អុកស៊ីសែនគឺជាអ្វី? សមាសធាតុអុកស៊ីសែន

ធាតុគីមីដែលមិនមែនជាលោហៈរបស់ក្រុម 16 (តាមរយៈការ) នៃតារាងសម័យកាលនេះ - អុកស៊ីសែន (O) ។ វាគឺជាឧស្ម័ន colorless, tasteless និងក្លិនដែលបានទាមទារសម្រាប់សារពាង្គកាយមានជីវិត - សត្វដែលបានបម្លែងវាទៅ កាបូនឌីអុកស៊ីត, និងរុក្ខជាតិដែលប្រើប្រាស់ធ្វើជាប្រភពសហ ₂ កាបូនមួយហើយឱ ₂ ត្រូវបានវិលត្រឡប់មកដល់បរិយាកាស។ អុកស៊ីសែនមានប្រតិកម្មជាមួយបរិវេណបង្កើតធាតុផ្សេងទៀតណាមួយស្ទើរតែមួយនិងធាតុគីមីទីលំនៅនៃការទំនាក់ទំនងជាមួយគ្នា។ ក្នុងករណីជាច្រើន, ដំណើរការទាំងនេះត្រូវបានអមដោយការចេញផ្សាយនៃការកំដៅនិងពន្លឺ។ បរិវេណសំខាន់បំផុតនៃអុកស៊ីសែនគឺជាទឹក។

ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃការរកឃើញ

ក្នុង 1772, លោក Carl គីមីស៊ុយអែតជាដំបូងបានបង្ហាញ Wilhelm Scheele អុកស៊ីសែនបែបនេះទទួលបានការដែលវាដោយកំដៅនីត្រាត អុកស៊ីដប៉ូតាស្យូម បារតព្រមទាំងសារធាតុផ្សេងទៀតជាច្រើន។ ឯករាជ្យរបស់គាត់នៅក្នុងឆ្នាំ 1774 ដែលជាគីមីវិទូអង់គ្លេស Dzhozef Pristli បានរកឃើញធាតុគីមីដោយ decomposition កម្ដៅនៃអុកស៊ីបារតនិងផ្សាយការរកឃើញរបស់លោកនៅក្នុងឆ្នាំដដែលនេះបីឆ្នាំមុនពេលការបោះពុម្ភ Scheele ។ នៅក្នុងឆ្នាំនេះ 1775-1780 គីមីវិទ្យាបារាំង Antuan Lavuaze បានបកស្រាយតួនាទីរបស់អុកស៊ីសែនក្នុងដង្ហើមនិងការដុតបោះចោលទ្រឹស្តី phlogiston នេះបានទទួលយកជាទូទៅនៅពេលនោះ។ វាត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ឃើញថាសម្រាប់និន្នាការរបស់ខ្លួនដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយសារធាតុពេលជាច្រើននិងបានហៅថាធាតុអុកស៊ីសែនដែលមាននៅក្នុងភាសាក្រិកមានន័យថា "បានបង្កើតទឹកអាស៊ីត»។

អត្រាប្រេវ៉ាឡង់

អុកស៊ីសែនគឺជាអ្វី? មានចំនួន 46% ដោយទម្ងន់នៃ crust នេះវាគឺជាធាតុទូទៅបំផុតនៃការវា។ ចំនួនទឹកប្រាក់នៃអុកស៊ីសែននៅក្នុងបរិយាកាសនេះគឺ 21% ដោយបរិមាណនិងទម្ងន់របស់ខ្លួន 89% ក្នុងទឹកប្រៃ។

នៅក្នុងថ្មធាតុបញ្ចូលគ្នាជាមួយលោហៈនិងមិនលោហៈធាតុជាការកត់សុីដែលជាទឹកអាស៊ីត (ឧ, ស្ពាន់ធ័រ, កាបូនអាលុយមីញ៉ូមនិងផូស្វ័រ) ឬជាមូលដ្ឋាន (ជាតិកាល់ស្យូម, ម៉ាញ៉េស្យូមនិងជាតិដែក) និងជាសមាសធាតុអំបិលដូចជាការដែលអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការបង្កើតឡើងពីទឹកអាស៊ីត និងកត់សុីមូលដ្ឋានដូចជាស៊ុល, កាបូន silicate, ផូនិង aluminates ។ ទោះបីជាពួកគេមានជាច្រើន, ប៉ុន្តែទាំងនេះ សំណល់រឹង មិនអាចបម្រើជាប្រភពអុកស៊ីសែន, ជាការបំបែកជាចំណែកមូលបត្របំណុលមួយនឹងធាតុដែក atoms ការប្រើប្រាស់ថាមពលផងដែរ។

លក្ខណៈពិសេស

ប្រសិនបើមានសីតុណ្ហភាពអុកស៊ីសែនខាងក្រោម -183 ° C, វាបានក្លាយទៅជារាវខៀវស្លេកនិងនៅ -218 ° C - រឹង។ សុទ្ធឱ ₂ គឺធ្ងន់ជាងខ្យល់ 1,1 ដង។

ក្នុងអំឡុងពេលដកដង្ហើមសត្វនិងបាក់តេរីមួយចំនួនប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែនពីបរិយាកាសនិងកាបូនឌីអុកស៊ីតកែច្នៃបាន, ចំណែកឯនៅរស្មីសំយោគរោងចក្របៃតងនៅក្នុងវត្តមាននៃពន្លឺព្រះអាទិត្យស្រូបយកកាបូនឌីអុកស៊ីតនិងបញ្ចេញអុកស៊ីសែនឥតគិតថ្លៃ។ ជិត ₂ ក្នុងអូរទាំងមូលត្រូវបានផលិតបរិយាកាសដោយរស្មីសំយោគ។

នៅ 20 ° C សម្រាប់អំពី 3 ផ្នែកដោយបរិមាណនៃអុកស៊ីសែនរលាយក្នុងទឹក 100 ផ្នែកស្រស់តិចជាងបន្តិច - នៅក្នុងទឹកសមុទ្រ។ វាគឺជាការចាំបាច់សម្រាប់ respiration នៃត្រីនិងជីវិតសត្វសមុទ្រផ្សេងទៀត។

អុកស៊ីសែនគឺជាល្បាយនៃធម្មជាតិអ៊ីសូតូបមានស្ថេរភាព ¹⁶ បីឱ (99,759%), ¹⁷ O ^{(0,037%) និង 18} O (0,204%) មួយ។ មានអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មផលិតសិប្បនិម្មិតជាច្រើន។ ភាគច្រើននៃពួកគេគឺមានយូររស់គឺ ¹⁵ O (ពាក់កណ្តាលជីវិត 124) ដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសិក្សាដកដង្ហើមក្នុងថនិកសត្វ។

allotropic

គំនិតកាន់តែច្បាស់អំពីអ្វីដែលអុកស៊ីសែនអនុញ្ញាតឱ្យទម្រង់របស់ខ្លួនដើម្បីទទួលបានពីរ allotropic, diatomic (O ₂₎ និង triatomic (O _3, អូហ្សូន) ។ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់សំណុំបែបបទដែលបាន diatomic បង្ហាញថាអេឡិចត្រុងចំនួនប្រាំមួយចងអាតូមនិងពីរនៅតែមិនមែនគូ, បណ្តាលឱ្យ paramagnetism នៃអុកស៊ីសែន។ ម៉ូលេគុលអូហ្សូនអាតូមបីមិនត្រូវបានគេដែលមានទីតាំងស្ថិតនៅលើបន្ទាត់ត្រង់មួយ។

អូហ្សូនអាចត្រូវបានផលិតនៅក្នុងការអនុលោមតាមសមីការ: 3O ₂ → 2o _{3 ។}

ដំណើរការនេះគឺជាការ endothermic (តម្រូវឱ្យមានថាមពល); ការបម្លែងនៃការត្រឡប់មកវិញចូលទៅក្នុងអុកស៊ីសែន diatomic អូហ្សូនបានរួមចំណែកដល់ការផ្លាស់ប្តូរមានវត្តមាននៃលោហៈឬកត់សុីរបស់ពួកគេ។ អុកស៊ីសែនបរិសុទ្ធត្រូវបានបម្លែងទៅអូហ្សូនដោយសកម្មភាពនៃការឆក់ពន្លឺអគ្គិសនីនេះ។ ប្រតិកម្មនេះបានកើតឡើងនៅលើការស្រូបយកពន្លឺអ៊ុលត្រា UV ជាមួយរលកចម្ងាយប្រហែល 250 nm មួយ។ ការកើតឡើងនៃដំណើរការនៅផ្នែកខាងលើនៃបរិយាកាសនេះលុបបំបាត់វិទ្យុសកម្មដែលនឹងត្រូវបានបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់ជីវិតនៅលើផ្ទៃនៃភពផែនដីនេះ។ ក្លិនបន្លែបៃតងនៃអូហ្សូនគឺនៅក្នុងផ្ទះវត្តមានជាមួយឧបករណ៍អគ្គិសនីមួយដែលបង្កឱ្យមានដូចជាម៉ាស៊ីនភ្លើង។ ឧស្ម័ននេះគឺជាខៀវពន្លឺ។ ដង់ស៊ីតេរបស់ខ្លួននៅ 1.658 ដងធំជាងខ្យល់និងមានចំណុចរំពុះនៃ -112 ° C នៅសម្ពាធបរិយាកាស។

អូហ្សូន - អុកស៊ីតកម្មខ្លាំងមានសមត្ថភាពក្នុងការបម្លែង ឌីអុកស៊ីតស្ពាន់ធ័រ trioxide, ស៊ុលហ្វីតដើម្បី sulfate, iodide ជាតិអ៊ីយ៉ូត (វិធីសាស្រ្តវិភាគវាយតម្លៃរបស់ខ្លួនចំពោះការផ្តល់ជូននូវ) និងឧបករណ៍ហិរញ្ញវត្ថុបរិវេណអុកស៊ីសែនដែលមានសរីរាង្គច្រើនដូចជា aldehydes និងអាស៊ីត។ ការបម្លែងនៃអ៊ីដ្រូកាបូនជាមួយអូហ្សូនពីឧស្ម័នផ្សែងរថយន្តនៅក្នុងអាស៊ីដនិង aldehydes ទាំងនេះគឺជាមូលហេតុនៃផ្សែងអ័ព្ទនេះ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម, អូហ្សូនត្រូវបានប្រើជា reactants គីមីសម្រាប់ព្យាបាលទឹកស្អុយសារជាតិ, ន្សុតទឹកនិងការ bleaching នៃក្រណាត់។

វិធីសាស្រ្តនៃការរៀបចំ

ដំណើរការសម្រាប់ផលិតអុកស៊ីសែនអាស្រ័យលើរបៀបដែលឧស្ម័នច្រើនគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីទទួលបាន។ វិធីសាស្រ្តមន្ទីរពិសោធន៍សម្រាប់ការដូចខាងក្រោម:

1. ការ decomposition កម្ដៅនៃអំបិលមួយចំនួនដូចជាការ chlorate ប៉ូតាស្យូមឬ nitrate ប៉ូតាស្យូម:

• 2KClO ₃ → 2KCl + + 3O _{2 ។}
• 2KNO ₃ → 2KNO ₂ + O _{2 ។}

ការ decomposition chlorate ប៉ូតាស្យូមជំរុញការផ្លាស់ប្តូរដោយកត់សុីហៈ។ សម្រាប់ម៉ង់ហ្គាណែឌីអុកស៊ីតបានប្រើជាញឹកញាប់នេះ (pyrolusite, MnO _{2) ។} កាតាលីករបន្ថយសីតុណ្ហភាពដែលបានទាមទារសម្រាប់ការវិវត្តអុកស៊ីសែនពី 400 ទៅ 250 អង្សា

2. ការរិចរិលនៃការកត់សុីហៈនៅក្រោមសកម្មភាពនៃការសីតុណ្ហាភាព:

• 2HgO → 2Hg + O _{2 ។}
• 2Ag ₂ ឱ→ 4Ag + O _{2 ។}

Scheele និង Priestley សម្រាប់ធាតុគីមីត្រូវបានគេប្រើបរិវេណនេះ (អុកស៊ីដ) អុកស៊ីសែននិងបារត (II) ។

3. ការ decomposition កម្ដៅនៃ peroxide ដែកឬ hydrogen peroxide:

• 2BaO → + O _{2 2} 2BaO _។
• ₂ 2BaO → 2BaO + O _{2 ។}
• Bao + H _{2 2 4} →ក្រុមហ៊ុន H _{ដូច្នេះឱបាន 2} + _{2 4} BaSO _។
• 2 ម៉ោង ₂ ឱ ₂ → 2 ម៉ោង ₂ ឱ + O _{2 ។}

នេះជាវិធីសាស្រ្តឧស្សាហកម្មដំបូងសម្រាប់ការបំបែកនៃអុកស៊ីសែនពីបរិយាកាសឬសម្រាប់ការផលិត hydrogen peroxide ដែលពឹងផ្អែកលើការបង្កើតនៃអុកស៊ីនៃ peroxide ស្រដៀងនឹងបារីយ៉ូមមួយ។

4. អគ្គិសនីទឹក ជាមួយអំបិលតូច admixtures អាស៊ីតដែលផ្តល់ឬចរន្តអគ្គិសនីចរន្ត:

2 ម៉ោង ₂ ឱ 2 ម៉ោង ₂ + → ₂

ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម

ប្រសិនបើចាំបាច់ដើម្បីទទួលបានបរិមាណអុកស៊ីសែនត្រូវបានប្រើការចំហុយយកញើសប្រភាគខ្យល់រាវ។ នៃសមាសភាគសំខាន់នៃខ្យល់វាមានចំណុចរំពុះខ្ពស់បំផុតហើយដូច្នេះបើប្រៀបធៀបជាមួយអាសូតនិង argon ងាយនឹងបង្កជាហេតុតិច។ ដំណើរការនេះប្រើឧស្ម័នត្រជាក់ក្នុងអំឡុងពេលការពង្រីករបស់ខ្លួន។ ដំណាក់កាលសំខាន់នៃការប្រតិបត្ដិដូចខាងក្រោម:

• ខ្យល់ត្រូវបានត្រងដើម្បីយកភាគល្អិតរឹង;
• សំណើមនិងកាបូនឌីអុកស៊ីតគឺត្រូវបានយកចេញដោយការស្រូបយកក្នុងអាល់កាឡាំង;
• ខ្យល់ត្រូវបានបង្ហាប់និងកំដៅបង្ហាប់ត្រូវបានយកចេញដោយនីតិវិធីធម្មតាត្រជាក់;
• បន្ទាប់មកវាចូលទៅក្នុងរបុំខ្សែដែលមានទីតាំងស្ថិតនៅក្នុងបន្ទប់នេះ;
• ជាផ្នែកមួយនៃឧស្ម័នដែលបានបង្ហាប់ (នៅសម្ពាធប្រហែល 200 អេធីអឹម) ក្នុងពង្រីកអង្គជំនុំជម្រះ, ត្រជាក់របុំខ្សែនេះ;
• ពង្រីកការត្រឡប់មកវិញឧស្ម័នដើម្បីសប់និងបានឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលជាច្រើននៃការបង្ហាប់និងការពង្រីកជាបន្តបន្ទាប់, ដែលនៅ -196 ° C នេះ, ខ្យល់ដែលបានក្លាយទៅជារាវ;
• ឧស្ម័នកំដៅរាវពន្លឺដំបូងចំហុយយកញើសរវៃបន្ទាប់មកនៅសល់អាសូតនិងអុកស៊ីសែនរាវ។ ប្រភាគច្រើនផលិតផលិតផលសុទ្ធគ្រប់គ្រាន់ (99,5%) សម្រាប់កម្មវិធីឧស្សាហកម្មបានច្រើនបំផុត។

ប្រើនៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្ម

ដែកគឺជាអតិថិជនធំបំផុតនៃអុកស៊ីសែនបរិសុទ្ធសម្រាប់ផលិតដែកថែបកាបូននៃខ្ពស់: កម្ចាត់នៃ nonmetals កាបូនឌីអុកស៊ីតនិងមិនបរិសុទ្ធផ្សេងទៀតដូច្នេះការលឿននិងងាយស្រួលជាងជាមួយខ្យល់។

ការសន្យាអុកស៊ីសែនសម្រាប់ព្យាបាលទឹកសំណល់នៃកាកប្រសិទ្ធិភាពបន្ថែមទៀតជាងការនៅក្នុងដំណើរការរាវគីមីផ្សេងទៀត។ វាត្រូវបានក្លាយជាកត្តាសំខាន់នៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទជិតដោយការប្រើកាកសំណល់ឡដុតឱសុទ្ធ _{2 ។}

ដែលគេហៅថាគ្រាប់មីស៊ីលគឺអុកស៊ីសែនកត់សុីរាវ។ សុទ្ធ ₂ នេះត្រូវបានប្រើនៅលើនាវាមុជទឹកនិងនៅក្នុងកណ្តឹងមុជទឹកនេះ។

នៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីអុកស៊ីសែនជំនួសខ្យល់ធម្មតានៅក្នុងការផលិតសារធាតុដូចជា acetylene, អុកស៊ីដអេទីឡែននិងមេតាណុលនេះ។ កម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្តរួមមានការប្រើប្រាស់ឧស្ម័នអុកស៊ីសែននៅក្នុងបន្ទប់និងពេលបង្កើតឧបករណ៍ស្រូបទារក។ ឧស្ម័នអុកស៊ីសែនចាក់ថ្នាំស្ពឹកបានបង្កើនការគាំទ្រជីវិតក្នុងអំឡុងពេលផ្ដល់នូវការប្រើថ្នាំសន្លប់ទូទៅ។ បើគ្មានធាតុគីមីនេះអាចមានចំនួននៃឧស្សាហកម្មដែលប្រើឡភ្លើងមួយ។ នោះហើយជាអ្វីដែលអុកស៊ីសែន។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនិងប្រតិកម្ម

តម្លៃធំនៃដំណើរទាក់ទងគ្នាអេឡិចត្រុងនិងខ្យល់អុកស៊ីសែនគឺជាអ្នក electronegativity សមាសភាគធម្មតាដែលបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិហៈ។ សមាសធាតុទាំងអស់មានរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មអុកស៊ីសែនអវិជ្ជមាន។ គន្លងអេឡិចត្រុងពីរពេលបំពេញដោយបានបង្កើតឡើងឱ ^2- អ៊ីយ៉ុង។ peroxide នេះ (O ₂ ²⁾ សន្មត់ថាអាតូមគ្នាមានបន្ទុកនៃ -1 មួយ។ អចលនទ្រព្យនេះការទទួលយកអេឡិចត្រុដោយបញ្ជូនសរុបឬផ្នែកនិងកំណត់ភ្នាក់ងារអុកស៊ីដ។ នៅពេលដែលភ្នាក់ងារនោះមានប្រតិកម្មជាមួយសារធាតុដែលជាម្ចាស់ជំនួយអេឡិចរដ្ឋអុកស៊ីតកម្មផ្ទាល់របស់ខ្លួនមានការថយចុះ។ ការផ្លាស់ប្តូរ (ការថយចុះ) នៅក្នុងរដ្ឋកត់សុី, អុកស៊ីសែនពីសូន្យទៅ -2 បានហៅការងើបឡើងវិញ។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតាធាតុបង្កើតជាសមាសធាតុ dihydric និង trihydric ។ លើសពីនេះទៀតគឺមានម៉ូលេគុលដែលអតុល្យភាពខ្លាំងណាស់ chetyrehatomnye ។ នៅក្នុងសំណុំបែបបទ diatomic អេឡិចត្រុងដែលមិនមែនគូទាំងពីរកំពុងស្ថិតនៅលើគន្លង nonbonding នេះ។ នេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយឥរិយាបថ paramagnetic ឧស្ម័ន។

សកម្មភាពចាក់ខ្លាំងពេលខ្លះត្រូវបានពន្យល់ការសន្មត់អូហ្សូនដែលជាផ្នែកមួយនៃអាតូមបីជានៅក្នុងរដ្ឋ "បរមាណូ" ។ ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានផ្ដាច់អាតូមឱ _{3 ពី,} ការចាកចេញពីអុកស៊ីសែនម៉ូលេគុល។

ឱ ₂ ម៉ូលេគុលនៅសីតុណ្ហភាពធម្មតានិងការដាក់សម្ពាធព័ទ្ធជុំវិញសកម្មភាពម្តងអន់។ ការអុកស៊ីសែនអាតូមគឺជាច្រើនសកម្មបន្ថែមទៀត។ ថាមពលសេពគប់នេះ ₍₂ → 2o) គឺជាការសំខាន់និង 117,2 mol kcal ។

ការតភ្ជាប់

គ nonmetals ដូចជាអ៊ីដ្រូសែន, កាបូនស្ពាន់ធ័រអុកស៊ីសែន, បង្កើតជាជួរធំនៃសមាសធាតុចងកូវ៉ាឡង់រួមទាំងការកត់សុី nonmetal ដូចជាទឹក (H ₂ O) ឌីអុកស៊ីតស្ពាន់ធ័រ (សូ ₂₎ និងកាបូនឌីអុកស៊ីត (CO _2); សមាសធាតុសរីរាង្គដូចជាការសេពគ្រឿងស្រវឹង, aldehydes និងអាស៊ីត carboxylic; អាសុីតជាទូទៅដូចជាកាបូន _{(CO3 ពពួកថ្នាំ H2),} អាស៊ីត sulfuric (ក្រុមហ៊ុន H ₂ SO ₄₎ និងនីទ្រី (HNO _3); និងអំបិលដែលត្រូវគ្នាដូចជាសូដ្យូមស៊ុល (Na ₂ SO _4), កាបូន sodium (Na ₂ CO ₃₎ សូដ្យូមនីត្រាតនិង (ណាណូ _{3) ។} អុកស៊ីសែនគឺមានវត្តមាននៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃ O ^2- អ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃការកត់សុីហៈរឹងដូចជាបរិវេណ (អុកស៊ីដ) អុកស៊ីសែននិង Cao របស់ជាតិកាល់ស្យូម។ ការ superoxide ដែក (សន្លប់ ₂₎ មានអ៊ីយ៉ុងឱ ₂ ^{- ខណៈពេលដែលការ} peroxide លោហៈ (Bao ₂₎ មាន ₂ ^{2- អ៊ីយ៉ុង។} ជាទូទៅសមាសធាតុអុកស៊ីសែនមានរដ្ឋអុកស៊ីតកម្ម -2 ។

លក្ខណៈសម្បត្តិគន្លឹះ

ទីបំផុតយើងបានរាយលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់នៃអុកស៊ីសែន:

• ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រុ: 1s 2s ^{2 2} 2p ^{4 ។}
• ចំនួនម៉ាស់អាតូម: 8 ។
• ម៉ាស់អាតូម: 15,9994 ។
• ចំណុចរំពុះ: -183,0 អង្សា
• ចំណុចរលាយ: -218,4 អង្សា
• ដង់ស៊ីតេ (ប្រសិនបើសម្ពាធខ្យល់អុកស៊ីសែនគឺ 1 អេធីអឹមនៅ 0 ° C): 1,429 ក្រាម / លីត្រ។
• រដ្ឋកត់សុីនៃ -1 -2 +2 (ក្នុងសមាសធាតុជាមួយ fluorine) ។