अक्सिजन के हो? अक्सिजन यौगिकों

अक्सिजन (हे) - आवधिक तालिका को समूह 16 (मार्फत) को गैर-धातु रासायनिक तत्व। यसलाई जीवित जीव लागि आवश्यक एक, बेरंग स्वाद नभएको र बिना गंध ग्याँस छ - जो यसलाई रूपान्तरण जनावर कार्बन डाइअक्साइड, एक कार्बन स्रोत रूपमा कं ₂ उपयोग कि र बिरुवाहरु, र हे ₂ वातावरणमा फिर्ता गरिएको छ। अक्सिजन वस्तुतः कुनै पनि अन्य तत्व साथ प्रतिक्रिया एक मिश्रित खेल्छ, र प्रत्येक अन्य संग संचार को रासायनिक तत्व displaces। धेरै अवस्थामा यी प्रक्रियाहरू गर्मी र प्रकाश को रिलीज सँगसँगै छन्। अक्सिजन को सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण मिश्रित पानी छैन।

आविष्कारको इतिहास

1772 मा, स्विडिश रसायनविद् कार्ल विल्हेम Scheele पहिलो ताप नाइट्रेट गरेर प्राप्त त्यस्तो अक्सिजन प्रदर्शन पोटासियम ओक्साइड, पारा, साथै धेरै अन्य तत्वहरू। 1774 मा उहाँलाई स्वतन्त्र, को अंग्रेजी रसायनविद् Dzhozef Pristli पारा ओक्साइड को थर्मल अपघटन गरेर रासायनिक तत्व पत्ता र त्यसै वर्ष मा आफ्नो निष्कर्ष प्रकाशित, Scheele प्रकाशन अघि तीन वर्ष। वर्ष 1775-1780 मा फ्रान्सेली रसायनविद् Antuan Lavuaze समयमा सामान्यतः स्वीकार्य phlogiston सिद्धान्त, खारेज सास र बलिरहेको मा अक्सिजन को भूमिका व्याख्या। यो बेला विभिन्न पदार्थ र भनिन्छ oxygène तत्व, ग्रीक हालतमा मा "उत्पन्न एसिड" जो संग संयुक्त एसिड गठन गर्ने आफ्नो झुकाव लागि उल्लेख गरेको छ।

प्रसार

अक्सिजन के हो? को पाप्रो को वजन द्वारा 46% को लागि लेखांकन, यो सबैभन्दा सामान्य तत्व हो। वातावरण मा अक्सिजन को रकम मात्रा र समुद्र यसको 89% को वजन द्वारा 21% छ।

अम्लीय (जस्तै, सल्फर, कार्बन, एल्यूमीनियम र फस्फोरस) हो कि आक्साइड वा आधारभूत (क्याल्सियम, म्याग्नेसियम र फलाम) रूपमा धातु र गैर-धातु संग संयुक्त चट्टानको तत्वको र नुन-जस्तो यौगिकों एसिड देखि गठन रूपमा मानिन्छ गर्न सकिन्छ जो रूपमा र यस्तो sulfates, carbonates, Silicates, Phosphates र aluminates रूपमा आधारभूत आक्साइड। तिनीहरूले धेरै छन् तापनि, तर यी ठोस धातु तत्व संग बन्धन cleavage पनि ऊर्जा खपत परमाणु रूपमा, अक्सिजन स्रोतहरू रूपमा सेवा गर्न सक्दैन।

सुविधाहरू

तल -183 ° C ओक्सीजन तापमान, यो फिक्का नीलो तरल हुन्छ, र मा -218 ° C भने - ठोस। शुद्ध हे ₂ 1.1 पटक हावा भन्दा भारी छ।

जनावर सास र केही जीवाणुहरु सूर्यका उपस्थिति मा हरियो बोट photosynthesis मा जबकि, वातावरण बाट अक्सिजन र साफ कार्बन डाइअक्साइड उपभोग समयमा कार्बन डाइअक्साइड अवशोषित र मुक्त अक्सिजन जारी। लगभग माहौल मा सम्पूर्ण हे ₂ photosynthesis उत्पादित छ।

समुद्र मा - भन्दा अलि कम ताजा पानी 100 भागहरु, मा भंग अक्सिजन को मात्रा द्वारा 3 भागहरु लागि 20 ° C मा। यो माछा र अन्य समुद्री जीवन को श्वसन लागि आवश्यक छ।

प्राकृतिक अक्सिजन तीन स्थिर आइसोटपहेर्नुहोस् ¹⁶ हे (99,759%), ¹⁷ हे ^(0,037%), र ¹⁸ हे (0,204%) को एक मिश्रण छ। त्यहाँ धेरै artificially उत्पादन रेडियोधर्मी आइसोटपहेर्नुहोस् छन्। तिनीहरूलाई को सबै भन्दा लामो-बस्ने हो ¹⁵ हे (आधा-जीवन 124) स्तनधारी मा सास अध्ययन को लागि प्रयोग गरिन्छ जो छ।

allotrope

के अक्सिजन को एक स्पष्ट विचार, आफ्नो दुई allotropic प्रकारका, diatomic (हे ₂₎ र triatomic _{(3 हे,} ओजोन) प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ। गुण diatomic फारम को छ इलेक्ट्रॉनों अणुहरु बाँध्न र दुई अक्सिजन को paramagnetism कारण, unpaired रहन सुझाव। तीन अणु ओजोन अणु एक सीधा लाइन मा स्थित छैन।

3O ₂ → 2O _3: ओजोन अनुसार समीकरण संग उत्पादन गर्न _{सकिन्छ।}

प्रक्रिया endothermic छ (ऊर्जा आवश्यक); diatomic अक्सिजन मा ओजोन फिर्ता को रूपान्तरण संक्रमण धातु वा तिनीहरूको आक्साइड उपस्थिति योगदान पुग्छ। शुद्ध अक्सिजन एक बिजुली आभा छुट्टी को कार्य द्वारा ओजोन मा परिवर्तित छ। प्रतिक्रिया पनि बारेमा 250 एनएम को एक तरङलम्बाइ संग पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषण मा हुन्छ। यो प्रक्रिया माथिल्लो वातावरणमा को घटना पृथ्वीको सतहमा जीवन हानिकारक हुनेछ विकिरण समाप्त। ओजोन को पन्जेन्ट गंध यस्तो जेनेरेटर रूपमा sparking विद्युत उपकरण संग वर्तमान घर भित्रका छ। यो ग्याँस हल्का नीलो छ। हावा भन्दा 1,658 समयमा यसको घनत्व र वायुमण्डलीय दबाव मा को -112 ° C एक उम्लनेबिन्दु छ।

ओजोन - मजबूत oxidant रूपान्तरण सक्षम सल्फर डाइअक्साइड, (यसको मूल्यांकन प्रदान लागि विश्लेषणात्मक विधि) trioxide, सल्फेट गर्न sulfide, आयोडाइड, आयोडिन साथै धेरै अक्सिजन युक्त जैविक यौगिक जस्तै aldehydes र एसिड रूपमा डेरिवेटिव। यी एसिड र aldehydes मा ओटोमोबाइल निकास ग्याँसहरु देखि ओजोन संग hydrocarbons को रूपान्तरण धुइरो को कारण छ। उद्योग, ओजोन ढल उपचार, पानी शुद्धीकरण र कपडे को विरंजन लागि रासायनिक reactant, निस्संक्रामक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

तयारी को विधिहरू

अक्सिजन उत्पादन लागि प्रक्रिया प्राप्त गर्न आवश्यक छ धेरै ग्याँस कसरी निर्भर गर्दछ। निम्न लागि प्रयोगशाला विधि:

यस्तो पोटासियम chlorate वा पोटासियम नाइट्रेट रूपमा केही लवण को 1 थर्मल अपघटन:

• 2KClO ₃ → 2KCl + 3O _2।
• 2KNO ₃ → 2KNO ₂ + ओ _2।

पोटासियम chlorate अपघटन संक्रमण धातु आक्साइड द्वारा catalyzed। यो अक्सर प्रयोग मैंगनीज डाइअक्साइड (pyrolusite, MNO ₂₎ को _{लागि।} को उत्प्रेरक 400 देखि 250 ° सी मा अक्सिजन विकास लागि आवश्यक तापमान, lowers

तापमान को कार्य अन्तर्गत धातु आक्साइड को 2 पतन:

• 2HgO → 2Hg + ओ _2।
• 2Ag ₂ हे → 4Ag + ओ _2।

Scheele र यो रासायनिक तत्व लागि Priestley मिश्रित (ओक्साइड), अक्सिजन र पारा (द्वितीय) प्रयोग।

3. धातु peroxides वा हाइड्रोजन पेरोक्साइड को थर्मल अपघटन:

• 2BaO + ओ ₂ → 2BaO _2।
• ₂ 2BaO → 2BaO + ओ _2।
• Bao ₂ + एच ₂ अतः ₄ → एच ₂ हे ₂ + BaSO _4।
• 2 घन्टा ₂ हे ₂ → 2 घन्टा ₂ हे + ओ _2।

वातावरण बाट वा हाइड्रोजन पेरोक्साइड को उत्पादन को लागि अक्सिजन को जुदाई लागि पहिलो औद्योगिक विधिहरू बारियम पेरोक्साइड को एक ओक्साइड को गठन भर पर्छन्।

4 पानी इलेक्ट्रोलीज लवण वा बिजुली वर्तमान को प्रवाहकत्त्व प्रदान एसिड को सानो admixtures संग:

2 घन्टा ₂ हे → 2 घन्टा ₂ + ओ ₂

औद्योगिक उत्पादन

प्राप्त गर्न आवश्यक भएमा अक्सिजन को ठूलो रकम तरल हावा को आंशिक आसवन प्रयोग गरिन्छ। हावा को प्रमुख घटक को यो नाइट्रोजन र कम अस्थिर Argon संग तुलना रूपमा, त्यसैले उच्चतम उम्लनेबिन्दु छ, र। प्रक्रिया यसको विस्तार अवधिमा ठंडा ग्याँस प्रयोग गर्दछ। सञ्चालनको मुख्य चरणमा निम्नानुसार:

• हावा ठोस कणहरु हटाउन फिल्टर छ;
• चिस्यान र कार्बन डाइअक्साइड क्षार मा अवशोषण गरेर हटाइएका छन्;
• हावा संकुचित छ र सङ्कुचन गर्मी शीतलन पारंपरिक प्रक्रियाहरु द्वारा हटाइएको छ;
• त्यसपछि यो कोठामा भित्र स्थित तार मा प्रवेश;
• को संकुचित ग्याँस को कोठामा विस्तार मा (लगभग 200 एटीएम को एक दबाव मा) को भाग, को तार ठंडा;
• को खुम्च्याउने गर्न ग्याँस लाभ विस्तार र -196 ° C मा, हावा तरल हुन्छ जसद्वारा, को सङ्कुचन र पछि विस्तार धेरै चरणमा मार्फत बित्दै;
• गरम तरल आसवन पहिलो प्रकाश अक्रिय ग्याँसहरु, त्यसपछि नाइट्रोजन र तरल अक्सिजन रहनेछ। धेरै fractionation सबैभन्दा औद्योगिक आवेदन पर्याप्त शुद्ध एक उत्पादन (99.5%) उत्पादन गर्छ।

उद्योग मा प्रयोग

कार्बन डाइअक्साइड र अन्य अशुद्धियों त छिटो nonmetals हटाउनेछ र हावा संग भन्दा सजिलो प्राप्त: धातु उच्च कार्बन स्टील को उत्पादन को लागि शुद्ध अक्सिजन को सबै भन्दा ठूलो उपभोक्ता छ।

अन्य रासायनिक प्रक्रियाहरु भन्दा तरल effluent बढी प्रभावकारी उपचार को लागि हाइड्रोलिक अक्सिजन प्रतिज्ञा। यो झन् शुद्ध हे ₂ को प्रयोग गरेर बन्द बर्बाद incineration प्रणाली महत्त्वपूर्ण बन्ने _छ।

तथाकथित मिसाइल oxidizer तरल अक्सिजन छ। शुद्ध हे ₂ यो पनडुब्बी जहाजहरू मा र डाइभिङ घण्टी प्रयोग गरिएको छ।

रासायनिक उद्योग मा, अक्सिजन जस्तै acetylene, इथाइलेनअक्साइड र मेथानोल रूपमा पदार्थ को उत्पादन मा साधारण हावा प्रतिस्थापित। चिकित्सा अनुप्रयोगहरू Chambers inhalers र बच्चा इन्क्यूबेटरों मा अक्सिजन ग्याँस प्रयोग समावेश गर्नुहोस्। अक्सिजन संग सार्थक शरिरका कुनै भाग बेहोस बनाउन दिइने औषधि ग्याँस सामान्य एनेस्थेसिया समयमा जीवन समर्थन प्रदान गर्दछ। यो रासायनिक तत्व बिना कि भट्टियों प्रयोग उद्योग को एक नम्बर अवस्थित गर्न सक्षम छन्। त्यो के अक्सिजन छ।

रासायनिक गुण र प्रतिक्रिया

इलेक्ट्रोनआकर्षण र अक्सिजन को इलेक्ट्रोनेगेटिभिटि को ठूलो मान धातु गुण प्रदर्शनी कि विशिष्ट घटक हो। सबै यौगिकों नकारात्मक अक्सिजन ऑक्सीकरण छ। दुई इलेक्ट्रन orbitals भरिएको हुँदा, हे ^2- आयन गठन। को peroxides (हे ₂ ^2-) प्रत्येक अणु -1 को एक शुल्क छ मान्छ कि। कुल वा आंशिक प्रसारण द्वारा इलेक्ट्रॉनों स्वीकार यस सम्पत्ति र एक oxidizing एजेन्ट निर्धारण गर्छ। को एजेन्ट पदार्थ, इलेक्ट्रन दाता संग प्रतिक्रिया गर्दा यसको आफ्नै ऑक्सीकरण घट्छ। परिवर्तन (कमी) शून्य देखि अक्सिजन ऑक्सीकरण मा गर्न -2 रिकभरी भनिन्छ।

सामान्य अवस्थामा तत्व एक dihydric र trihydric यौगिकों खेल्छ। साथै, त्यहाँ अत्यन्तै अस्थिर अणु chetyrehatomnye छन्। diatomic फारम दुई unpaired इलेक्ट्रनों nonbonding orbitals मा अवस्थित छ। यो ग्याँस paramagnetic व्यवहार पुष्टि भएको छ।

तीव्र जवाब ओजोन तीन अणुहरु को एक "परमाणु" अवस्थामा छ भनेर धारणा कहिलेकाहीं बताए छ। यो अणु प्रतिक्रिया आणविक अक्सिजन _{छोडेर} हे ₃ देखि अलग छ।

सामान्य तापमान र परिवेश दबाव weakly प्रतिक्रियाशील मा हे ₂ अणु। अणु अक्सिजन धेरै सक्रिय छ। को dissociation ऊर्जा (हे ₂ → 2O) महत्वपूर्ण र 117,2 किलो कैलोरी mol छ।

जडानहरू

हाइड्रोजन, कार्बन, सल्फर, अक्सिजन रूपमा सी यस्तो nonmetals, पानी रूपमा nonmetal आक्साइड (एच ₂ हे), सल्फर डाइअक्साइड (अतः ₂₎ र कार्बन डाइअक्साइड (सीओ ₂₎ सहित covalently बाध्य यौगिकों को एक ठूलो दायरा _{खेल्छ;} यस्तो अल्कोहल, aldehydes र carboxylic एसिड रूपमा जैविक यौगिकों; यस्तो carbonic _{(H2 CO3),} सल्फ्युरिक एसिड (एच ₂ अतः ₄₎ र नाइट्रिक (HNO ₃₎ को रूपमा साधारण _{एसिड;} र यस्तो सोडियम सल्फेट रूपमा संवाददाता लवण (ना ₂ अतः _4), सोडियम कार्रोप्नेट (ना ₂ कं ₃₎ र सोडियम नाइट्रेट (नैनो _3)। अक्सिजन जस्तै मिश्रित (ओक्साइड), अक्सिजन र क्याल्सियम को काओ रूपमा ठोस धातु आक्साइड, को क्रिस्टल संरचना मा हे ^2- आयन को रूप मा वर्तमान छ। धातु superoxide (KO ₂₎ समावेश आयन हे ₂ ^-, जबकि धातु peroxides (Bao ₂₎ समावेश आयन हे ₂ ^2-। अक्सिजन यौगिकों सामान्यतया -2 ऑक्सीकरण छ।

प्रमुख गुण

अन्तमा हामी अक्सिजन को मुख्य गुण सूची:

• इलेक्ट्रोन कन्फिगरेसन: 1 सेकेन्ड 2s ^{2 2} 2p ^4।
• परमाणु नम्बर: 8।
• परमाणविकपिण्ड: 15,9994।
• उम्लनेबिन्दु: -183,0 ° सी
• पग्लिने बिन्दु: -218,4 ° सी
• घनत्व (ओक्सीजन दबाव मा 0 ° C 1 एटीएम छ भने): 1.429 G / एल।
• (फ्लोरिन यौगिकों मा) -1, -2, +2 को ऑक्सीकरण।