Kas ir pakāpe oksidējot skābekļa? Skābekļa valence un pakāpe oksidēšanās

Visi mēs elpojam gaisu, kas ir galvenokārt slāpekļa un skābekļa molekulas ar mazu papildinājumu no citiem elementiem. Tādējādi, skābekļa, ir viens no svarīgākajiem ķīmisko elementu. Turklāt, tā molekulas ir milzīgs dažādu ķīmisku savienojumu, kas tiek izmantoti ikdienā. Lai raksturotu visas īpašības šī elementa nav pietiekami, un simts lapas, tāpēc mēs ierobežot galvenos faktus stāstiem, kā arī pamata elementu īpašības - valenci un pakāpi oksidācijas skābekļa, īpatsvars piemērojot fizikālās īpašības.

Vēsture atklāšanas ķīmiskā elementa

Oficiālais datums atklāšanas ķīmisko elementu "skābeklis", kas ir 1774 1. augustā. Tajā pašā dienā, britu ķīmiķis Džons. Prīstlijs noslēdza savu eksperimentu sadaloties dzīvsudraba oksīda, kas atrodas noslēgtā traukā. zinātnieks saņēma gāzi, kas veicina degšanu Pabeidzot eksperimentu. Tomēr šis atklājums netika pamanīti pat zinātniekiem. Prīstlijs kungs domāja, ka viņš nav nācis piešķirt jaunu elementu un neatņemama sastāvdaļa gaisā. Dzhozef Pristli to rezultāti dalīta ar slaveno franču zinātnieks un ķīmiķa Antuanom Lavuaze, kurš varēja saprast, ko neizdevās veikt anglis. In 1775, Lavoisier varēja pierādīt, ka ir "neatņemama gaisā" patiesībā ir neatkarīga ķīmisks elements un nosauca to par skābekļa, kas ir tulkots no grieķu valodas nozīmē "skābi veidojošo". Lavoisier tam ticēja, ka skābeklis ir klāt visos skābēm. Pēc tam tika iegūti skābes ar formulu, kas nesatur skābekļa atomus, bet šis vārds iestrēdzis.

Oxygen - sevišķi molekulārā struktūra

Aktīvā ķīmiskais elements ir bezkrāsaina gāze, bez smaržas un garšas. Ķīmiskā formula - O _2. Ķīmiķi zvanīt parasto divatomu skābekli vai "atmosfēras skābekli" vai "dioxygen." Molekula viela sastāv no divām saistītas skābekļa atomiem. Ir arī molekula, kas sastāv no trim atomiem - O _3. Šī viela tiek saukta ozons, sīkāka informācija par to tiks rakstīts zemāk. Molekula ar diviem atomiem skābekļa pakāpe ir oksidēšanās -2, jo tā ir spējīga izveidot divas nepāra elektronu kovalento saiti. Enerģija, kas izdalās no sadalīšanās (disociācijas) skābekļa atomiem molekulā laikā ir vienāds ar 493.57 kJ / mol. Tas ir diezgan liela atšķirība.

Skābekļa valence un pakāpe oksidēšanās

Saskaņā ar valences par ķīmisko elementu ir prātā savu spēju pārņemt noteiktu skaitu atomiem ir arī citu ķīmisko elementu. Skābekļa valence ir divi. Valence no skābekļa molekulas arī ir vienāds ar divi, jo šie divi atomi savienoti viens ar otru un ir spēja, lai pievienotu savas struktūras pat vienu atoms citā savienojumā, t.i. veidot kovalentu saiti ar to. Piemēram, molekula ūdens H ₂ O rezultātā veidojot kovalento saišu starp vienu skābekļa atomu un diviem ūdeņraža atomiem.

Skābekļa ir atrodams daudzu zināmo ķīmisko savienojumu. Ir pat atsevišķa ķīmisko savienojumu tips - oksīdi. Šī viela, ko iegūst no praktiski jebkura ķīmiskais elements ar skābekli. No oksidējot skābekļa oksīdu pakāpe ir vienāda ar -2. Tomēr dažos savienojumi šis skaitlis var būt atšķirīgs. Vairāk par to, ka tiks aprakstīts tālāk.

Fizikālās īpašības skābekļa

Normāls no diviem atomiem sastāvošs skābekļa ir gāze, kas nav krāsu, smaržu un garšu. Normālā stāvoklī, tā blīvums - 1,42897 kg / m ^3. Svars 1 litre viela ir nedaudz mazāks nekā 1,5 grami, t.i. tīrs skābeklis ir smagāki par gaisu. Kad tiek sasildīta, molekula ir atdalāma atomos.

Kad vidējā temperatūra tiek samazināta līdz -189.2 ^C. skābekli tā maina savu struktūru no gāzveida uz šķidruma. Tādējādi ir augonis. Kad temperatūra samazinās līdz -218.35 ^{° C temperatūrā} ir izmaiņas ar struktūru ar šķidro kristālu. Šajā temperatūrā skābekli, ir formā zili kristāli.

Pie istabas temperatūrā, skābekļa šķīst ūdenī - tās vienu uz 31 mililitrā skābekļa litru. Šķīdība ar citām vielām: 220 ml etanola 1 litru, 231 ml acetona 1 litram.

Ķīmiskās īpašības skābekļa

Par ķīmiskajām īpašībām skābekļa var uzrakstīt Talmuda. Svarīgākā īpašība skābekļa - tas ir oksidēšanās. Šis materiāls ir ļoti spēcīga oksidētājs. Skābekļa var reaģēt ar gandrīz visiem zināmo elementu periodiskās tabulas. Tā rezultātā šīs mijiedarbības oksīdi veidojas, kā aprakstīts iepriekš. Skābekļa oksidācijas savienojumos ar citiem elementiem ir būtībā vienāds 2. Kā piemēru var minēt šādu savienojumu ir ūdens (H ₂ O), oglekļa dioksīds (CO _2), kalcija oksīds, litija oksīds, un citi. Tomēr, ir zināma kategorija oksīdu, ko sauc par peroksīdiem vai peroksīdu. To īpatnība ir tāda, ka tur ir peroksīds grupa "-O-O-" in šiem savienojumiem. Šī grupa samazina oksidatīvo īpašības O _2, tā, ka pakāpe oksidēšanas skābekļa peroksīdu ir -1.

Kopā ar sārmu metāla aktīvās skābekļa formas superoxides vai Superoxide. Piemēri šādās struktūrās:

• kālija superoksīda (KO _2);
• rubīdija superoksīda (RBO _2).

To īpatnība ir tā, ka pakāpe oksidējot skābekli superoksīda ir -1/2.

Kopā ar visvairāk aktīvā ķīmiskā elementa - fluors, ko iegūst fluorīdus. Uz tām tiks aplūkoti turpmāk.

Augstāka oksidēšanas savienojumi ar skābekli

Atkarībā no tā, kāda viela reaģē ar skābekli, skābekļa ir septiņas pakāpes oksidācijas:

1. -2 - in oksīdu un organisko savienojumu.
2. -1 - in peroksīdu.
3. -1/2 - in superoksīda.
4. -1/3 - neorganiskās ozonide (patieso triatomic skābeklis - ozona).
5. +1/2 - in sāļus skābekļa katjonu.
6. 1 - in monofluorīds skābekli.
7. 2 - skābekļa difluorīdu.

Kā redzams, jo lielāka pakāpe oksidācijas skābekļa panākts oksīdu un organisko savienojumu, un fluorīdi tas ir pat pozitīva jaudu. Ne visi mijiedarbību veidi var veikt dabiskā veidā. Par veidošanos konkrētu savienojumu prasa īpašus nosacījumus, piemēram, augsta spiediena, augsta temperatūra, ekspozīcijas reti savienojumi, kas ir gandrīz nekad nav sastopamas dabā. Aplūkosim pamata skābekļa savienojumu ar citiem ķīmiskiem elementiem: oksīdiem, fluoru un peroksīdu.

Classification oksīdiem, skābju bāzu īpašībām

Ir četru veidu oksīdu:

• pamata;
• acid;
• neitrāls;
• amfotērās.

Skābekļa oksidācijas šajās savienojumu tipiem ir -2.

• Basic oksīdi - savienojums ar metāliem ar zemu slāpekļa oksidēšanas. Parasti, kad reaģē ar skābēm, tiek iegūti atbilstošo sāli, un ūdeni.
• Skābās oksīdi - nonmetal oksīdi ar augstu oksidēšanās. Papildus tam, par ūdeni veidojas skābi.
• Neutral oksīdi - savienojumi, kas neietilpst nevienā reakcijā ar skābēm vai ar bāzēm.
• Amfotērajām oksīdi - savienojumi ar metāliem ar zemu Elektronegativitāte vērtību. Tie ir, atkarībā no apstākļiem, eksponēt īpašībām un skābju un pamata oksīdu.

Peroksīdiem, pakāpe skābekļa oksidēšanas ūdeņraža peroksīda un citu tādu savienojumu

Peroksīdiem sauc par skābekļa savienojumi ar sārmu metālu. Tos iegūst, sadedzinot šo metālu skābekli. Peroksīdi organiskie savienojumi ir ļoti eksplozīvs. Tie var būt arī pagatavot, absorbcijas skābekļa oksīdu. Piemēri peroksīdu:

• ūdeņraža peroksīds (H ₂ O _2);
• bārija peroksīds (BaO _2);
• nātrija peroksīda (Na ₂ O _2).

Visi no tiem ir kopīgs ir tas, ka tie satur skābekļa grupas -OO-. Līdz ar to, skābekļa oksidācijas pakāpe ir -1 peroksīdu. Viens no zināmajiem savienojumu -OO- grupas ir ūdeņraža peroksīds. Normālos apstākļos, šis savienojums ir šķidrums gaiši zilā krāsā. Saskaņā ar to ķīmiskajām īpašībām ūdeņraža peroksīdu ir tuvāk pie vājas skābes. Tā -OO- linkage savienojumā ir slikts stabilitāti, pat istabas temperatūrā šķīdumu, ūdeņraža peroksīdu, var sadalīt uz ūdeni un skābekli. Tas ir spēcīgs oksidētājs, tomēr, reaģējot ar spēcīgu Oksidētājīpašības reducētāja ir tikai ūdeņraža peroksīdu. Skābekļa pakāpe oksidēšanā ūdeņraža peroksīdu, kā arī citās peroksīdiem ir -1.

Cita veida peroksīdu, ir:

• superoxides (superoxides, kurā skābekļa ir oksidāciju -1/2);
• neorganiskie ozonides (ļoti nestabils savienojums, kura savā anjonu struktūra ozonu);
• molozonide (Savienojums ar savā struktūrā saite -OOO-).

Fluorīdi, pakāpe oksidēšanas skābekļa OF2

Fluor - aktīvākais dalībnieks no visiem šobrīd zināms. Tāpēc, reakcija starp skābekļa un fluora būt ne oksīdi, un fluorīdiem. Tie ir tik nosaukts, jo šis savienojums nav skābekļa, un fluora ir oksidētājs. Fluora nevar iegūt dabiskā veidā. To tikai sintezēts, ekstrahējot saistību ar fluora ūdens KOH. skābekļa fluorīdi iedalās:

• skābeklis difluorīdu (OF _2);
• monofluorīds skābekļa (O ₂ F _2).

Apsveriet detalizētāk katru no komponentiem. skābekļa difluorīdu savā struktūrā ir bezkrāsaina gāze ar spēcīgu nepatīkamu smaržu. Upon dzesēšana kondensē dzeltenīgi šķidrumā. Šķidrums slikti sajaucams ar ūdeni, bet labs gaiss, fluors un ozona. Ķīmiskās īpašības skābekļa difluorīdu - ļoti spēcīgs antioksidants. No oksidācijas pakāpe skābekļa OF2 ir 1, t.i., šo savienojumu ir fluora atoms oksidants un skābekļa - reducētājs. OF ₂ ir ļoti toksisks, nekā tīra fluora un pieejas toksiskumu fosgēns. Galvenais izmantot šāda veida savienojumu - kā oksidētāju par degvielu, jo skābekļa difluorīdu nav sprādzienbīstams.

monofluorīds skābeklis normālā stāvoklī ir ciets dzeltenīgi. Pēc kušanas, veido sarkanu šķidrumu. Tas ir spēcīgs oksidētājs, viegli uzliesmojoša viela, nonākot saskarē ar organisko savienojumu. Šis savienojums eksponāti skābeklis oksidēšanas valsts vienāds ar +2, t.i., šajā Fluorīds skābekļa maisījumu darbojas kā reducējošu aģentu, un fluors - oksidētājs.

Ozona un tā savienojumi

Ozons - molekula, kam ir vismaz trīs skābekļa atomiem saistīti viens ar otru. Jo normālā stāvoklī ir zils gāze. Pēc dzesēšanas šķidrums formas zila krāsa tuvu indigo. Cietā ir kristāla tumši zilā krāsā. Ozons ir asu aromātu, tas var dabiski sajust gaisā pēc smagas vētras.

Ozons, kā parasti skābekļa, ir ļoti spēcīgs oksidētājs. Ķīmiskās īpašības tuvu stiprām skābēm. Kad pakļauti ozona oksīdu palielina to pakāpi oksidēšanās ar skābekli attīstību. Bet tajā pašā pakāpi pazeminātu skābekļa oksidēšanās. Par ozona ķīmiskās saites nav tik spēcīga kā O _{2, tā, ka} normālos apstākļos, bez piepūles var izšķīst skābekli ar atbrīvošanu siltumenerģijas. Ar pieaugošo temperatūras ietekme uz ozona molekulas un samazinot spiedienu sadalīšanās process divatomu skābekli eksotermiski paātrinātu. Turklāt, ja liela telpa ar ozonu, šis process var izraisīt sprādzienu.

Tā kā ozons ir ļoti spēcīgs antioksidants, un gandrīz visi procesi, kas saistīti ar ar savu lielo apjomu, O _2, tad ozons ir ļoti toksiska viela. Tomēr augšējā atmosfērā ozona slāni spēlē lomu atstarotājs ultravioleto saules gaismas.

Jo ozona izmantojot laboratorijas instrumenti rada organisko un neorganisko ozonides. Tas ir ļoti nestabila par vielu struktūras, lai to izveide dabas apstākļos nav iespējama. Ozonides tiek saglabātas tikai zemā temperatūrā, jo pie parastā temperatūrā, tie ir ļoti toksiski un sprādzienbīstams.

Skābekļa izmantošana un tā savienojumi rūpniecībā

Sakarā ar to, ka vienā reizē, zinātnieki ir iemācījušies, kāda pakāpe oksidācijas no skābekļa mijiedarbību ar citiem elementiem, tā un tā savienojumi ir plaši izmanto rūpniecībā. It īpaši pēc tam, divdesmitā gadsimta vidus tika izgudrots turbo aizvietotāji - vienības, kas spēj pārveidot skābekli mehāniskajā potenciālo enerģiju. Kopš skābekļa - īpaši viegli uzliesmojošs vielas, tad tā tiek izmantota visās nozarēs, kur tas ir nepieciešams, izmantojot uguns un siltumu. Kad griešana un metināšana metālu izmanto arī granātas ar paaugstināta spiediena skābekli, lai uzlabotu liesmu metināšanas ierīci. Skābekļa plaši izmanto tērauda rūpniecībā, kur saspiests O ₂ tiek uzturēta augstas temperatūras domnas krāsns. Piemēram, maksimāli oksidējoties skābekļa ir -2. Šī īpašība tas tiek aktīvi izmantots ražošanā oksīdiem tālākai sadedzināšanai un atbrīvot siltuma enerģiju. Liquid skābeklis, ozons, un citi savienojumi, kas satur lielu daudzumu O _{2 ir} nodarbināts par oksidētājiem degvielu. Oksidēts skābeklis daži organiskie savienojumi tiek izmantoti kā sprāgstvielu.

Ķīmiskajā rūpniecībā, skābeklis tiek izmantots kā oksidēšanas līdzekļa acid-ogļūdeņraža savienojumiem, piemēram, spirti, skābēm un tamlīdzīgi. D. zāles tiek izmantota pie pazemināta spiediena, lai pacientiem ar plaušu problēmām, lai saglabātu dzīvību organisma. Lauksaimniecībā, mazās devās tīru skābekli tiek izmantota vaislas zivju dīķos, lai palielinātu īpatsvaru liellopu un tamlīdzīgi. D.

Skābeklis - spēcīgs oksidētājs, kas ir būtiska, lai esamību

Virs tā bija daudz rakstīts par to, skābekļa ir oksidēšanas, uzsākot reakciju ar dažādiem savienojumiem un elementiem, kāda veida skābekļa savienojumi, tur ir, kāda veida dzīvībai bīstama, un kas nav. Viens var palikt neskaidrs - kā visi tā toksiskumu un augstu oksidēšanās skābekļa, ir viens no elementiem, kas ir būtiski, lai dzīvi uz Zemes? Fakts, ka mūsu planēta ir ļoti līdzsvarota struktūra, kas ir pielāgots speciāli uz vielām, kas atrodas atmosfēras slānī. Viņa ir iesaistīts ciklā, kas ir šāds: cilvēks un visi pārējie dzīvnieki patērē skābekli un rada oglekļa dioksīdu, un augi, kas lielākā daļa patērē oglekļa dioksīdu un ražo skābekli. Viss pasaulē ir savstarpēji saistīts, un viens ķēdes posms zaudējums var salauzt visu ķēdi. Mums nevajadzētu aizmirst par to un rūpēties par dzīvi uz planētas kopumā, ne tikai tās atsevišķus pārstāvjus.