MoodustamineKeskharidus ja koolid

Mis on aste oksüdatsiooni hapniku? Valents hapniku ja raskuse oksüdatsiooni

Kõik hengittämämme et õhk enamasti lämmastiku ja hapniku molekulid sisaldavad väikestes lisatud muid elemente. Seega hapniku on üks tähtsamaid keemilisi elemente. Lisaks selle molekulid on tohutu erinevaid keemilisi ühendeid, mida kasutatakse igapäevaelus. Kirjeldada kõiki omadusi element ei piisa ja sada lehekülge, nii et me piirata põhilisi asjaolusid lugusid, samuti põhiosa omadused - valents ja aste oksüdatsiooni hapniku osakaal rakendades füüsikalised omadused.

Ajalugu avastamist keemiline element

Ametlik selle avastamise päevast arvates keemilise elemendi "hapnikku" on 1. august 1774. Samal päeval, Briti keemik John. Priestley järeldas oma eksperimendi lagunemist elavhõbeoksiidi, mis on suletud anumas. teadlane sai gaasi, mis toetab põlemist Lõpetamisel eksperiment. Kuid see avastus läks märkamatult isegi teadlased. Priestley arvas, et ta ei tulnud eraldada uue elemendi ja lahutamatu osa õhus. Dzhozef Pristli nende tulemusi jagatakse kuulsa prantsuse teadlane ja keemik Antuanom Lavuaze, kes suutis mõista, mida ei ole suutnud teha inglane. 1775, Lavoisier suutis kindlaks teha, et seal oli "lahutamatu osa õhus" tegelikult on iseseisev keemiline element nimega see hapnik, mis on tõlgitud tähendab kreeka "happemoodustaja". Lavoisier seejärel arvatakse, et hapniku esineb kõikides hapetega. Seejärel valemi hapetest tuletati mis ei sisalda hapniku aatomitega, kuid nimi kleebitud.

Hapnik - eriti molekulaarstruktuur

Aktiivne keemiline element on värvitu gaas, lõhnatu ja maitsetu. Keemiline valem - O 2. Keemikud helistada tavapärase diatomic hapnikku või "õhuhapniku" või "dihapniku." Molekul aine koosneb kahest seotud hapniku aatomit. Olemas on ka molekuli, mis koosneb kolmest aatomist - O 3. See aine nimetatakse osooni, rohkem üksikasju selle kohta kirjutatakse alla. Molekul kaks aatomit hapnikku on oksüdatsiooniastme -2, kuna see on võimeline moodustama kaks paardumata elektroni kovalentside. Energiat mis vabaneb lagunemise (dissotsiatsioon) hapnikuaatomite molekulis on võrdne 493,57 kJ / mol. See on päris suur erinevus.

Valents hapniku ja raskuse oksüdatsiooni

Vastavalt valents keemiline element on meeles tema võimet võtta üle teatud aatomite arv teiste keemiliste elementidega. Valents on hapniku kaks. Valentsiga hapniku molekuli ka võrdne kahe, kuna need kaks aatomit üksteisega ühendatud ja neil on võime siduda oma struktuurile isegi üks aatom teise ühendi, st moodustades kovalentse sideme seda. Näiteks vee molekuli H2O tulemusel moodustus kovalentsete sidemete ühe hapnikuaatomi ja kaks vesiniku aatomit.

Hapnikku leidub paljudes tuntud keemilisi ühendeid. On isegi eraldi liiki keemilisi ühendeid - oksiidid. Seda ainet saadakse praktiliselt keemilised elemendid hapnikuga. Aste oksüdeerumisprotsessi hapniku oksiidid võrdub -2. Kuid mõned ühendid see arv võib olla erinev. Lisateave, mida kirjeldatakse allpool.

Füüsikalised omadused hapniku

Tavaline diatomic hapnikku on gaas, mis ei ole värvi, lõhna ja maitse. Tavaolukorras, selle tihedus - 1,42897 kg / m3. Kaal 1 liiter aine on veidi vähem kui 1,5 grammi, st puhta hapnikuga on õhust raskem. Kuumutamisel molekul lagunemist aatomit.

Kui keskmise temperatuuri alandatakse -189,2 C. hapniku see muudab oma struktuuri gaasilisest vedelasse. Seega on keema. Kui temperatuur langeb -218,35 ° C on muudatuse struktuuri vedelkristalli. Sel temperatuuril hapnikuga vormis sinaka kristallid.

Toatemperatuuril on hapniku vees vähelahustuvad - tema ühe liitri kohta 31 milliliitrit hapnikku. Lahustuvus teiste ainetega: 220 ml 1 liitri etanooli 231 ml 1 liitri atsetooniga.

Keemilisi omadusi hapniku

Umbes keemilised omadused hapnikku võib kirjutada Talmud. Kõige olulisem omadus hapnikku - see on oksüdatsiooni. See materjal on väga tugev oksüdeerija. Oxygen võib reageerida peaaegu kõik tuntud elementide perioodilisuse tabeli. Selle tulemusena see interaktsioon oksiidid moodustuvad, nagu eelpool mainitud. Hapniku oksüdatsiooni ühendite teised osad on praktiliselt võrdne 2. Üks näide sellisest ühendeid on vees (H2O), süsinikdioksiid (CO 2), kaltsiumoksiid, liitiumoksiid, ja teised. Siiski on teatud liiki oksiidid, nimetatakse peroksiidid või peroksiidid. Nende iseärasus on see, et peroksiidi rühm "-O-O-" nendes ühendites. See rühm vähendab oksüdatiivse omadused O2, nii et erinevaid oksüdatsiooni hapniku peroksiidi on -1.

Koos leelismetalli aktiivhapnikku vormid superoxides või superoksiidi. Selliste struktuuride näited on järgmised:

  • kaaliumi superoksiidi (KO 2);
  • rubiidium superoksiidi (RBO 2).

Nende iseärasus on see, et erinevaid oksüdeerumist hapniku superoksiidi on -1/2.

Koos kõige aktiivsemad keemiline element - fluori, fluoriide saadakse. On neid arutatakse allpool.

Kõrgema oksüdatsiooni hapnikuühenditest

Sõltuvalt sellest, mida aine reageerib hapnikuga, hapnik on seitse kraadi oksüdatsiooni:

  1. -2 - in oksiidid ja orgaanilised ühendid.
  2. -1 - peroksiidide.
  3. -1/2 - superoksiidi.
  4. -1/3 - anorgaaniline osoniidi (tõene triatomic hapniku - osoon).
  5. +1/2 - in soolade hapniku katiooni.
  6. 1 - in monofluoride hapnikku.
  7. 2 - hapnikus difluoriidiks.

Nagu võib näha, mida suurem on oksüdatsiooni hapniku saavutatud oksiidid ja orgaanilised ühendid, ja fluoriidid tal isegi positiivset energiat. Mitte kõiki interaktsioone saab läbi loomulikul viisil. Moodustamise teatud ühendid nõuab eritingimusi, nagu kõrge rõhk ja temperatuur, kokkupuude harv ühendeid, mida peaaegu kunagi looduses leiduvast. Vaatleme põhilisi hapniku ühend koos teiste keemiliste elementide: oksiidide, fluoriidid ja peroksiidid.

Klassifikatsioon oksiidide happe-aluse omadused

Seal on neli liiki oksiidid:

  • põhi;
  • happe;
  • neutraalsed;
  • amfoteersed.

Hapniku oksüdatsiooni seda tüüpi ühendid on -2.

  • Basic oksiidid - ühendi metallidega, millel on madal oksüdeeritud olekutes. Tavaliselt, kui reageerida hapete Saadakse vastava soola ja vett.
  • Happeline oksiid - nonmetal oksiidide suurt oksüdatsiooni. Lisaks sellele on tekkinud vee lisamisega.
  • Neutraalsed oksiidid - ühendid, mis ei astu reaktsiooni hapete või alustega.
  • Amfoteersed oksiidid - ühendid metallidega, millel on madal elektronegatiivsus väärtus. Nad on sõltuvalt asjaoludest, samad omadused ja happe ja aluseliste oksiidide.

Peroksiidid, aste hapniku oksüdeerumist vesinikperoksiidi ja teised ühendid

Peroksiidid nimetatakse hapniku ühendid leelismetallid. Neid saadakse põlemise nende metallide hapnikus. Peroksiidid orgaanilised ühendid on äärmiselt plahvatusohtlik. Samuti võib neid valmistada hapniku imendumist oksiidid. Näiteid peroksiidid:

  • vesinikperoksiid (H 2O 2);
  • baariumperoksiid (BaO 2);
  • naatriumperoksiid (Na 2O 2).

Kõik nad on ühine see, et nad sisaldavad hapnikku rühma -OO. Järelikult hapniku oksüdeerumist aste on -1 peroksiide. Üks tuntud ühendid -OO rühm on vesinikperoksiid. Normaalsetes tingimustes on see ühend on vedel helesinised. Vastavalt nende keemiliste omaduste vesinikperoksiid on lähemal nõrk hape. Kuna -OO aheldumisega ühend on halb stabiilsus isegi toatemperatuuril lisati vesinikperoksiid võib jaotada veele ja hapnik. See on võimas oksüdeerijaga siiski reageerimisel tugeva Oksüdeerimisvõimet redutseerijana on just vesinikperoksiidi. Aste hapniku oksüdeerumist vesinikperoksiidi, nagu ka teistes peroksiidid on -1.

Teist tüüpi peroksiidid on:

  • superoxides (superoxides, milles hapniku on oksüdatsiooni -1/2);
  • anorgaanilised osoniidi (äärmiselt ebastabiilne ühend, millel on oma aniooni struktuuri osoon);
  • molozonide (ühendi, millel on oma struktuuri side -OOO-).

Fluoriidid astet oksüdatsiooni hapniku koosnes 2

Fluoro - kõige aktiivne liige kõiki praegu teada. Seetõttu vahelises reaktsioonis hapniku ja fluori olevat mitte oksiidid ja fluoriidid. Nad on nii nime, sest see ühend ei ole hapniku ja fluori on oksüdeerija. Fluoriid ei ole võimalik saada loomulikul viisil. Nende ainus sünteesida ekstraheerimiseks seostatakse fluori KOH vesilahus. hapniku fluoriide jagunevad:

  • Hapniku difluoriidiks (2);
  • monofluoride hapnik (O 2 F 2).

Mõtle üksikasjalikumalt iga ühendeid. Hapniku difluoriidiks selle struktuuris on värvitu gaas tugeva ebameeldivat lõhna. Pärast jahtumist kondenseerub kollaka vedelikuna. Vedelik halvasti seguneb veega, kuid hea õhk, fluori ja osooni. Keemilised omadused hapniku difluoriidiks - väga tugev oksüdeerija. Oksüdeerimise määra hapnikus koosnes 2 on 1, st see ühend on fluor oksüdeerija ja hapniku - redutseerija. 2 on väga mürgine, kui puhas fluori ja läheneb toksilisust fosgeen. Põhikasutusalale sellist ühendit - nii oksüdeerijana jaoks raketikütus, kuna hapniku difluoriidiks ei ole plahvatusohtlik.

monofluoride hapniku tavalisse olekusse on kollakas tahke. Sulamisel, moodustab punane vedelik. See on võimas oksüdeerijaga, väga plahvatusohtlik kokkupuutel orgaanilisi ühendeid. See ühend eksponeerib hapniku oksüdatsiooniaste võrdne 2, st selles Fluoriidi hapniku ühend toimib redutseerijana ja fluori - oksüdeerijat.

Osoon ja selle ühendid

Osoon - molekuli kolme hapniku aatomitega seotud teineteisega. Tavaolukorras on sinine gaas. Pärast jahutamist vedeliku kujul sügavsinine värv lähedal indigo. Tahke on kristallide tumesinine värv. Osoon on terava lõhnaga, võib loomulikult tunnevad õhus pärast raske torm.

Osoon, nagu tavaliselt hapniku, on väga tugev oksüdeerija. Keemilised omadused lähedaste tugevad happed. Kui osooni oksiidid suurendab nende erinevaid oksüdeerimisel hapniku eraldumine. Aga samal määral vähenenud hapniku oksüdatsiooni. Osooni keemilised sidemed ei ole nii tugev kui O 2, nii et normaalsetes tingimustes ilma pingutust see võib lahustuda hapniku viimisega soojusenergiast. Temperatuuri tõstmisel mõju osooni molekuli ja rõhu alandamisel lagunemise käigus diatomic hapniku eksotermiliselt kiirendada. Pealegi, kui suur ruumi osooni, see protsess võib põhjustada plahvatuse.

Kuna osoon on väga tugev oksüdeerija ja peaaegu kõik seotud protsessid tema suurel hulgal O2, siis Osoon on väga mürgine aine. Kuid kõrgatmosfääris osoonikihi mängib rolli peegeldaja ultraviolett päikesevalgus.

Kuna osooni lehe Laboratoorsete vahendite registreeri orgaaniliste ja anorgaaniliste osoniidi. See on väga ebastabiilne struktuur osakeste, et nende loomine looduslikes tingimustes on võimatu. Osoniidi hoitakse ainult madalatel temperatuuridel, sest tavalisel temperatuuril, nad on väga mürgised ja plahvatusohtlikud.

Hapniku kasutamine ja selle ühendid tööstuses

Tulenevalt asjaolust, et korraga on teadlased teada, mil määral oksüdatsiooni hapniku suhtlemisel teiste elementide, seda ja selle ühendid kasutatakse laialdaselt tööstuses. Eriti pärast kahekümnenda sajandi keskpaigas olid leiutatud turbo expanders - üksused, mis on võimeline muundama hapniku mehaanilise potentsiaalse energia. Kuna hapnik - väga tuleohtlik aine, siis kasutatakse kõigis tööstusharudes, kus on vaja kasutada tule ja soojust. Lõikamisel ja keevitus metallide kasutatakse ka kanistreid survestatud hapniku suurendada leegi keevitus seadmega. Hapniku kasutatakse laialdaselt terasetööstuses, kus kokkusurutud O2 hoitakse kõrgel temperatuuril kõrgahju. Saavutada maksimaalne oksüdatsiooni hapniku on -2. See omadus on aktiivselt valmistamiseks kasutatud oksiidid eesmärgil põlemine ja vabastada soojusenergia. Vedelik hapnikku, osooni ja teisi ühendeid, mis sisaldavad suurel hulgal O2 ta töötab oksüdeerijad raketikütus. Oksüdeeritud hapniku mõne orgaanilise ühendeid kasutatakse lõhkeainetena.

Keemiatööstuses, kasutatakse hapnikku, mis on oksüdeerijaks happe süsivesinikkomponendid, nagu alkoholid, happed ja muu taoline. D. ravimit kasutatakse vähendatud rõhul patsientidele kopsuprobleemide, et säilitada organismi elu. Põllumajanduses väikestes annustes puhast hapnikku kasutatakse sugu- kala tiikide osakaalu suurendamiseks kariloomade ja muu taoline. D.

Hapnik - võimas oksüdeerijaga, mis on oluline, et on olemas

Üle see oli palju kirjutatud, mida on hapnik oksüdatsiooniastmega sisenedes reaktsioon erinevate ühendite ja elementide, milliseid hapnikuühenditest on, milliseid eluohtlikud ja millised mitte. Üks võib jääda selgusetuks - nagu kõik oma mürgisuse ja kõrgetasemeline oksüdatsiooni hapniku on üks elemente, mis on olulised elu Maal? Asjaolu, et meie planeet on väga tasakaalustatud keha, mis on kohandatud konkreetselt selles sisalduvate ainete atmosfäärse kiht. Ta on seotud tsükli, mis on järgmine: mees ja kõik muud loomad tarbivad hapnikku ja süsihappegaasi tekitav ja taimede enamik tarbivad süsihappegaasi ja toodavad hapnikku. Kõik maailma on omavahel ja kaotus ühe link võib kett katkeda kogu ahela. Me ei tohiks unustada seda ja hoolitseda elu planeedil tervikuna, mitte ainult üksikute esindajatega.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 et.delachieve.com. Theme powered by WordPress.