산소는 무엇인가? 산소 화합물

산소 (O) - 주기율표의 16 족 (VIA)의 비금속 화학 소자. 그것은 유기체 생활에 필요한 무색 무미 무취의 기체 -로 변환 동물 이산화탄소, 탄소원으로 _{이산화탄소} 활용과 식물, 그리고 O _2는 대기로 반환됩니다. 산소는 거의 모든 다른 원소와 반응하여 화합물을 형성하고, 서로 통신 화학 원소 변위. 대부분의 경우, 이러한 프로세스는 열과 빛의 출시와 함께 제공됩니다. 산소의 가장 중요한 화합물은 물이다.

발견의 역사

1772 년 스웨덴 화학자 칼 빌헬름 셸레 먼저 가열하여 질산을 수용하는 산소 입증 산화 칼륨, 수은,뿐만 아니라 많은 다른 물질. 독립적으로 1774 년 그의 영어 화학자 Dzhozef Pristli 수은 산화물의 열분해에 의해 화학적 요소를 발견하고 같은 해에 자신의 연구 결과를 발표 3 년 셸레 간행물 전에. 년 1775-1780 년 프랑스의 화학자 Antuan Lavuaze는 일반적으로 한 번에 수락 한 플로지스톤 설을 폐기, 호흡과 연소에 산소의 역할을 해석했다. 그리스 수단 "산 발생"이라는 다양한 물질 옥시 젼 요소와 결합 될 때 산을 형성하기위한 경향이 주목된다.

보급

산소는 무엇인가? 껍질의 중량을 기준으로 46 %를 차지 그것의 가장 일반적인 소자이다. 대기 중의 산소량 볼륨 해수에서의 89 %의 중량으로 21 %이다.

산성 (예를 들면, 황, 탄소, 알루미늄, 인)이다 산화물 또는 염기성 (칼슘, 마그네슘 및 철)과 같은 금속 및 비 - 금속 결합 바위 요소 및 산으로부터 형성된 것으로 간주 될 수있는 염과 같은 화합물 과 황산염, 탄산염, 규산염, 인산염 및 알루미 같은 기본적인 산화물. 그들은 수많은 있지만,이 있지만 고체 금속 원소와 결합을 절단도 에너지 소비를 원자들이 같은 산소 소스로 사용될 수 없습니다.

특징

-183 ℃ 이하의 온도, 산소, 그것은 하늘색 액체가되고, -218 ° C의 경우 - 고체. 순수 O _2는 공기보다 1.1 배 무겁다.

동물의 호흡과 일부 박테리아는 햇빛의 존재에 녹색 식물의 광합성 반면, 대기로부터 산소와 재활용 이산화탄소를 소비하는 동안 이산화탄소를 흡수하고 무료로 산소를 놓습니다. 거의 분위기 전체 O ₂ 광합성에 의해 생성된다.

해수 -보다 덜 신선한 물 100 부에 용해 된 산소의 양, 약 3 부를 20 ℃로. 이 물고기와 다른 해양 생물의 호흡 필요합니다.

천연 산소는 세 안정 동위 원소 ¹⁶ O (99,759퍼센트) ¹⁷ O ^{(0,037%) 18} O (0,204%)의 혼합물이다. 여러 인위적으로 생산 된 방사성 동위 원소가있다. 그들 대부분은 오래 살고있는 포유 동물에서 호흡 공부를 위해 사용된다 ⁽¹⁵⁾ O (반감기 124)입니다.

동소체

어떤 산소 명확한 개념은, 두개의 동소체 형태 이원자 (O ₂₎ 및 triatomic (O _3, 오존)을 획득 할 수있다. 속성 이원자 형태 여섯 개 전자 원자를 결합하여 두 개의 산소의 상자성 일으키는 부대 남아 있다고 제안한다. 세 원자 오존 분자는 일직선 상에 위치하지 않는다.

3O ₂ 2O → ₃ : 오존 식에 따라 제조 할 _수있다.

이 과정은 (에너지가 필요함) 흡열; 이원자 산소에 오존 다시 변환은 전이 금속 또는 이들의 산화물의 존재에 기여한다. 순수한 산소는 전기 글로우 방전의 작용에 의해, 오존으로 변환된다. 반응은 또한 약 250 nm의 파장을 갖는 자외선의 흡수에 발생한다. 대기권에서이 프로세스의 발생은 지구 표면에 생활에 해가 될 것이다 방사선을 제거한다. 오존의 자극성 냄새는 발전기로서 스파크 전기 장치와 본 실내이다. 이 가스는 밝은 파란색입니다. 그 공기보다 1658 배의 밀도, 상압에서 -112 ℃의 비등점을 갖는다.

오존 - 전환시킬 수있는 강력한 산화제 이산화황 (그 평가를 제공하기위한 분석 방법) 옥사이드, 설페이트, 황화, 요오드, 요오드뿐만 아니라 알데히드 및 산 많은 산소 - 함유 유기 화합물의 유도체이다. 이들 산 및 알데히드의 자동차 배기 가스에서 오존 탄화수소의 변환 스모그의 원인이다. 업계에서는 오존 하수 처리 물 정화 및 직물의 표백을위한 화학 반응 제, 살균제로서 사용된다.

제조 방법

산소를 생성하기위한 프로세스받을 필요가 얼마나 많은 가스에 따라 달라집니다. 다음 실험실 방법 :

칼륨, 염소산 칼륨, 질산 등의 일부 염 1. 열분해 :

• 2KClO ₃ → 2KCl + 3O _2.
• 2KNO _{3 2} + O ₂ 2KNO _→.

염소산 칼륨의 분해는 전이 금속 산화물에 의해 촉매. 이 자주 사용되는 이산화 망간 (pyrolusite, MnO와 _{2)를 참조하십시오.} 촉매는 400 내지 250 ℃의 산소 방출에 필요한 온도를 낮춘다

온도의 작용하에 금속 산화물 2. 분해 :

• 2HgO → 2Hg + O _2.
• 2AG ₂ O → 4Ag + O _2.

이 화학 소자 용 셸레 및 슬리 화합물 (산화물), 산소 및 수은 (II)를 사용 하였다.

3. 금속 과산화물 또는 과산화수소의 열분해는 :

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• BaO를 ₂ + H ₂ SO ₄ → H ₂ O ₂ + _{4 BASO.}
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O _2.

대기로부터 또는 과산화수소의 제조를위한 산소의 분리를위한 첫 번째 방법은 산업 바륨 옥사이드, 산화물의 형성에 의존한다.

4. 물의 전기 염 또는 전류 전도를 제공하는 산의 작은 혼화제와 :

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O

산업 생산

얻기 위해 필요한 경우, 산소는 다량의 액체 공기의 분별 증류에 사용된다. 공기의 주요 구성 요소는 질소와 휘발성이 낮은 아르곤과 비교 따라서 가장 높은 비등점합니다. 프로세스는 그 팽창시에 냉각 가스를 사용한다. 작업의 주요 단계는 다음과 같이 :

• 공기는 고체 입자를 제거하기 위해 여과된다;
• 수분 및 이산화탄소 흡수 알칼리에 의해 제거되며
• 공기가 압축되고, 압축 열이 냉각 종래의 방법에 의해 제거되고;
• 다음은 상기 챔버 내에 위치하는 코일에 입사;
• 챔버의 팽창 (약 200 기압의 압력에서) 압축 가스의 일부를 냉각 코일;
• 압축기 기체 복귀 팽창 -196 ° C에서, 공기가 액체해진다 압축 및 후속 팽창 여러 단계를 통과;
• 가열 된 액체를 증류 제 빛 불활성 가스 다음, 질소와 액체 산소 남아. 여러 분류는 대부분의 산업용 애플리케이션에 충분히 순수 제품 (99.5 %)을 생산하고 있습니다.

산업에 사용

너무 빨리 이산화탄소와 기타 불순물 비금속의 제거 및 공기보다 더 쉽게 : 야금 높은 탄소 강철의 생산을위한 순수한 산소의 가장 큰 소비자이다.

다른 화학 공정에 비해 액체 유출의보다 효과적인 치료를 위해 폐수 산소 약속. 그것은 순수한 O _2를 사용하여 폐쇄 폐기물 소각 시스템에서 점점 더 중요 _{해지고있다.}

소위 미사일 산화제는 액체 산소이다. 순수 O _2이 잠수함과 다이빙 벨에 사용됩니다.

화학 산업에서는 산소 아세틸렌, 에틸렌 옥 시드 및 메탄올과 같은 물질의 제조에 통상의 공기를 대체했다. 의료 응용 프로그램은 챔버 흡입기와 아기 인큐베이터에서 산소 가스의 사용을 포함한다. 산소가 풍부한 마취 가스는 전신 마취 동안 생활 지원을 제공합니다. 이 화학 요소없이 용광로를 사용하는 기업의 수를 존재 할 수 있었다. 즉 어떤 산소입니다.

화학적 특성 및 반응

전자 친화력 및 산소의 전기 음성도의 큰 값이 금속 특성을 나타내는 일반적인 성분이다. 모든 화합물은 음의 산소 산화 상태를 갖는다. 두 전자 궤도가 작성되면, ^2- 이온 이여 형성. 과산화물 ₍₂ O ^2)의 각각의 원자가 -1 충전되어 있다고 가정한다. 이 전체 또는 부분적으로 투과 전자 수용 특성 및 산화제를 판정한다. 에이전트 물질, 전자 공여체와 반응 할 때, 그 자신의 산화 상태를 감소시킨다. 0에서의 산소 산화 상태의 변화 (감소)는 -2 회복했다.

정상적인 조건 하에서, 소자는 이가 및 3가 화합물을 형성한다. 또한, 매우 불안정한 분자 chetyrehatomnye있다. 이원자 형태 개의 비공유 전자가 비 결합 오비탈에 위치한다. 이는 가스 상자성의 행동에 의해 확인된다.

강렬한 반응성 세 원자 중 하나가 "원자"상태에 있다고 가정 오존 설명 때때로. 이 원자 반응하는 산소 분자를 _떠나는 O _(3)로부터 분해한다.

약한 반응성 상온 상압에서 ₂ O 분자. 산소 원자는 더욱 활성화된다. 해리 에너지 (O ₂ → 2O)이 중요하고 117.2 킬로 칼로리 몰이다.

연결

수소, 탄소, 황, 산소 등의 C와 같은 비금속, 비금속 물 등의 산화물 (H ₂ O), 이산화황 (SO ₂₎ 및 이산화탄소 (CO _2)를 포함하여, 공유 결합 화합물의 넓은 범위를 _{형성하고;} 알콜, 알데히드 및 카르 복실 산 등의 유기 화합물; 이러한 탄산 _{(H2 CO3),} 황산 (H ₂ SO _4), 질산 (HNO _3)와 같은 일반적인 _산; 과 황산나트륨 등의 대응 염 (SO ₄ 나 _2), 탄산나트륨 (NA ₂ CO _3), 질산 나트륨 (에 NaNO _3). 산소는 화합물 (산화물), 산소 및 칼슘의 CaO 고체 금속 산화물의 결정 구조의 O ^2- 이온의 형태로 존재한다. 금속 과산화물 (KO ₂₎ 함유 이온 O ₂ ^{- 금속} 옥사이드 (BaO를 ₂₎ 이온 ₂ O ^{2를 함유있다.} 산소 화합물은 일반적 -2 산화 상태를 갖는다.

주요 특성

마지막으로 우리는 산소의 주요 속성을 나열 :

• 전자 구성 : 1 초 2 초 ^{2 2} 2P ^4.
• 원자 번호 : 8.
• 원자 질량 : 15.9994.
• 끓는점 : -183,0 ° C.
• 녹는 점 : -218,4 ° C.
• 농도 (산소의 압력은 0 ℃, 1 기압의 경우) : 1,429g / l이.
• (불소 화합물) -1, -2, +2의 산화 상태.