oxigén

SFC haza > fizikai tudomány > kémia >

Ron Kurtus (átdolgozott 4 Április 2018)

oxigén van kémiai elem, amelynek atomszáma 8. Ez egy színtelen gáz, amely elengedhetetlen az általunk ismert élethez. Mivel vízben kissé oldódik, támogatja a vízben terjedő életet is. Az oxigén sok más elemmel kombinálódik az oxidációs folyamat során. Ez a Földön található leggyakoribb elem, amely a légkör 21% – át teszi ki.

vegyületként az oxigén jelen van a vízben, a növényekben és az állatokban, valamint a földet alkotó szilárd anyagok nagy részében. Több ezer vegyület tartalmaz oxigént, szénnel, hidrogénnel és más elemekkel együtt. Az oxigént előállíthatjuk bizonyos oxigénvegyületek melegítésével, elektrolízissel vagy levegő cseppfolyósításával.

a következő kérdések merülhetnek fel:

• mik az oxigén tulajdonságai?
• hol található az oxigén a természetben?
• hogyan állítják elő vagy választják el az oxigént?

Ez a lecke megválaszolja ezeket a kérdéseket.

az oxigén tulajdonságai

az oxigén atomszáma 8, vagyis 8 proton van a magjában. Atomtömege vagy atomtömege körülbelül 16 az oxigén leggyakoribb izotópja (16O) esetében, amely a természetben található oxigén 99,76% – át teszi ki. Az oxigén egyéb stabil izotópjai a 17O és a 18o.

(a témával kapcsolatos további információkért lásd az izotópokat.)

az oxigén színtelen, szagtalan és íztelen gáz, amely kissé nehezebb, mint a levegő. Elengedhetetlen minden élőlény életének fenntartásához.

az Oxigéngázt mindig O2 molekulának tekintik. Az oxigénatom szinte soha nem látható önmagában. Bizonyos esetekben három oxigénatom kombinálódik ózon
(O3). Az ózon fontos a felső légkörben, hogy megakadályozza a durva ultraibolya sugarak károsítását az élőlényeknek. A Föld közelében az ózon irritálja a légzést és a légszennyezés egy részét.

vízben csak kis mértékben oldódik. Bár csak kis mennyiségű oxigén oldódik vízben-körülbelül 4 rész oxigén 100 rész vízhez. Ez a mennyiségű oxigén a vízben elegendő az óceánjainkban, tavainkban és folyóinkban élő nagyszámú élőlény létfontosságú szükségleteinek kielégítésére.

bár az oxigén normál hőmérsékleten gáz, extrém hideg esetén cseppfolyósítható. -183 C-os hőmérsékleten az oxigén halványkék folyadékká változik. -219 C-nél a folyékony oxigén kékesfehér szilárd anyaggá válik.

ha megfelelően melegítik a levegőben, sok anyag összekapcsolódik a levegőben lévő oxigénnel és éget. Ha tiszta oxigénbe helyezzük, az égés és az oxidáció meglehetősen intenzív lehet. Példák az oxigénnel kombináló általános anyagokra:

C + O2 ca CO2 (szén-dioxid)

S + O2 kb SO2 (kén-dioxid)

3Fe + 2O2 ca3o4 (vas-oxid vagy rozsda)

(erről a témáról további információt az oxidáció című részben talál.)

az oxigén előfordulása a természetben

az oxigén a természetben található összes elem közül a leggyakoribb. Mind gázként, mind számos vegyület részeként fordul elő.

az oxigéngáz elsősorban a légkörben található, amely körülbelül 21 térfogatszázalék oxigént, 78% nitrogént és kis mennyiségű egyéb gázt tartalmaz. Néhány oxigén vízben oldva is megtalálható.

vegyületként az oxigén jelen van a vízben, a növényi és állati anyagokban, valamint a földet alkotó szilárd anyagban. Több ezer vegyület, például keményítő, cellulóz, cukor, zsír és fehérje tartalmaz oxigént, szénnel, hidrogénnel és más elemekkel egyesítve.

hatalmas mennyiségű oxigént kombinálnak olyan elemekkel, amelyek homokot, mészkőt és más kőzeteket és anyagokat tartalmaznak a földön.

oxigén előállítása

az oxigén felfedezését 1774-ben Joseph Priestley végezte, amikor a higany vörös oxidját (higany-oxid vagy HgO) melegítette, hogy kis mennyiségű gázt hozzon létre.

2hgo 2HG + O2

Megjegyzés: O2azt jelenti, hogy ez egy gáz

laboratóriumi módszerek

az oxigén laboratóriumi előállításának vagy előállításának egyik általános módszere a kálium-klorát (KClO3) bomlása. Amikor a kálium-klorátot melegítik, először megolvad, majd felforr, feladva oxigénjét. Ennek a reakciónak az egyenlete a következő:

2KClO3 ++ 2KCL + 3O2

egy másik laboratóriumi módszer a víz nátrium-peroxidra (Na2O2) gyakorolt hatását foglalja magában, ami oxigént és nátrium-hidroxidot (NaOH) eredményez. Mivel ez a reakció erőszakos lehet, hagyjuk, hogy a víz lassan csepegjen egy tölcsérből egy lombikban lévő szilárd nátrium-peroxidra. Az oxigén gyűjtésének módja az, hogy egy csövön keresztül vezetjük, és egy vízzel töltött gyűjtő palackban buborékoljuk fel.

2na2o2 + H2O kb 4naoh + O2

kereskedelmi módszerek

az oxigén előállításának egyik kereskedelmi módszere magában foglalja a víz elektrolízisét, amely a vízvegyület elektromos áram segítségével történő lebontásából áll. Híg savat, például kénsavat adunk a vízhez, hogy elektromos áramvezető legyen. Az egyenáram ezután áthalad az oldaton, és a víz oxigén-és hidrogéngázokká bomlik.

az oxigén a pozitív (+) elektródot (anódot) tartalmazó vízcsőben gyűlik össze, a hidrogén a negatív (-) elektródot (katódot) tartalmazó vízcsőben gyűlik össze.

2H2O h2 + O2

egy másik kereskedelmi módszer a folyékony levegő desztillációját foglalja magában. Ha a levegőt magas nyomással és alacsony hőmérsékleten alkalmazzák, cseppfolyósítható. Mivel megengedett felmelegedni, a nitrogén—amelynek forráspontja alacsonyabb, mint az oxigén—gázként távozik, majdnem tiszta oxigént hagyva folyadékként. Ezután folyadékként vagy sűrített gázként tárolható fémtartályokban.

összefoglaló

az oxigén színtelen gáz, amely nélkülözhetetlen az élethez. Vízben enyhén oldódik, és támogatja a vízben terjedő életet is. Az oxigén sok más elemmel kombinálódik az oxidációs folyamat során. Ez a Földön található leggyakoribb elem, amely a légkör 21% – át teszi ki. Vegyületként az oxigén jelen van a vízben, az élőlényekben és a földet alkotó szilárd anyagok nagy részében. Az oxigént előállíthatjuk bizonyos oxigénvegyületek melegítésével, elektrolízissel vagy levegő cseppfolyósításával.

élvezze kémia

források és referenciák

Ron Kurtus ‘ hitelesítő

weboldalak

minden az Oxigén-Orvosi tanulás Könyvtár

kémia források

Könyvek

(Megjegyzés:

legjobb besorolású kémiai könyvek

kérdések és megjegyzések

van kérdése, észrevétele vagy véleménye ebben a témában? Ha igen, küldjön egy e-mailt a visszajelzésével. Megpróbálok mihamarabb visszahívni.

ossza meg ezt az oldalt

kattintson egy gombra a könyvjelző vagy ossza meg ezt az oldalt a Twitter, Facebook, e-mail, vagy egyéb szolgáltatások: