Химический элемент Кислород
О
Кислород
| Группа | 16 | Температура плавления | -218,79 ° С, -361,82 ° F, 54,36 К |
| Период | 2 | Точка кипения | -182,962 ° С, -297,332 ° F, 90,188 К |
| Блокировать | п | Плотность (г см -3 ) | 0,001308 |
| Атомный номер | 8 | Относительная атомная масса | 15,999 |
| Состояние при 20 ° C | Газ | Ключевые изотопы | 16 O |
| Электронная конфигурация | [Он] 2с 2 2п 4 | Количество CAS | 7782-44-7 |
Использование и свойства элемента Кислород
Объяснение изображения
Изображение представляет фундаментальную важность элемента в воздухе и, когда он связан с водородом, в воде.
Внешность
Бесцветный газ без запаха.
Использует
Наибольшее коммерческое использование газообразного кислорода используется в сталелитейной промышленности. Большие количества также используются в производстве широкого спектра химикатов, включая азотную кислоту и перекись водорода. Он также используется для производства эпоксиэтана (этиленоксида), используемого в качестве антифриза, и для производства полиэфира и хлорэфена, прекурсора ПВХ.Кислородный газ используется для кислородно-ацетиленовой сварки и резки металлов. Растет использование для очистки сточных вод и промышленных стоков.
Биологическая роль
Кислород впервые появился в атмосфере Земли около 2 миллиардов лет назад в результате фотосинтеза сине-зеленых водорослей. Фотосинтез использует энергию солнца для разделения воды на кислород и водород. Кислород попадает в атмосферу, а водород соединяется с диоксидом углерода с образованием биомассы.Когда живым существам нужна энергия, они получают кислород для дыхания. Кислород возвращается в атмосферу в виде двуокиси углерода.Газообразный кислород хорошо растворяется в воде, что делает возможной аэробную жизнь в реках, озерах и океанах.
Природное изобилие
Кислород составляет 21% атмосферы по объему. Это среднее значение между 17% (ниже которого дыхание неакклиматизированным людям становится затруднительным) и 25% (выше которого многие органические соединения легко воспламеняются). Элемент и его соединения составляют 49,2% по массе земной коры и около двух третей человеческого тела.Есть два основных метода, используемых для получения газообразного кислорода. Первый – это перегонка жидкого воздуха. Второй – пропускать чистый сухой воздух через цеолит, который поглощает азот и оставляет кислород. Более новый метод, который дает кислород более высокой чистоты, заключается в пропускании воздуха через частично проницаемую керамическую мембрану.В лаборатории его можно приготовить электролизом воды или добавлением катализатора оксида марганца (IV) к водному раствору перекиси водорода.
История химического элемента Кислород
В 1608 году Корнелиус Дреббель показал, что при нагревании селитры (нитрат калия, KNO 3 ) выделяется газ. Это был кислород, хотя он не был идентифицирован как таковой.
Заслуга в открытии кислорода теперь принадлежит трем химикам: англичанину, шведу и французу. Джозеф Пристли был первым, кто опубликовал отчет о кислороде, сделав это в 1774 году путем фокусирования солнечного света на оксиде ртути (HgO) и сбора выделяющегося газа. Он заметил, что в нем ярче горела свеча и облегчалось дыхание. Пристли не знал, что Карл Вильгельм Шееле произвел кислород в июне 1771 года. Он написал отчет о своем открытии, но он не был опубликован до 1777 года. Антуан Лавуазье также утверждал, что открыл кислород, и предложил назвать новый газ кислородным. gène, что означает образование кислоты, потому что он думал, что это основа всех кислот.
Химические свойства
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | 1,52 | Ковалентный радиус (Å) | 0,64 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 140.976 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 3,44 |
| Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 1313,9422- й 3388.6713- й5300,474 чт 7469.2715 чт 10989,5846 чт 13326,5267 чт 71330,658 чт84078,3 |
Состояния окисления и изотопы Кислород
| Общие состояния окисления | -1, -2 | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 16 O | 15,995 | 99,757 | – | – | |
| 17 O | 16,999 | 0,038 | – | – | |
| 18 O | 17,999 | 0,205 | – | – |
Данные о давлении и температуре
| Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 918 | Модуль Юнга (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | Неизвестно | Объемный модуль (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Давление газа | ||||||||||
| Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
| 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
| Давление (Па) | ———– | |||||||||
| – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Связанные энтальпии
| Ковалентная связь Энтальпия (кДж моль -1 ) Найти в H – O 462,8 H 2 O O – O 146 Н 2 О 2 O = O 498,3 O 2 O = S 435 SO 3 O – Si 452 SiO 2 C – O 357,7 Общее C = O 803 CO 2 C = O 695 HCHO C = O 736 альдегиды C = O 749 кетоны C – O 335,6 СН 3 ОН | ||
| Ковалентная связь | Энтальпия (кДж моль -1 ) | Найти в |
| H – O | 462,8 | H 2 O |
| O – O | 146 | Н 2 О 2 |
| O = O | 498,3 | O 2 |
| O = S | 435 | SO 3 |
| O – Si | 452 | SiO 2 |
| C – O | 357,7 | Общее |
| C = O | 803 | CO 2 |
| C = O | 695 | HCHO |
| C = O | 736 | альдегиды |
| C = O | 749 | кетоны |
| C – O | 335,6 | СН 3 ОН |