酸素フォーミュラ。 周期表 - 酸素

化学元素 周期表の廃止短いバージョンの第二期間VI番目のメイングループに格納された酸素。 新しい番号規格によると - 16日のグループです。 対応する決定は、1988年にIUPACにより行われました。 O ₂ -式の単体としての酸素_。 自然と経済におけるその主要な特性、役割を考えてみましょう。 当社は、グループ全体の記述で始まる定期的なシステムの酸素が率いるされています。 要素は、カルコゲンを有するその同族体とは異なり、水が水素とは異なる 硫黄化合物 、セレン及びテルル。 発見されるすべての特徴の説明、唯一の原子の構造と性質について学びます。

カルコゲン - 関連要素酸素

原子の同様の特性は、周期的なシステム内の単一のグループを形成します。 酸素がカルコゲンの家族が率いるが、プロパティの数にそれらと異なっています。

酸素の原子質量 - 祖先基が - 16です。 水素と金属の形成と.. E mのカルコゲン化合物は、それらの通常の酸化状態を示す-2。 例えば、水からなる酸素（H ₂ O）、酸化数は-2です。

H ₂ R.これらの物質の溶解が形成されている酸：一般式の一般的な水素カルコゲン化合物の組成物。 唯一の水素結合の酸素 - 水 - 特殊な性質を持っています。 科学者の研究結果によると、この物質は珍しいと非常に弱い酸、および非常に弱塩基です。

硫黄、セレン、テルル、酸素及び高い電気陰性度（EO）を有する他の非金属との化合物中の典型的な正の酸化状態（+4、+6）を有します。 RO _{2、RO 3：}組成カルコゲン酸化物は、一般式を反映します_。 H ₂ RO _{3、H 2} RO _4：彼らは、酸を対応する組成を有します_。

酸素、硫黄、セレン、テルル及びポロニウム：要素は、単純な物質に対応します。 最初の3人のメンバーは、金属的な性質を示します。 酸素フォーミュラ-について_2。 同じ要素の同素体変形-オゾン（O _3）。 両方のバージョンはガスです。 硫黄およびセレン - ソリッド非金属。 テルル - 半金属物質、電流、ポロニウムの導体 - 金属。

酸素 - 最も豊富な要素

地球の地殻中の元素の原子の合計含有量は、（重量で）約47％です。 酸素は遊離形態で、または複数の接続の一部として発見されました。 その式O ₂の雰囲気の組成にある単体、（体積で）21％の空気を構成します。 分子状酸素を水に溶解され、それは、土壌粒子間です。

私たちは、すでに単体の形で同じ化学元素の存在の別の種類があることを知っています。 このオゾン - ガスは、多くの場合、オゾンスクリーンと呼ばれる表面層からおよそ30キロ、で形成します。 結合酸素は、多くの岩石および鉱物、有機化合物中の水分子に入ります。

構造の酸素原子

周期表は、酸素に関する完全な情報が含まれています。

1. 要素のシリアル番号 - 8。
2. 核電荷 - 8。
3. 8 - 電子の合計数。
4. 電子酸素式- 1S、2S ^{2 2} 2P ^4。

自然界では、周期律表における同一のシーケンス番号、プロトンと電子の同じ組成物が、中性子の数が異なる3つの安定同位体があります。 ：3つの酸素同位体の組成を示す比較チャートのO. - 同位体は、同一の符号を付しています

酸素のプロパティ - 化学元素

2P下位原子上に酸化-2と+2の外観を説明している二つの不対電子を有しています。 酸化の程度は、硫黄及び他のカルコゲニドのように4つに増加するために2つの対になった電子は、切断することはできません。 理由 - 自由副層の欠如。 したがって、化学元素の化合物は、周期律表（6）の短いバージョンの酸素原子価及び酸化状態に等しいグループ番号を示しません。 平均酸化数は-2彼のために。

フッ素化合物を有する唯一の彼のために2の酸素珍しく正の酸化状態を示します。 二つの異なる強度の非金属のEO値：EA（D）= 3.5。 EE（F）より電気陰性元素として= 4は、強く、その価電子を保持し、酸素原子の外部エネルギーレベルに粒子を引き付けるフルオロ。 そのため、フッ素との反応では、還元剤、酸素が電子を失うです。

酸素 - 単体

水銀酸化物の分解によってガスを識別実験の過程で1774年D.英語研究者プリーストリー。 二年前、その純粋な形で、同じ物質がK・シェーレました。 ほんの数年後、フランスの化学者アントワン・ラボイジャーガスのための空気の一部であることがわかった、と性質を調べました。 化学的酸素式- O _2。 非極性共有結合の形成に関与する物質の電子の記録組成を反映 - O O ::。 一行でそれぞれ結合電子対を置き換える：O = O. そのような酸素式は、明らかに、分子内の原子は、2つの一般的な電子対によって連結されていることを示しています。

単純な計算を行うと酸素の相対分子量が何であるかを決定する：比較用のMR（O _2）= AR（O）X 2 = 16×2 = 32：氏（空気）29酸素の化学式は、オゾンと異なります= 1個の酸素原子。 従って、酸素にMR（O _3）= AR（O）X 3 = 48オゾンは1.5倍重いです。

物理的性質

酸素 - （標準温度および大気圧に等しい圧力で）、色、味および臭い無しガス。 物質は空気よりわずかに重いです。 水溶性ではなく、少量です。 融点酸素は負であり、-218,3℃です。 液体酸素をガスに逆変換される点は、 - その沸騰温度です。 この物理量のO ₂分子の値に対して到達-182,96℃。 液体及び固体酸素は、ライトブルー色となります。

実験室で酸素を取得

そのような過マンガン酸カリウムなどの加熱時に、酸素含有物質、フラスコまたはチューブに収集することができる無色のガスが割り当てられます。 あなたが点灯して、純粋な酸素トーチで作る場合、それはより明るく、空気中よりも燃えます。 酸素を生成するための二つの他の実験方法 - 過酸化水素の分解および塩素酸カリウム（塩素酸カリウム）。 熱分解のために使用される回路装置を考えます。

試験管又は丸底フラスコ中で、少し塩素酸カリウムを流動ガス出口管と栓を閉じるために必要です。 その反対側の端部をフラスコに上下反転（水中）送信されるべきです。 ネックは水で満たされたガラスまたは金型では省略されるべきです。 加熱された酸素は、チューブ塩素酸塩から解放されたとき。 それはフラスコ内に蒸気管に入ると、そこから水を変位させます。 電球は、ガスで満たされている場合、その閉鎖水中に栓をし、反転します。 本研究室の実験で得られた、酸素は、単体の化学的性質を研究するために使用することができます。

燃えます

研究室では酸素中の物質の燃焼を行った場合、知っていると火災の規制を遵守する必要があります。 水素は、空気中で瞬時に燃焼2の割合で酸素と混合される：1、それは爆発性です。 純酸素中の物質の燃焼は、はるかに激しい空気中よりもあります。 これは、空気組成の現象によって説明されます。 雰囲気中の酸素を1.5部（21％）より少しです。 燃焼 - 酸素と反応物質、及び異なる製品、金属および非金属の主に酸化物が得られます。 可燃性物質とO ₂の酸化混合物、加えて、得られた化合物は、毒性であることができます。

燃焼従来のキャンドル（又は一致）二酸化炭素の形成を伴います。 以下の実験では自宅で行うことができます。 物質はガラスの瓶や大きなカップの下で燃焼した場合、すべての酸素が消費されると、燃焼が停止します。 窒素は呼吸や燃焼をサポートしていません。 二酸化炭素 - 酸化物 - は、もはや酸素と反応しません。 透明な 石灰水は の存在を検出することができ 、二酸化炭素を ろうそくを燃やす時。 燃焼生成物は、水酸化カルシウムを通過する場合、溶液が濁ります。 化学反応は、石灰水と二酸化炭素、得られた不溶性の炭酸カルシウムとの間で発生します。

工業的規模での酸素の調製

分子は、空気、O ₂を含まない得られた最も安い方法は_、化学反応を実施するに関連付けられていません。 業界では、例えば、製鉄所では、低温高圧の空気が液化します。 このような酸素や窒素などの主要な大気成分は、異なる温度で沸騰します。 周囲温度まで徐々に温めながら空気混合物を分離します。 まず、窒素分子が区別され、その後、酸素。 単体の種々の物理的特性に基づいて分離する方法。 O ₂ -酸素の式単体は、空気の冷却及び液化、前と同じです_。

その結果、電解反応のいくつかは、あまりにも、酸素は、対応する電極上に収集されます。 大量の産業、建設会社のガスニーズ。 酸素需要が絶えず、特にそれを化学産業を必要とする、成長しています。 マーキングを備えた鋼製シリンダーの産業および医療目的のために保存された生成ガス。 他の液化ガスからそれを区別するために、青色又は青色に染色された酸素タンク - 窒素、メタン、アンモニア。

化学式に基づいて計算し、O _2つの分子が関与する反応の方程式

相対分子量 - 酸素のモル質量の数値は別の量と一致します。 初回のみの場合には、ユニットがあります。 M（O _2）= 32 /モル：手短に言えば、式酸素物質とその分子量は、のように記述されなければなりません。 通常の状態で任意のガス量のモルは22.4リットルに相当します。 従って、O ₂の1モル- 44.8リットル- 22.4リットル物質₂ O 2モルです。 水素と酸素との反応式に従って、水素2モルおよび酸素の1モルを反応させることが分かります。

もし水素1モル、0.5モル•22,4リットルの酸素量/モル= 11.2リットルの反応の遊び。

自然と人間の生活の中でO ₂分子の役割

酸素は、地球上の生物によって消費され、30億年以上の物質の循環に関与しています。 これは、呼吸や代謝のための主要な物質である、それはエネルギーを必要と体内で合成された栄養素の分子を分解することができます。 酸素は常に世界で消費されるが、その埋蔵量は、光合成によって補充されます。 ロシアの科学者K.ティミリヤーゼフが原因このプロセスに地球上の生命がまだあると信じていました。

大自然と経済における酸素の役割は次のとおりです。

• 呼吸生物中に吸収。
• 植物の光合成の反応に関与します。
• 有機分子の一部。
• 酸化剤として酸素の参加で発生する錆崩壊プロセス、発酵、。
• オーガニック製品の合成に用いられます。

液化酸素ボンベは高温で金属を切断し、溶接のために使用されます。 これらのプロセスは、輸送や建設会社では、機械・建築工場で行われます。 水の下での作業のために、地下、真空中での高高度での人々はまた、O ₂分子を必要としています。 酸素タンクは うんざりしている人が吸入空気の成分を豊かにするために医学で使用されています。 技術的不純物のほぼ完全な欠如、臭いが特徴の医療目的のために、ガス。

酸素 - 完璧な酸化剤

希ガスのファミリーの最初の代表を除く周期律表の全ての化学元素を有する既知の酸素化合物。 多くの物質は、直接ハロゲン、金やプラチナを除く、酸素原子と反応します。 非常に重要なのは、光と熱の解放を伴うされ、酸素が関与する現象です。 このようなプロセスは、広く家庭や産業で使用されています。 酸素と反応する金属鉱石は、焼成と呼ばれます。 予備粉砕鉱石は、酸素富化空気と混合されます。 単体への硫化物からの金属の回収高温で。 こうして鉄と、いくつかの非鉄金属を得ました。 純粋な酸素の存在は、化学、工学、冶金の異なるブランチにおける生産プロセスの速度を向上させることができます。

低温でのその成分に分離することによって空気から酸素を製造するための安価な方法の出現は、工業生産の多くの分野の発展を刺激しました。 化学者は、分子O ₂とO原子理想的な酸化剤を信じています。 これらは自然の材料である、彼らは常に自然の中で更新され、環境を汚染しないでください。 また、酸素が関与する化学反応は、多くの場合、さらに別の自然で安全な製品の合成で終わる - 水を。 不純物の有害産業廃水浄化の除去におけるO ₂の役割。 オゾン - 酸素さらに、その同素体修飾の消毒のために使用されます。 この単純な物質は高い酸化活性を有しています。 水のオゾン処理は、汚染物質を分解するとき。 オゾンはまた、病原性微生物叢に有害な効果です。