ఆక్సిజన్ ఏమిటి? ఆక్సిజన్ కాంపౌండ్స్

ఆక్సిజన్ (O) - ఆవర్తన పట్టిక యొక్క సమూహం 16 (ద్వారా) లోహ కాని రసాయన మూలకం. ఇది ప్రాణుల అవసరం ఒక రంగులేని, రుచి, వాసనలేని వాయువు - మార్చవలసి జంతువులు కార్బన్ డయాక్సైడ్, మరియు ఒక కార్బన్ మూలంగా CO ₂ ఉపయోగించుకుంటాయి మొక్కలు, మరియు O ₂ వాతావరణంలోకి తిరిగి. ఆక్సిజన్ వాస్తవంగా ఏ ఇతర మూలకం వ్యవహరించేటప్పుడు ఒక సమ్మేళనం ఏర్పరుస్తుంది, మరియు ప్రతి ఇతర తో కమ్యూనికేషన్ రసాయన మూలకాలు స్థానభ్రంశం. అనేక సందర్భాల్లో, ఈ ప్రక్రియలు వేడి మరియు కాంతి విడుదల కలిసి ఉంటాయి. ఆక్సిజన్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన సమ్మేళనం నీటిలో ఉంది.

ఆవిష్కరణ చరిత్ర

1772 లో, స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ విల్హెల్మ్ షీలే మొదటి వేడి నైట్రేట్ ద్వారా స్వీకరించడం అలాంటి ఆక్సిజన్ ప్రదర్శించారు పొటాషియం ఆక్సైడ్, పాదరసం, అలాగే అనేక ఇతర పదార్థాలు. స్వతంత్రంగా 1774 లో అతని ఆంగ్ల రసాయన శాస్త్రవేత్త Dzhozef Pristli మెర్క్యూరీ ఆక్సైడ్ యొక్క ఉష్ణ వియోగం ద్వారా రసాయన మూలకం కనుగొనబడింది మరియు అదే సంవత్సరంలో తన పరిశోధనలను ప్రచురించింది షీలే ప్రచురణ ముందు మూడు సంవత్సరాల. సంవత్సరాల 1775-1780 లో ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త Antuan Lavuaze phlogiston సిద్ధాంతం, సాధారణంగా సమయంలో అంగీకరించిన తొలగించటం, శ్వాస మరియు దహనం ఆక్సిజన్ పాత్రను అన్వయిస్తూ. ఇది గ్రీకు అంటే "ఆమ్లం ఉత్పత్తి" వివిధ పదార్ధాలు మరియు అని oxygène మూలకం, కలుపుకుంటే ఆమ్లాలు ఏర్పాటు దాని ధోరణి ప్రసిద్ధిచెందింది.

ప్రాబల్యం

ఆక్సిజన్ ఏమిటి? క్రస్ట్ యొక్క బరువు ద్వారా 46% పరిగణనలోకి, అది అతి సాధారణ అంశం. వాతావరణంలో ఆక్సిజన్ మొత్తాన్ని ఘనపరిమాణము మరియు సముద్ర నీటి లో దాని 89% బరువు ద్వారా 21% ఉంది.

ఆమ్ల (ఉదా, సల్ఫర్, కార్బన్, అల్యూమినియం, మరియు ఫాస్ఫరస్) అని ఆక్సైడ్లు లేదా ప్రాథమిక (కాల్షియం, మెగ్నీషియం మరియు ఇనుము) వంటి లోహాలు మరియు అలోహాలు కలిపి రాళ్ళు మూలకం మరియు ఆమ్లం నుండి ఏర్పడిన పరిగణిస్తారు ఒక ఉప్పు వంటి పదార్ధాలు వంటి వంటి సల్ఫేట్, కార్బోనేట్ల సిలికేట్స్, ఫాస్ఫేట్లు మరియు aluminates ప్రాథమిక ఆక్సైడ్. వారు అనేక ఉన్నాయి, కానీ ఈ ఉన్నప్పటికీ ఘనాలు మెటల్ మూలకం తో బాండ్ క్లీవేజ్ చాలా శక్తి వినియోగం అణువులు గా, ఆక్సిజన్ వనరుల ఉపయోగపడతాయి కాదు.

ఫీచర్స్

-183 ° C క్రింద ఆక్సిజన్ ఉష్ణోగ్రత, అది లేత నీలం ద్రవ అవుతుంది, మరియు -218 ° C వద్ద ఉంటే - ఘన. ప్యూర్ O ₂ గాలి కంటే 1.1 రెట్లు బరువుగా ఉంది.

జంతువులు శ్వాస మరియు కొన్ని సూక్ష్మజీవులు సూర్యకాంతి సమక్షంలో ఆకుపచ్చ మొక్క కిరణజన్య లో మాత్రమే, మరియు వాతావరణం నుండి ఆక్సిజన్ పునర్వినియోగం చేసిన కార్బన్ డయాక్సైడ్ తినే సమయంలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ గ్రహించడం మరియు విడుదల ఉచితం ఆక్సిజన్. దాదాపు మొత్తం O ₂ వాతావరణంలో కిరణజన్య నిర్మిస్తున్నారు.

సముద్రపు - సుమారు 3 భాగాలు 20 ° C కంటే కొద్దిగా తక్కువ మంచినీటి 100 భాగాలు, కరిగి ఆక్సిజన్ వాల్యూమ్ ద్వారా. ఇది చేపలు మరియు ఇతర సముద్ర జీవితం యొక్క శ్వాస కోసం అవసరం.

సహజ ఆక్సిజన్ మూడు స్థిర ఐసోటోపులు ¹⁶ O (99,759%), ¹⁷ O ^(0,037%), మరియు ¹⁸ O (0,204%) మిశ్రమం. అనేక కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు ఉన్నాయి. వాటిని చాలా దీర్ఘ కాలిక క్షీరదాలలో శ్వాస అధ్యయనం కోసం ఉపయోగిస్తారు ఇది ¹⁵ O (సగం జీవితం 124) ఉంది.

సమ్మేళనం

ఏమి ప్రాణవాయువు స్పష్టమైన ఆలోచన, దాని రెండు బహురూప రూపాలు, రెండు పరమాణువులు (O ₂₎ మరియు ట్రైఅటామిక్ (O _3, ఓజోన్) పొందటానికి అనుమతిస్తాయి. గుణాలు రెండు పరమాణువులు రూపం ఆరు ఎలక్ట్రాన్లు పరమాణువుల కట్టుబడి మరియు రెండు ఆక్సిజన్ పారా దీనివల్ల సమతులనం వహించాలని సూచించారు. మూడు Atom ఓజోన్ అణువులు ఒక సరళ రేఖలో ఉన్న లేదు.

3O ₂ → 2O _3: ఓజోన్ సమీకరణ అనుగుణంగా ఉత్పత్తి _{చేయవచ్చు.}

ప్రక్రియలో గ్రాహక ఉంది (శక్తి అవసరం); రెండు పరమాణువులు ఆక్సిజన్లోకి ఓజోన్ తిరిగి మార్పిడి పరివర్తన లోహాలు లేదా వాటి ఆమ్లాలు ఉనికిని దోహదం. ప్యూర్ ఆక్సిజన్ ఒక విద్యుత్ మిణుగురు ఉత్సర్గ చర్య ద్వారా ఓజోన్ మారుస్తారు. స్పందన కూడా 250 nm తరంగ దైర్ఘ్యం తో అతినీలలోహిత కాంతి శోషణ మీద జరుగుతుంది. ఎగువ వాతావరణంలో ఈ ప్రక్రియ యొక్క ఉనికి భూ ఉపరితలం పై జీవితం హానికరం ఎక్కువ రేడియేషన్ తొలగిస్తుంది. ఓజోన్ తీక్షణమైన వాసనా ఇటువంటి జనరేటర్లు ఒక ఏర్పరిచడం విద్యుత్ పరికరాలు ప్రస్తుత ప్రదేశాలకు ఉంది. ఈ వాయువు లేత నీలం. 1,658 సార్లు గాలి కంటే ఎక్కువ వద్ద దాని సాంద్రత, మరియు వాతావరణ పీడనం వద్ద -112 ° C యొక్క మరిగే పాయింట్ ఉంది.

ఓజోన్ - మార్చే సామర్థ్యం బలమైన ఆక్సిడెంట్ సల్ఫర్ డయాక్సైడ్, (దాని అంచనా అందించడం కోసం విశ్లేషణాత్మక పద్ధతి) ట్రై ఆక్సైడ్, సల్ఫేట్ వరకు సల్ఫైడ్, Iodide, అయోడిన్ అలాగే వంటి aldehydes మరియు ఆమ్లాలు అనేక ఆక్సిజన్ కలిగిన సేంద్రీయ సమ్మేళనం ఉత్పన్నాలు. ఈ ఆమ్లాలు మరియు aldehydes ఆటోమొబైల్ ఎగ్సాస్ట్ వాయువులు ఓజోన్ తో హైడ్రోకార్బన్లను మార్పిడి పొగమంచు కారణం. పరిశ్రమ, ఓజోన్ మురుగు చికిత్స, నీటి శుద్దీకరణ మరియు బట్టలు బ్లీచింగ్ కోసం ఒక రసాయన reactant, క్రిమిసంహారక ఉపయోగిస్తారు.

తయారీ పద్ధతులు

ఆక్సిజన్ ఉత్పత్తి ప్రాసెస్ స్వీకరించేందుకు వాయువు ఎలా అవసరం ఆధారపడి ఉంటుంది. క్రింది ప్రయోగశాల పద్ధతులు:

1. వంటి పొటాషియం క్లోరేట్ లేదా పొటాషియం నైట్రేట్ కొన్ని లవణాలు యొక్క ఉష్ణ వియోగం:

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

పొటాషియం క్లోరేట్ కుళ్ళిన పరివర్తనం మెటల్ ఆక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకంగా. ఈ తరచుగా ఉపయోగిస్తారు మాంగనీస్ డయాక్సైడ్ (pyrolusite, MNO _{2) కోసం.} ఉత్ప్రేరకం ఆక్సిజన్ పరిణామం అవసరం ఉష్ణోగ్రత, 400 నుండి 250 ° C. తగ్గిస్తుంది

2. ఉష్ణోగ్రత చర్య కింద మెటల్ ఆక్సైడ్ అధోకరణం:

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

ఈ రసాయన మూలకం కోసం షీలీ మరియు ప్రీస్ట్లీ సమ్మేళనం (ఆక్సైడ్), ఆక్సిజన్ మరియు మెర్క్యురీ (II) ఉపయోగించారు.

3. మెటల్ పెరాక్సైడ్ లేదా హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ యొక్క ఉష్ణ వియోగం:

• 2BaO + O ₂ → 2BaO _2.
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _2.
• Bao ₂ + H ₂ SO ₄ → H ₂ O ₂ + అటవీ _4.
• 2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O _2.

వాతావరణంలోని లేదా హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఉత్పత్తి కోసం ఆక్సిజన్ విభజనకు మొదటి పారిశ్రామిక పద్ధతులు బేరియం పెరాక్సైడ్ ఆక్సైడ్ ఏర్పాటు ఆధారపడి.

4. నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ లవణాలు లేదా విద్యుత్ వాహకత్వం అందించే ఆమ్లాలు చిన్న ఉపమిశ్రమాలు తో:

2H ₂ O → 2H ₂ + O ₂

పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి

అవసరమైతే పొందటానికి ఆక్సిజన్ పెద్ద మొత్తంలో ద్రవ వాయు యొక్క పాక్షిక స్వేదనం ఉపయోగిస్తారు. గాలి ప్రధాన భాగాలను ఇది నత్రజని మరియు తక్కువ అస్థిర ఆర్గాన్ తో పోలిస్తే, అత్యధిక మరిగే పాయింట్ ఉంది, అందువలన. ప్రక్రియ దాని విస్తరణ సమయంలో ఒక శీతలీకరణ గ్యాస్ ఉపయోగిస్తుంది. ఆపరేషన్ ప్రధాన దశలు క్రింది విధంగా:

• ఎయిర్ ఘన తొలగించడానికి ఫిల్టర్;
• తేమ తగ్గి కార్బన్ డయాక్సైడ్ క్షార శోషణ ద్వారా తొలగిస్తారు;
• ఎయిర్ సంపీడన మరియు కుదింపు వేడిని చల్లబర్చడానికి సంప్రదాయ పద్ధతుల ద్వారా తొలగించబడుతుంది;
• అప్పుడు అది చాంబర్ లోపల ఉన్న కాయిల్ లోకి ప్రవేశిస్తుంది;
• సంపీడన వాయువు చాంబర్ విస్తరిస్తుంది లో (సుమారు 200 atm ఒక పీడనంలో) భాగంగా శీతలీకరణ కాయిల్;
• కంప్రెసర్ కు గ్యాస్ తిరిగి విస్తరించింది మరియు -196 ° C వద్ద, గాలి ద్రవ అవుతుంది అనగా, కుదింపు మరియు తదుపరి విస్తరణతో పలు దశల్లో గుండా వెళుతుంది;
• వేడి ద్రవ స్వేదనం మొదటి కాంతి జడ వాయువులు, అప్పుడు నత్రజని మరియు ద్రవ ఆక్సిజన్ అవశేషాలు. బహుళ అంశీకరణ అత్యంత పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో తగినంత స్వచ్ఛమైన ఒక ఉత్పత్తి (99.5%) ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

పరిశ్రమలో ఉపయోగించండి

కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు ఇతర మలినాలతో అలోహాలుగా కాబట్టి వేగంగా విమోచనం మరియు గాలి కంటే సులభంగా పొందడానికి: లోహశోధన అధిక కార్బన్ స్టీల్ ఉత్పత్తి కోసం స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్ అతిపెద్ద వినియోగదారు.

ఇతర రసాయన ప్రక్రియల్లో ఎక్కువ ద్రవ ప్రసరించే మరింత సమర్థవంతంగా చికిత్స కోసం మురుగునీటి ఆక్సిజన్ వాగ్దానం. ఇది స్వచ్ఛమైన O ₂ ఉపయోగించి క్లోజ్డ్ వ్యర్థాలు భస్మీకరణం వ్యవస్థలు ఎక్కువగా _{కీలకమవుతుంది.}

అని పిలవబడే క్షిపణి ఆక్సీకరణ కారకం ద్రవ ఆక్సిజన్ ఉంది. ప్యూర్ O ₂ ఈ జలాంతర్గాముల్లో మరియు డైవింగ్ బెల్ ఉపయోగిస్తారు.

రసాయన పరిశ్రమ, ఆక్సిజన్ వంటి భంచ్చ, ఇథిలీన్ ఆక్సైడ్ మరియు మిథనాల్ పదార్థాల ఉత్పత్తిలో సాధారణ గాలి భర్తీ. వైద్య అనువర్తనాలు గదులు ఇన్హేలర్లు మరియు బిడ్డ incubators లో ఆక్సిజన్ వాయువు వాడకాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఆక్సిజన్ తో సమృద్ధ మత్తు గ్యాస్ సాధారణ అనస్థీషియా సమయంలో జీవితం మద్దతు అందిస్తుంది. ఈ రసాయన మూలకం లేకుండా ఫర్నేసులు ఉపయోగించే అనేక పరిశ్రమల్లో ఉనికిలో చేయగలిగారు. ఆ ఏమి ఆక్సిజన్ వార్తలు.

రసాయన ధర్మాలు మరియు చర్య

ఎలక్ట్రాన్ సామ్యాన్ని మరియు ఆక్సిజన్ విద్యుదాత్మకత పెద్ద విలువలు లోహ లక్షణాలను ప్రదర్శించే సాధారణ భాగాలు. అన్ని కాంపౌండ్స్ ప్రతికూల ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ రాష్ట్ర కలిగి. రెండు ఎలక్ట్రాన్ పథాల నిండినపుడు, O ^2- అయాన్ ఏర్పాటు. పెరాక్సైడ్ (O ₂ ^2-) ప్రతి అణువు -1 భాద్యత కలిగి తెలుపుతాయి. మొత్తం లేదా పాక్షిక ప్రసార ఎలక్ట్రాన్లు అంగీకరించడం ఈ ఆస్తి మరియు ఒక భస్మం చేస్తుంది agent నిర్ణయిస్తుంది. ఏజెంట్ పదార్ధం, ఎలక్ట్రాన్ దాత చర్య చేసినప్పుడు, దాని సొంత ఆక్సీకరణ రాష్ట్ర తగ్గుతుంది. సున్నా నుండి ఆక్సిజన్ ఆక్సీకరణ స్థితిలో మార్పు (తగ్గుదల) కు -2 రికవరీ అని.

సాధారణ పరిస్థితుల్లో మూలకం ఒక dihydric మరియు trihydric కాంపౌండ్స్ ఏర్పరుస్తుంది. అదనంగా, చాలా అస్థిర అణువులు chetyrehatomnye ఉన్నాయి. రెండు పరమాణువులు రూపం లో రెండు సమతులనం ఎలక్ట్రాన్లు nonbonding కక్ష్యల మీద ఉన్నాయి. ఈ వాయువు అయస్కాంత ప్రవర్తన ద్వారా నిర్ధారించబడింది.

ఇంటెన్స్ క్రియాశీలత కొన్నిసార్లు మూడు అణువుల ఒక "అణు" స్థితిలోనే ఉందని ఓజోన్ భావన వివరించారు. ఈ Atom స్పందిస్తూ మాలిక్యులర్ ఆక్సిజన్ _{వదిలి,} O ₃ నుండి వేరు చేయబడి.

సాధారణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పరిసర ఒత్తిడి బలహీనంగా రియాక్టివ్ వద్ద O ₂ అణువు. అటామిక్ ఆక్సిజన్ మరింత చురుకుగా ఉంది. విఘటన శక్తి (O ₂ → 2O) ముఖ్యమైన మరియు 117,2 kcal mol ఉంది.

కనెక్షన్లు

సి హైడ్రోజన్, కార్బన్, సల్ఫర్, ఆక్సిజన్ వంటి అలోహాలుగా, నీటి వంటి అలోహ ఆక్సైడ్లు (H ₂ O), సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ (SO ₂₎ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO ₂₎ సహా covalently కట్టుబడి సమ్మేళనాలు పెద్ద పరిధి _{ఏర్పరుస్తుంది;} వంటి ఆల్కహాల్, aldehydes మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాలు కర్బన సమ్మేళనాలు; వంటి కార్బోనిక్ _{(H2 CO3),} సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం (H ₂ SO ₄₎ మరియు నైట్రిక్ (HNO ₃₎ సాధారణ _{ఆమ్లాలు;} వంటి సోడియం సల్ఫేట్ ఇదే లవణాలు (Na ₂ SO _4), సోడియం కార్బోనేట్ (Na ₂ CO ₃₎ మరియు సోడియం నైట్రేట్ (నానో _3). ఆక్సిజన్ వంటి సమ్మేళనం (ఆక్సైడ్), ఆక్సిజన్ మరియు కాల్షియం కావో ఘన మెటల్ ఆక్సైడ్ యొక్క స్పటిక నిర్మాణాలలో O ^2- అయాన్ రూపంలో ఉంది. మెటల్ superoxide (కో ₂₎ కలిగి అయాన్ O ₂ ^-, అయితే మెటల్ పెరాక్సైడ్ (బావో ₂₎ అయాన్ O ₂ ^{2- కలిగి.} ఆక్సిజన్ కాంపౌండ్స్ సాధారణంగా ఒక -2 ఆక్సీకరణ రాష్ట్ర కలిగి.

కీ లక్షణాలు

చివరగా మేము ఆక్సిజన్ ప్రధాన లక్షణాలు జాబితా:

• ఎలక్ట్రాన్ ఆకృతీకరణ: 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.
• పరమాణు సంఖ్య: 8.
• అటామిక్ మాస్: 15,9994.
• బాష్పీభవన స్థానం: -183,0 ° C.
• ద్రవీభవన స్థానం: -218,4 ° C.
• జనసాంద్రత (ఆక్సిజన్ ఒత్తిడి 0 ° C వద్ద 1 atm ఉంటే): 1,429 గ్రా / l.
• (ఫ్లోరిన్ సమ్మేళనాలలోని) -1, -2, +2 యొక్క ఆక్సీకరణ రాష్ట్ర.