina treba biti napisana kao: M _(O2) = 32 g / mol. Pod normalnim uvjetima mol bilo volumena plina odgovara 22,4 litara. Dakle, 1 mol O ₂ - je 22.4 litara tvari 2 mola O ₂ - 44,8 litara. Prema jednadžbi reakcije između vodika i kisika može se vidjeti da reagira 2 mola vodika i jedan mol kisika:

Ako se igra reakcije 1 mola vodika, količina kisika od 0,5 mol / l • 22,4 mol = 11.2 litara.

Uloga O ₂ molekula u prirodi i ljudskog života

Kisik konzumira žive organizme na Zemlji, a uključen je u opticaju tvari u više od 3 milijarde godina. To je glavni sastojak za disanje i metabolizam, može razgraditi hranjive molekule sintetiziraju u tijelu treba energija. Kisik se stalno konzumira u svijetu, ali njegove rezerve se puniti putem fotosinteze. Ruski znanstvenik K. Timiryazev vjeruje da je zbog tog procesa još uvijek postoji život na našem planetu.

Velika je uloga kisika u prirodi i gospodarstvu:

• apsorbira tijekom disanja žive organizme;
• sudjeluje u reakcijama fotosinteze;
• dio organske molekule;
• raspad procesi fermentacije, rusting pojaviti uz sudjelovanje kisika služi kao oksidansa;
• koristi se za sintezu organskih proizvoda.

Ukapljeni cilindri kisik koriste se za rezanje i zavarivanje metala na visokim temperaturama. Ovi procesi provode se u stroj za izgradnju postrojenja, u transportu i građevinskih tvrtki. Za rad pod vodom, pod zemljom, na velikim visinama u vakuumu ljudi također trebaju molekulu O _2. Kisik spremnici koriste se u medicini za obogaćivanje sastav zraka koji udiše ljudima koji su bolesni. Plin za medicinske svrhe, karakterizira gotovo potpunog nedostatka tehničkih nečistoća, mirisa.

Kisik - savršeno oksidans

Poznati spoj kisik sve kemijske elemente periodnog sustava, osim za prvi predstavnicima skupine rijetkih plinova. Mnoge tvari izravno reagirati s atomima kisika, bez halogena, zlata i platine. Od velike važnosti su pojave koje uključuju kisik, koji su u pratnji puštanje svjetlosti i topline. Takvi procesi su naširoko koristi u kući i industriji. Metalni rude reagiraju s kisikom naziva plamena. Unaprijed tlo ruda se miješa sa zrakom obogaćenim kisikom. Na visokim temperaturama oporavak metala iz sulfida na jednostavne tvari. Tako dobiveni željeza i nekih obojenih metala. Prisutnost čistim kisikom povećava stopu proizvodnih procesa u različitim granama kemije, strojarstva i metalurgije.

Pojava jeftinih metoda za proizvodnju kisika iz zraka odvajanjem u svoje komponente na niskoj temperaturi, potaknula razvoj mnogim područjima industrijske proizvodnje. Kemičari vjeruju molekula _O2 i O atoma idealne oksidirajuće reagense. To su prirodni materijali, oni su stalno obnavlja u prirodi, ne zagađuju okoliš. Osim toga, kemijske reakcije koje uključuju kisik često završava sintezom još jednog prirodnog i siguran proizvod - vodu. Uloga _O2 u uklanjanju toksičnog pročišćavanje industrijskih otpadnih voda od nečistoća. Nadalje kisik koristiti za dezinfekciju njegovih modifikacija allotropic - ozon. Ovaj jednostavan tvar ima visoku aktivnost oksidaciju. Kada voda ozonizacija razgrađuju zagađivače. Ozon je također štetan učinak na patogene mikroflore.