Dè a th 'ann an ocsaidean? Companaidhean ocsaidean

Tha ocsaidean (O) na eileamaid ceimigeach neo-àbhaisteach de bhuidheann 16 (VIa) den chlàr ràitheil. 'S e colorless, tasteless odorless agus gas a dhìth airson bheairtean beò - na beathaichean a tha a' iompachadh e a-steach carbon dà-ogsaid, agus lusan a CO ₂ a chleachdadh mar carbon tùs, agus O ₂ a thilleadh don àile. Bidh foirmean ogsaidean ann an coimeasgaidhean, a 'dèiligeadh le caochladh eileamaid sam bith eile, agus cuideachd a' cur às do eileamaidean ceimigeach bho bhith a 'ceangal ri chèile. Ann am mòran de chùisean, bidh an teas agus an solas a 'tighinn còmhla ris na pròiseasan sin. Is e an t-uisge as motha a th 'ann an cumadh ocsaidean.

Eachdraidh an lorg

Ann an 1772, na Suaine chungaidhean Carl Wilhelm Scheele chiad dearbhadh gu bheil a leithid de ocsaidean a fhuair e le bhith a 'teasachadh nitrate potassium ogsaid, Mercury, cho math ri mòran stuthan eile. A dh'aindeoin sin ann an 1774, lorg an ceimigear Shasannach Joseph Priestley an eileamaid cheimigeach seo le bhith a 'cromadh teirmeach de dhùthchas mearcair agus dh'fhoillsich e na toraidhean aige an aon bhliadhna, trì bliadhna mus deach Scheele fhoillseachadh. Ann an 1775-1780 thug an cungadair Frangach, Antoine Lavoisier, eadar-mhìneachadh air àite ocsaidean ann an anail agus losgadh, a 'diùltadh teòiridh phlogiston, a chaidh gabhail ris san fharsaingeachd aig an àm sin. Thug e fa-near dha a 'chomasachd a bhith a' cruthachadh aigéid nuair a bha e còmhla ri diofar stuthan agus thug e an t-aonad oxygène ris, a tha ann an Greugais a 'ciallachadh "a' toirt breith gu searbhag".

Freagarrachd

Dè a th 'ann an ocsaidean? A 'dèanamh suas 46% de mhilleadh sgudal na talmhainn, is e an rud as cumanta dheth. Tha an uiread de ocsaidean san àile 21% a rèir meud, agus le cuideam ann an uisge mara tha 89%.

Ann an creagan, tha an eileamaid a 'tighinn còmhla ri meatailt agus nonmetals ann an cruth ocsaíd, a tha searbhach (mar eisimpleir, sulbhur, carbon, alùmanum agus fosfair) no bunait (calcium, magnesium agus salainn iarainn), agus mar choimeasan saillte a dh'fhaodar a mheas mar a th' ann Agus ocsaidean bunaiteach, leithid sulfates, carbonates, silicates, aluminates agus phosphates. Ged a tha iad pailt, ach tha na Teann-stuthan nach urrainn a 'frithealadh mar ocsaidean thobraichean, mar a bond cleavage le meatailt eileamaid dadaman caitheamh lùtha cuideachd.

Feartan

Ma tha teòthachd ocsaidean nas ìsle na -183 ° C, bidh e na ghorm ghorm, agus aig -218 ° C tha e cruaidh. Pure O ₂ 1.1 amannan nas truime na èadhar.

Rè an anail, bidh beathaichean agus cuid de bacteria a 'cleachdadh ocsaidean bhon àile agus a' tilleadh carbon dà-ogsaid, agus ann am pròiseas photosynthesis tha lusan uaine a 'gabhail a-steach carbon dà-ogsaid an làthair solas na grèine agus oxygen a leigeil ma sgaoil. Cha mhòr gu lèir O ₂ anns an àile a tha ga dhèanamh le foto.

Aig 20 ° C, bidh timcheall air 3 pàirtean a rèir tomhas de ogsaidean ann an 100 pàirtean de dh'uisge fìor, beagan nas lugha ann an uisge na mara. Tha seo riatanach airson anail èisg agus beatha mara eile.

Nàdair ocsaidean a tha measgachadh de thrì stàball isotopes ¹⁶ O (99,759%), ¹⁷ O ^(0,037%), agus ¹⁸ O (0,204%). Tha fios gu bheil grunn isotopan rèidio-beò air an lorg gu saor-thoileach. Mhòr-chuid dhiubh a 'fuireach fad-e ¹⁵ O (leth-beatha 124) a tha air a chleachdadh airson a bhith ag ionnsachadh a' tarraing anail ann am mamalan.

Allotropes

A beachd nas soilleire dè ocsaidean, a 'leigeil fhaighinn an dà allotropic foirmean, Endless Year (O ₂₎ agus triatomic (O _3, Ozone). Tha na feartan aig an fhoirm diatomic ag ràdh gu bheil sia atoman ceangail agus dà dhìth air fhàgail, ag adhbhrachadh paramagnetism oxygen. Chan eil trì ataman anns a 'mholacail ozone air an aon loidhne dhìreach.

Ozone faodar a dhèanamh ann na co-rèir ris a 'cho-aontar: 3O ₂ → 2O _3.

Tha am pròiseas neo-eisimeileach (feumach air caiteachas lùtha); Tha an tionndadh ozone air ais gu ocsaidean diatomic air a dhèanamh nas fhasa le bhith a 'làthaireachd mheatailtean no na h-ocsaidean aca. Tha ocsaidean pur air a thionndadh gu ozone fo bhuaidh sgaradh dealain a tha a 'sìor fhàs. Tha an t-ath-fhreagairt cuideachd a 'tachairt nuair a thèid an ultraviolet a ghabhail a-steach le tobhta de mu 250 nm. Tha tòiseachadh a 'phròiseas seo anns na h-ìrean as àirde den àile a' cur às do rèididheachd a dh'fhaodadh cron a chur air beatha air uachdar na Talmhainn. Tha fàileadh ozone ann an àitean dùinte le uidheamachd dealanach, leithid gineadairean. Tha an gas gorm gorm. Is e an dùmhlachd 1.658 uair a th 'ann de dh'èadhar, agus tha boiling air -112 ° C aig cuideam an àile.

Ozone - làidir oxidant comasach air atharrachadh pronnaisg dà-ocsaid, trioxide, sulfide gu sulfate, iodide, iodine (sgrùdail dòigh airson a bhith a 'toirt measadh) cho math ri mòran ogsaidean anns a bheil fo-stuthan organach compound leithid aldehydes agus ri tachartasan shearbhagan. Is e adhbharan smog a th 'ann an tionndadh ozone de hydrocarbons bho charbadan a tha a' dìon nan asidean sin agus aldehydes. Ann an gnìomhachas, tha ozone air a chleachdadh mar neach-gnìomhachaidh ceimigeach, dì-ghalamh, airson làimhseachadh òtrachais, làimhseachadh uisge agus bleadh nan innealan.

Dòighean fhaighinn

Tha an dòigh anns a bheil ocsaidean air a dhèanamh a 'crochadh air na tha de ghhas a dhìth. Tha dòighean saotharlann mar a leanas:

1. Cronachadh teirmeach cuid de shalainn, leithid clòrad potaisium no potassium nitrate:

• 2KClO ₃ → 2KCl 3O + _2.
• 2KNO ₃ → 2KNO O ₂ + _2.

Tha cromadh cliathraidh potasium air a ghleidheadh le dòrtan meatailt gluasaid. Airson seo tric a 'cleachdadh mangaineis dà-ogsaid (pyrolusite, MnO _2). Bidh an neach-togail a 'lùghdachadh an teòthachd a dh'fheumar gus oxygen a leigeil seachad bho 400 gu 250 ° C.

2. Lùghdachadh de dhuildean meatailt fo bhuaidh teothachd:

• 2HgO → 2Hg + O2.
• 2Ag ₂ O → 4Ag O + _2.

Chleachd Scheele agus Priestley an cumadh (ocsaideach) de ogsaidean agus mercury (II) gus an eileamaid cheimigeach seo fhaighinn.

3. Cronachadh teirmeach de shlatocsain mheatailteach no de hydrogen peroxide:

• 2BaO + O2 → 2BaO2.
• ₂ 2BaO → 2BaO O + _2.
• Bảo H ₂ + ₂ SO ₄ → H ₂ O ₂ + BaSO _4.
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O O + _2.

Bha a 'chiad dhòighean gnìomhachais airson sgaradh oxygen bhon àile no airson a bhith a' dèanamh hydrogen peroxide an crochadh air cruthachadh barium peroxide bhon ocsaid.

4. Electrolysis uisge le beag admixtures de salann no acids a thoirt seachad conduction dealain an-dràsta:

2H ₂ O → 2H ₂ + ₂ O

Toradh gnìomhachais

Ma tha e riatanach meud mòr de ogsaidean fhaighinn, thathar a 'cleachdadh grùdaireachd bloigheach de adhar lùth. A-mach air prìomh phàirtean adhair, tha am boileadh as àirde agus, mar sin, chan eil e cho furasta a bhith na nitrogen agus argon. Anns a 'phròiseas, tha an gas air fhuarachadh fhad' sa tha e a 'leudachadh. Tha prìomh cheumannan an obrachaidh mar a leanas:

• Tha an adhar air a chraoladh gus solais a thoirt air falbh;
• Bidh taise agus carbon dà-ogsaid air an toirt às le bhith a 'gabhail a-steach alkalis;
• Tha an ad air a dhèanamh suas, agus tha teas compression air a thoirt air falbh le modhan fuarachaidh gnàthach;
• An uairsin tha e a 'tighinn a-steach don choil anns an t-seòmar;
• Bidh pàirt den gas co-chruinnichte (aig cuideam mu 200 aigm) a 'leudachadh anns an t-seòmar, a' fuarachadh a 'choil;
• Bidh an gas leudaichte a 'tilleadh chun a' choimpiutair agus a 'dol tro ghrunn ìrean de leudachadh agus co-ghluasad às dèidh sin, gus am bi an àirneis aig -196 ° C a' fàs lionn;
• Thathas a 'teasachadh an leaghan gus a bhith a' toirt a-mach a 'chiad ghasaichean tubaist aotrom, an uair sin nitrigin, agus fuigheall ogsaidean leònach. Bidh iomadachadh bloigh a 'dèanamh toradh a tha gu math glan (99.5%) airson adhbharan gnìomhachais.

Cleachd sa ghnìomhachas

Is e metallurg an neach-cleachdaidh as motha de ogsaidean fìor-ghlan airson cruth stàilinn àrd-ghualainn a dhèanamh: tha cuidhteas de charbon dà-ogsaid agus neo-dhuilgheadasan neo-mheatailtean nas luaithe agus nas fhasa na bhith a 'cleachdadh adhair.

Tha purrachadh sgudail le ogsaidean a 'gealltainn gum bi e nas èifeachdaiche a bhith a' làimhseachadh dòbhrain flùr na ann am pròiseasan ceimigeach eile. Tha e a 'sìor fhàs cudromach ann dùinte sgudal às aonais losgadh siostaman fìor-ghlan a' cleachdadh O _2.

Is e an ocsaidiche rocaid ris an canar ocsaidean lùth. Tha Ole Pure air a chleachdadh air bàtaichean-tumaidh agus ann an claidhnean buinn.

Anns a 'ghnìomhachas ceimigeach, chuir ocsaidean an àite adhair àbhaisteach ann an riochdachadh stuthan leithid acetylene, ethylene oxide agus methanol. Tha tagraidhean meidigeach a 'gabhail a-steach cleachdadh gas ann an seòmraichean ogsaidean, innealan-àirneis agus luchd-gleidhidh chloinne. Tha anesthetic gaseous saidhbhir a 'toirt taic do bheatha aig anesthesia coitcheann. Às aonais an eileamaid cheimigeach seo, cha ghabhadh grunn ghnìomhachasan a bhiodh a 'cleachdadh àirneis leaghaidh a bhith ann. Sin an rud a tha ocsaidean.

Feartan ceimigeach agus ath-bheachdan

Tha luachan mòra de electronegativity agus cleamhnas dealanach de ogsaidean àbhaisteach airson eileamaidean a tha a 'taisbeanadh thogalaichean neo-mheatailte. Tha a h-uile companaidh ogsaidean ann an staid àicheachaidh àicheil. Nuair dà electron orbitals lìonadh, O chruth ^{a mhaireas 2} ion. Tha peroxides (O ₂ ^{a mhaireas 2)} a 'gabhail ris gu bheil gach dadam tha os cionn -1. Gabhaidh an t-seilbh seo le dealanan le craoladh làn no pàirt agus bidh e a 'dearbhadh an àidseant teasachaidh. Nuair a bhios an leithid de dh'eaconach ag ath-fhreagairt le susbaint tabhartairean dealanach, bidh an stàit fèin-oxidation fhèin a 'lùghdachadh. Is e ath-bheothachadh an t-atharrachadh (lùghdachadh) ann an staid oxygen oxidation bho neoni gu -2.

Fo chumhachan àbhaisteach, tha an eileamaid a 'cruthachadh choimeasan diatomic agus triatomic. A thuilleadh air an sin, tha molecolailean tetrahalic air leth neo-sheasmhach ann. Ann an cruth diatomic, tha dà leactar dealain air an suidheachadh air neo-bhualadh neo-cheangail. Tha seo air a dhaingneachadh le giùlan paramagnetic an gas.

Tha an reactivity dian de ozone uaireannan air a mhìneachadh leis a 'bheachd gu bheil aon de na trì ataman anns an stàit "atamach". Gabhail seo dadam tha dissociated bho O _3, a 'fàgail Mhoileciuilich ogsaidean.

Tha an mholacail O2 gu math reactive aig teòthachd àbhaisteach agus cuideam teann. Tha ocsaidean atamach tòrr nas gnìomhaiche. Tha dissociation lùth (O ₂ → 2O) a tha cudromach agus 117,2 kcal Mol.

Ceanglaichean

C leithid nonmetals mar haidridean, carbon, pronnasg, ocsaidean, a 'cruthachadh raon mhòr de covalently cheangail fhillte, nam measg nonmetal oxides mar uisge (H ₂ O), pronnasg dà-ogsaid (SO ₂₎ agus carbon dà-ogsaid _(CO2); Coimeasgaidhean organach mar alcohols, aldehydes agus aigéid carboxylic; acids cumanta leithid carbonic _{(H2 CO3),} sulfuric acid (H ₂ SO ₄₎ agus nitric (HNO _3); agus an co-fhreagarrach salann mar sulfate sodium (Na ₂ SO _4), sodium carbonate (Na CO _{2 3)} agus sodium nitrate (EH Nano _3). Ogsaidsean tha an làthair ann an riochd ^{a mhaireas 2} O ion ann an criostal structar cruaidh meatailt oxides, leithid compound (ogsaid), ocsaidean agus Cao calcium. Metal superoxide (Ko ₂₎ tha ion O ₂ ^-, fhad 'sa bha meatailt peroxides (Bảo ₂₎ tha ion O ₂ ^{a mhaireas 2.} Gu h-àbhaisteach, tha staid ocsaídidh aig companaidhean ocsaidean de -2.

Feartan bunaiteach

Mu dheireadh, tha sinn a 'liostadh prìomh fheartan ocsaidean:

• Electron rèiteachaidh: 1s 2s ^{2 2 4 2p.}
• Àireamh Atamach: 8.
• Cuideam Atamach: 15,9994.
• Puing fiodha: -183.0 ° C.
• Puing leaghaidh: -218.4 ° C.
• Dlùth (ma tha cuideam oxygen 1 aigm aig 0 ° C): 1.429 g / l.
• Tha oxidation ag ràdh: -1, -2, +2 (ann an coimeas ri fluorine).