oxigen

SfC acasă > științe fizice > Chimie >

de Ron Kurtus (revizuit 4 aprilie 2018)

oxigenul este un element chimic cu numărul atomic de 8. Este un gaz incolor care este esențial pentru viața așa cum o știm. Fiind ușor solubil în apă, susține și viața transmisă de apă. Oxigenul se combină cu multe alte elemente prin procesul de oxidare. Este cel mai abundent element găsit pe Pământ și reprezintă 21% din atmosferă.

ca compus, oxigenul este prezent în apă, în plante și animale și în mare parte din materialul solid care alcătuiește pământul. Mii de compuși conțin oxigen, împreună cu carbon, hidrogen și alte elemente. Oxigenul poate fi preparat prin încălzirea anumitor compuși ai oxigenului, prin electroliză sau prin lichefierea aerului.

întrebările pe care le aveți includ:

• care sunt proprietățile oxigenului?
• unde se găsește oxigenul în natură?
• cum se prepară sau se separă oxigenul?

această lecție va răspunde la aceste întrebări.

proprietățile oxigenului

numărul atomic de oxigen este 8, ceea ce înseamnă că are 8 protoni în nucleul său. Greutatea sa atomică sau masa atomică este de aproximativ 16 pentru cel mai comun izotop al oxigenului (16O) care reprezintă 99,76% din oxigenul găsit în natură. Alți izotopi stabili ai oxigenului sunt 17O și 18O.

(vezi izotopii pentru mai multe informații despre acest subiect.)

oxigenul este un gaz incolor, inodor și fără gust, care este puțin mai greu decât aerul. Este esențial pentru susținerea vieții tuturor lucrurilor vii.

oxigenul gazos este întotdeauna văzut ca o moleculă de O2. Atomul de oxigen nu este aproape niciodată văzut de la sine. În unele cazuri, trei atomi de oxigen se vor combina sub formă de ozon
(O3). Ozonul este important în atmosfera superioară pentru a preveni razele ultraviolete dure să dăuneze ființelor vii. Aproape de pământ, ozonul este considerat un iritant pentru respirație și o parte a poluării aerului.

este doar puțin solubil în apă. Deși doar o cantitate mică de oxigen se dizolvă în apă—aproximativ 4 părți oxigen la 100 părți apă. Această cantitate de oxigen din apă este suficientă pentru a satisface nevoile vitale ale numărului mare de viețuitoare care locuiesc în oceanele, lacurile și râurile noastre.

deși oxigenul este un gaz la temperaturi normale, acesta poate fi lichefiat de frig extrem. La o temperatură de -183 c, oxigenul se transformă într-un lichid albastru pal. La -219, oxigenul lichid de la -219 c devine un solid alb-albăstrui.

când sunt încălzite suficient în aer, multe materiale se vor combina cu oxigenul din aer și vor arde. Dacă sunt plasate în oxigen pur, arderea și oxidarea pot fi destul de intense. Exemple de materiale comune care se combină cu oxigenul includ:

c + O2 CO2 (dioxid de carbon)

s + O2 SO2 (dioxid de sulf)

3FE + 2O2 Fe3O4 (oxid de fier sau rugină)

(a se vedea oxidarea pentru mai multe informații despre acest subiect.)

apariția oxigenului în natură

oxigenul este cel mai abundent dintre toate elementele găsite în natură. Apare atât ca gaz, cât și ca parte a unui număr mare de compuși.

oxigenul gazos se găsește în principal în atmosferă, care conține aproximativ 21% oxigen în volum, împreună cu 78% azot și cantități mici de alte gaze. Unele oxigen este, de asemenea, găsit dizolvat în apă.

ca compus, oxigenul este prezent în apă, în substanțele vegetale și animale și în materialul solid care alcătuiește pământul. Mii de compuși, cum ar fi amidonul, celuloza, zahărul, grăsimile și proteinele conțin oxigen unit cu carbonul, hidrogenul și alte elemente.cantități enorme de oxigen sunt combinate cu elemente care alcătuiesc nisip, calcar și alte roci și materiale găsite în pământ.

prepararea oxigenului

descoperirea oxigenului a fost făcută în 1774 de Joseph Priestley când a încălzit oxidul roșu de mercur (oxid mercuric sau HgO) pentru a crea o cantitate mică de gaz.

2hgo 2HG + O2

notă: O2înseamnă că este un gaz

metode de laborator

o metodă comună de creare sau preparare a oxigenului în laborator implică descompunerea cloratului de potasiu (KClO3). Când cloratul de potasiu este încălzit, acesta se topește mai întâi și apoi fierbe, renunțând la oxigenul său. Ecuația pentru această reacție este:

2kclo3 2kcl + 3O2

o altă metodă de laborator implică acțiunea apei asupra peroxidului de sodiu (Na2O2) producând oxigen și hidroxid de sodiu (NaOH). Deoarece această reacție poate fi violentă, apa este lăsată să picure încet dintr-o pâlnie pe peroxid de sodiu solid într-un balon. Metoda de colectare a oxigenului este trecerea acestuia printr-un tub și barbotarea acestuia într-o sticlă de colectare umplută cu apă.

2Na2O2 + H2O 4naoh + O2

metode comerciale

o metodă comercială de preparare a oxigenului implică electroliza apei, care constă în descompunerea compusului de apă prin intermediul unui curent electric. Un acid diluat, cum ar fi acidul sulfuric, este adăugat în apă pentru a-l face un conductor de electricitate. Curentul Direct este apoi trecut prin soluție, iar apa este descompusă în gaze de oxigen și hidrogen.

oxigenul se colectează într-un tub de apă care conține electrodul pozitiv ( + ) (anod) la hidrogenul se colectează într-un tub de apă care conține electrodul negativ ( – ) (catod).

2H2O H2 + O2

o altă metodă comercială implică distilarea aerului lichid. Când aerul este aplicat cu presiune ridicată și temperatură scăzută, acesta poate fi lichefiat. Deoarece este permis să se încălzească, azotul—care are un punct de fierbere mai mic decât oxigenul—scapă ca gaz, lăsând oxigenul aproape pur ca lichid. Poate fi apoi depozitat fie ca lichid, fie ca gaz comprimat în recipiente metalice.

rezumat

oxigenul este un gaz incolor care este esențial pentru viață. Este ușor solubil în apă și susține, de asemenea, viața transmisă de apă. Oxigenul se combină cu multe alte elemente prin procesul de oxidare. Este cel mai abundent element găsit pe Pământ și reprezintă 21% din atmosferă. Ca compus, oxigenul este prezent în apă, viețuitoare și o mare parte din materialul solid care alcătuiește pământul. Oxigenul poate fi preparat prin încălzirea anumitor compuși ai oxigenului, prin electroliză sau prin lichefierea aerului.

bucurați-vă de Chimie

resurse și referințe

acreditările lui Ron Kurtus

site-uri web

totul despre oxigen-Biblioteca de învățare medicală

resurse de Chimie

Cărți

(notă: Școala Campionilor poate câștiga comisioane din achizițiile de cărți)

cărți de top-evaluat pe chimie

întrebări și comentarii

aveți întrebări, comentarii, sau opinii cu privire la acest subiect? Dacă da, trimiteți un e-mail cu feedback-ul dvs. Voi încerca să mă întorc la tine cât mai curând posibil.

partajați această pagină

Faceți clic pe un buton pentru a marca sau partaja această pagină prin Twitter, Facebook, e-mail sau alte servicii: