ANG OXYGEN: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PANGANIB, AY GUMAGAMIT - CHEMISTRY

Ang oxygen ay isang elemento ng kemikal na kinakatawan ng simbolo ng O. ay isang lubos na reaktibo na gas, na humahantong sa pangkat 16: chalcogens. Ang pangalang ito ay dahil sa ang katunayan na ang asupre at oxygen ay naroroon sa halos lahat ng mga mineral.

Ipinapaliwanag ng mataas na elektroneguridad ang mahusay na kasakiman para sa mga electron, na humahantong sa pagsamahin sa isang malaking bilang ng mga elemento; Ito ay kung paano lumitaw ang isang malawak na hanay ng mga mineral oxides na nagpayaman sa crust sa lupa. Kaya, ang natitirang oxygen ay bumubuo at ginagawang napakahinga ng kapaligiran.

Ang oksiheno ay madalas na magkasingkahulugan ng hangin at tubig, ngunit matatagpuan din ito sa mga bato at mineral. Pinagmulan: Pxhere.

Ang Oxygen ang pangatlong pinaka-sagana na elemento sa Uniberso, sa likod ng hydrogen at helium, at ito rin ang pangunahing nasasakupan ng misa ng crust ng Earth. Mayroon itong porsyento sa pamamagitan ng dami ng 20.8% ng kapaligiran ng Earth, at kumakatawan sa 89% ng masa ng tubig.

Karaniwan itong mayroong dalawang mga allotropic form: diatomic oxygen (O ₂ ), na kung saan ay ang pinaka-karaniwang form sa kalikasan, at ozon (O ₃ ), na matatagpuan sa stratosphere. Gayunpaman, mayroong dalawang iba pa (O ₄ at O ₈ ) na umiiral sa kanilang likido o solidong mga phase, at sa ilalim ng napakalaking presyon.

Ang oksiheno ay patuloy na ginawa sa pamamagitan ng proseso ng fotosintesis, na isinagawa ng phytoplankton at mga halaman sa lupa. Kapag ginawa, ito ay inilabas upang magamit ng mga nabubuhay na nilalang, habang ang isang maliit na bahagi nito ay natunaw sa dagat, na nagpapanatili ng buhay na nabubuhay sa tubig.

Samakatuwid ito ay isang mahalagang elemento para sa mga nabubuhay na nilalang; hindi lamang dahil naroroon sa karamihan ng mga compound at molekula na bumubuo sa kanila, kundi dahil din sa intervenes sa lahat ng kanilang mga metabolic process.

Bagaman ang pagkahiwalay nito ay kontrobersyal na iniugnay kay Carl Scheele at Joseph Priestley noong 1774, mayroong mga indikasyon na ang oxygen ay talagang naibukod sa unang pagkakataon noong 1608, ni Michael Sendivogius.

Ang gas na ito ay ginagamit sa pagsasanay sa medisina upang mapabuti ang mga kondisyon ng pamumuhay ng mga pasyente na may kahirapan sa paghinga. Gayundin, ang oxygen ay ginagamit upang pahintulutan ang mga tao na matupad ang kanilang mga pag-andar sa mga kapaligiran kung saan nabawasan o walang pag-access sa oxygen sa atmospera.

Ang komersyal na ginawa na oxygen ay ginagamit lalo na sa industriya ng metalurhiko para sa pag-convert ng bakal sa bakal.

Kasaysayan

Espiritu ng Nitroarial

Noong 1500, si Leonardo da Vinci, batay sa mga eksperimento ni Philo ng Byzantium na isinagawa noong ikalawang siglo BC. C., nagtapos na ang isang bahagi ng hangin ay natupok sa panahon ng pagkasunog at paghinga.

Noong 1608, ipinakita ni Cornelius Drebble na ang pagpainit ng salpetre (pilak nitrayd, KNO ₃ ) ay gumawa ng isang gas. Ang gas na ito, tulad ng malalaman nito, ay oxygen; ngunit hindi matukoy ito ni Drebble bilang isang bagong item.

Pagkatapos, noong 1668, itinuro ni John Majow na ang isang bahagi ng hangin na tinawag niyang "Spiritus nitroaerus" ay may pananagutan sa sunog, at natupok din ito sa panahon ng paghinga at ang pagkasunog ng mga sangkap. Nabatid ni Majow na ang mga sangkap ay hindi sumunog sa kawalan ng nitroarial spirit.

Isinasagawa ni Majow ang pagkasunog ng antimonya, at napansin ang pagtaas ng bigat ng antimonya sa panahon ng pagkasunog nito. Kaya natapos ni Majow na ang antimonya ay pinagsama sa espiritu ng nitroarial.

Pagtuklas

Bagaman hindi ito natanggap na pagkilala sa pamayanang pang-agham, sa buhay o pagkatapos ng pagkamatay nito, malamang na si Michael Sandivogius (1604) ay ang tunay na tumuklas ng oxygen.

Si Sandivogius ay isang Suweko alchemist, pilosopo, at manggagamot na gumawa ng thermal agnas ng potasa nitrayd. Ang kanyang mga eksperimento ay humantong sa kanya sa paglabas ng oxygen, na tinawag niyang "cibus vitae": pagkain ng buhay.

Sa pagitan ng 1771 at 1772, ang kemikal na Suweko na si Carl W Scheele ay pinainit ng iba't ibang mga compound: potassium nitrate, manganese oxide, at mercury oxide. Napansin ni Scheele na ang isang gas ay pinakawalan mula sa kanila na tumaas ang pagkasunog, at tinawag niya na "fire air."

Mga eksperimento ni Joseph Priestly

Noong 1774, ang chemist ng Ingles na Joseph Priestly ay nagpainit ng oxide ng mercury sa pamamagitan ng paggamit ng isang labindalawang pulgada na magnifying glass na puro sikat ng araw. Ang mercury oxide ay naglabas ng isang gas na naging sanhi ng kandila upang masunog ang mas mabilis kaysa sa normal.

Bilang karagdagan, sinubok ng Pari ang biological na epekto ng gas. Upang gawin ito, naglagay siya ng isang mouse sa isang saradong lalagyan na inaasahan niyang mabuhay sa loob ng labinglimang minuto; gayunpaman, sa pagkakaroon ng gas, nakaligtas ito sa isang oras, mas mahaba kaysa sa tinantyang ito.

Pariyal na nai-publish ang kanyang mga resulta sa 1774; habang ginawa ito ni Scheele noong 1775. Para sa kadahilanang ito, ang pagtuklas ng oxygen ay madalas na iniugnay sa Pari.

Ang oxygen sa hangin

Si Antoine Lavoisier, chemist ng Pransya (1777), ay natuklasan na ang hangin ay naglalaman ng 20% oxygen at na kapag ang isang sangkap ay sumunog, ito ay talagang pinagsama sa oxygen.

Napagpasyahan ni Lavoisier na ang maliwanag na nakakuha ng timbang na naranasan ng mga sangkap sa kanilang pagkasunog ay dahil sa pagbaba ng timbang na nangyayari sa hangin; dahil ang oxygen na pinagsama sa mga sangkap na ito at samakatuwid ang masa ng mga reaksyon ay natipid.

Pinayagan nito ang Lavoisier na maitatag ang Batas ng Pag-iingat ng Bagay. Inirerekomenda ni Lavoisier ang pangalan ng oxygen na nagmula sa root acid na "oxys" at "gen" form. Kaya ang oxygen ay nangangahulugang 'acid-form'.

Ang pangalang ito ay mali, dahil hindi lahat ng mga acid ay naglalaman ng oxygen; halimbawa, ang hydrogen halides (HF, HCl, HBr, at HI).

Itinalaga ni Dalton (1810) ng tubig ang formula ng kemikal na HO at samakatuwid, ang bigat ng atom ng oxygen ay 8. Isang pangkat ng mga chemists, kabilang ang: Davy (1812) at Berzelius (1814) naitama ang diskarte ni Dalton at natapos na ang tamang pormula para sa tubig ay H ₂ O at ang atomic na bigat ng oxygen ay 16.

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Hitsura

Walang kulay, walang amoy at walang lasa na gas; habang ang ozon ay may isang nakamamatay na amoy. Ang oksiheno ay nagtataguyod ng pagkasunog, ngunit hindi ito mismo ay isang gasolina.

Ang oxygen na likido. Pinagmulan: Staff Sgt Nika Glover, US Air Force

Sa likidong anyo (tuktok na imahe) ito ay maputla na asul na kulay, at ang mga kristal ay namumula rin; ngunit maaari silang makakuha ng rosas, orange, at maging mapula-pula na mga tono (tulad ng ipapaliwanag sa seksyon sa kanilang istraktura).

Konting bigat

15,999 u.

Atomikong numero (Z)

Temperatura ng pagkatunaw

-218.79 ° C

Punto ng pag-kulo

-182.962 ° C

Density

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon: 1,429 g / L. Ang oxygen ay isang gas na mas matindi kaysa sa hangin. Bilang karagdagan, ito ay isang mahinang conductor ng init at kuryente. At sa kanyang (likido) na punto ng kumukulo, ang density ay 1.141 g / mL.

Triple point

54.361 K at 0.1463 kPa (14.44 atm).

Kritikal na punto

154.581 K at 5.043 MPa (49770.54 atm).

Init ng pagsasanib

0.444 kJ / mol.

Init ng singaw

6.82 kJ / mol.

Kapasidad ng calaric na Molar

29.378 J / (mol · K).

Presyon ng singaw

Sa temperatura ng 90 K mayroon itong singaw na presyon na 986.92 atm.

Ang estado ng Oxidation

-2, -1, +1, +2. Ang pinakamahalagang estado ng oksihenasyon ay -2 (O ^2- ).

Elektronegorya

3.44 sa scale ng Pauling

Enerhiya ng ionization

Una: 1,313.9 kJ / mol.

Pangalawa: 3,388.3 kJ / mol.

Pangatlo: 5,300.5 kJ / mol.

Order ng magneto

Paramagnetic.

Pagkakatunaw ng tubig

Ang solubility ng oxygen sa tubig ay bumababa habang tumataas ang temperatura. Halimbawa: 14.6 mL ng oxygen / L ng tubig ay natunaw sa 0 ºC at 7.6 mL ng oxygen / L ng tubig sa 20 ºC. Ang solubility ng oxygen sa inuming tubig ay mas mataas kaysa sa tubig sa dagat.

Sa kondisyon ng temperatura 25 ºC at sa isang presyon ng 101.3 kPa, ang inuming tubig ay maaaring maglaman ng 6.04 mL ng oxygen / L ng tubig; habang ang tubig ng tubig sa dagat ay 4.95 mL lamang ng oxygen / L ng tubig.

Reactivity

Ang Oxygen ay isang mataas na reaktibo na gas na direkta na reaksyon sa halos lahat ng mga elemento sa temperatura ng silid at mataas na temperatura; maliban sa mga metal na may mas mataas na potensyal na pagbabawas kaysa sa tanso.

Maaari rin itong umepekto sa mga compound, na-oxidizing ang mga elemento na naroroon sa kanila. Ito ang mangyayari kapag tumugon ito sa glucose, halimbawa, upang makagawa ng tubig at carbon dioxide; o kapag nasusunog ang kahoy o isang hydrocarbon.

Ang Oxygen ay maaaring tumanggap ng mga electron sa pamamagitan ng kumpleto o bahagyang paglipat, na ang dahilan kung bakit ito ay itinuturing na isang ahente ng oxidizing.

Ang pinaka-karaniwang numero ng oksihenasyon o estado para sa oxygen ay -2. Gamit ang bilang ng oksihenasyon na ito, matatagpuan ito sa tubig (H ₂ O), asupre dioxide (SO ₂ ) at carbon dioxide (CO ₂ ).

Gayundin, sa mga organikong compound tulad ng aldehydes, alcohols, carboxylic acid; karaniwang mga acid tulad ng H ₂ SO ₄ , H ₂ CO ₃ , HNO ₃ ; at ang nagmula ng mga asing-gamot: Na ₂ SO ₄ , Na ₂ CO ₃ o KNO ₃ . Sa lahat ng mga ito, ang pagkakaroon ng O ^2- maaaring ipalagay (na hindi totoo para sa mga organikong compound).

Mga Oxides

Ang Oxygen ay naroroon bilang O ^2- sa mga kristal na istruktura ng mga metal oxides.

Sa kabilang banda, sa mga metal na superoxide, tulad ng potassium superoxide (KO ₂ ), ang oxygen ay naroroon bilang O ₂^- ion . Habang sa metal peroxides, upang sabihin habangum peroxide (BaO ₂ ), lumilitaw ang oxygen bilang ion O ₂^2- (Ba ²⁺ O ₂^2- ).

Mga Isotopes

Ang Oxygen ay may tatlong matatag na isotopes: ¹⁶ O, na may kasaganaan na 99.76%; ang ¹⁷ O, na may 0,04%; at ¹⁸ O, na may 0.20%. Tandaan na ang ¹⁶ O ay ang pinaka matatag at masaganang isotop.

Istraktura at pagsasaayos ng elektronik

Ang molekula ng oxygen at ang mga pakikipag-ugnay nito

Molekyul na diatomic oxygen. Pinagmulan: Claudio Pistilli

Ang oxygen sa estado ng lupa ay isang atom na ang elektronikong pagsasaayos ay:

2s ² 2p ⁴

Ayon sa teorya ng valence bond (TEV), dalawang atom na oxygen ay covalently bonded upang ang parehong hiwalay na makumpleto ang kanilang valence octet; bilang karagdagan sa kakayahang ipares ang dalawang nag-iisang elektron mula sa mga orbit na 2p.

Sa ganitong paraan pagkatapos, ang diatomic oxygen na molekula, O ₂ (itaas na imahe), ay lilitaw, na mayroong isang dobleng bono (O = O). Ang katatagan ng enerhiya nito ay tulad na ang oxygen ay hindi kailanman natagpuan bilang mga indibidwal na atom sa yugto ng gas ngunit bilang mga molekula.

Dahil ang O ₂ ay homonuclear, linear, at simetriko, kulang ito ng isang permanenteng dipole moment; samakatuwid, ang kanilang intermolecular na pakikipag-ugnay ay nakasalalay sa kanilang molekular na masa at ang mga pwersa ng pagkakalat ng London. Ang mga puwersang ito ay medyo mahina para sa oxygen, na nagpapaliwanag kung bakit ito ay isang gas sa ilalim ng mga kondisyon ng Earth.

Gayunpaman, kapag bumababa ang temperatura o pagtaas ng presyon, ang mga molekulang O ₂ ay pinipilit na mag-coalesce; sa punto na ang kanilang mga pakikipag-ugnay ay naging makabuluhan at pinapayagan ang pagbuo ng likido o solidong oxygen. Upang subukang maunawaan ang mga ito ng molekular, kinakailangan na huwag mawala sa paningin ng O ₂ bilang isang yunit ng istruktura.

Ozon

Ang oksiheno ay maaaring magpatibay ng iba pang medyo matatag na mga istrukturang molekular; iyon ay, matatagpuan ito sa likas na katangian (o sa loob ng laboratoryo) sa iba't ibang mga pormang allotropic. Ang Ozone (ilalim ng imahe), O ₃ , halimbawa, ay ang pangalawang kilalang allotrope ng oxygen.

Ang istraktura ng resonance hybrid na kinakatawan ng isang modelo ng globo at rod para sa molekula ng ozon. Pinagmulan: Ben Mills sa pamamagitan ng Wikipedia.

Muli, ang TEV ay nagpapanatili, nagpapaliwanag at nagpapakita na sa O ₃ dapat _{mayroong mga} resonans na istraktura na nagpapatatag ng positibong pormal na singil ng oxygen sa gitna (mga pulang linya na may tuldok); habang ang mga oxygengens sa mga dulo ng boomerang ay namamahagi ng isang negatibong singil, na ginagawa ang kabuuang singil para sa ozon na neutral.

Sa ganitong paraan, ang mga bono ay hindi solong, ngunit hindi rin doble. Ang mga halimbawa ng mga hybrid na resonance ay napaka-karaniwan sa maraming mga inorganikong molekula o ions.

Ang O ₂ at O ₃ , dahil ang kanilang mga istruktura ng molekular ay magkakaiba, ang parehong nangyayari sa kanilang mga pisikal at kemikal na katangian, mga likido na phase o ba ay kristal (kahit na pareho silang binubuo ng mga oxygen atoms). Ipinapahiwatig nila na ang malaking sukat na synthesis ng cyclic ozon ay malamang, ang istraktura na kung saan ay kahawig ng isang mapula-pula, oxygenated tatsulok.

Narito ang "normal na allotropes" ng pagtatapos ng oxygen. Gayunpaman, mayroong dalawang iba pang isaalang-alang: O ₄ at O ₈ , natagpuan o iminungkahi sa likido at solidong oxygen, ayon sa pagkakabanggit.

Ang oxygen na likido

Ang oxygen ng gas ay walang kulay, ngunit kapag ang temperatura ay bumaba sa -183 ºC, pinapapasok ito sa isang maputlang asul na likido (katulad ng murang asul). Ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekulang O ₂ ay tulad na ngayon kahit na ang kanilang mga electron ay maaaring sumipsip ng mga photon sa pulang rehiyon ng nakikitang spectrum upang maipakita ang kanilang katangian na asul na kulay.

Gayunpaman, ipinagkatiwala na sa likidong ito mayroong higit pa sa mga simpleng molekulang O ₂ , ngunit mayroon ding isang molekulang O ₄ (mas mababang imahe). Tila kung ang "osono ay" natigil "ng isa pang atom na oxygen na sa paanuman namamagitan para sa positibong pormal na singil na inilarawan.

Ang iminungkahing istraktura ng modelo na may mga spheres at rod para sa molekulang tetraoxygen. Pinagmulan: Benjah-bmm27

Ang problema ay ayon sa computational at molekular na simulation, ang sinabi ng istraktura para sa O ₄ ay hindi eksaktong matatag; gayunpaman, hinuhulaan nila na umiiral sila bilang (O ₂ ) _{2 na} yunit , iyon ay, ang dalawang O _{2 na} molekula ay napakalapit na bumubuo sila ng isang uri ng hindi regular na balangkas (ang mga O atoms ay hindi nakahanay sa tapat ng bawat isa).

Solidong oxygen

Kapag ang temperatura ay bumaba sa -218.79 ºC, ang oxygen ay nag-crystallize sa isang simpleng cubic na istraktura (γ phase). Habang ang temperatura ay bumababa pa, ang cubic crystal ay sumasailalim sa mga paglipat sa mga β (rhombohedral at -229.35 ° C) at α (monoclinic at -249.35 ° C).

Ang lahat ng mga mala-kristal na phase na ito ng solidong oxygen ay nangyayari sa nakapaligid na presyon (1 atm). Kapag tumataas ang presyon sa 9 GPa (~ 9000 atm), lilitaw ang δ phase, na ang mga kristal ay orange. Kung ang presyon ay patuloy na tataas sa 10 GPa, lilitaw ang solidong pulang oxygen o ε phase (muli monoclinic).

Ang ε phase ay espesyal dahil ang presyon ay napakalaki na ang mga O ₂ molekula hindi lamang ayusin ang kanilang mga sarili bilang O _{4 na} yunit , kundi pati na rin O ₈ :

Ang istraktura ng modelo na may spheres at rod para sa molekula ng octa-oxygen. Pinagmulan: Benjah-bmm27

Tandaan na ang O _{8 ay} binubuo ng dalawang O _{4 na} yunit kung saan makikita ang hindi regular na frame na ipinaliwanag. Gayundin, may bisa na isaalang-alang ito bilang apat na O _{2s na} nakahanay ng malapit at sa mga patayong posisyon. Gayunpaman, ang kanilang katatagan sa ilalim ng presyur na ito ay tulad ng O ₄ at O ₈ ay dalawang karagdagang mga allotropes para sa oxygen.

At sa wakas mayroon kaming ζ phase, metal (sa mga panggigipit na mas malaki kaysa sa 96 GPa), kung saan ang presyon ay nagiging sanhi ng mga elektron na magkalat sa kristal; tulad ng nangyayari sa mga metal.

Kung saan hahanapin at paggawa

Mga mineral

Ang Oxygen ay ang pangatlong elemento sa Uniberso sa pamamagitan ng masa, sa likod ng hydrogen at helium. Ito ang pinaka-masaganang elemento sa crust ng lupa, na kumakatawan sa halos 50% ng masa nito. Ito ay higit sa lahat natagpuan sa kumbinasyon ng silikon, sa anyo ng silikon oksido (SiO ₂ ).

Ang Oxygen ay matatagpuan bilang bahagi ng hindi mabilang na mga mineral, tulad ng: kuwarts, talc, feldspars, hematite, cuprite, brucite, malachite, limonite, atbp. Gayundin, matatagpuan ito bilang bahagi ng maraming mga compound tulad ng carbonates, phosphates, sulfates, nitrates, atbp.

Air

Ang oxygen ay bumubuo ng 20.8% ng hangin sa atmospera sa pamamagitan ng dami. Sa troposfos matatagpuan ito lalo na bilang isang molekulang diatomic oxygen. Habang nasa stratosphere, isang gas na layer sa pagitan ng 15 at 50 km mula sa ibabaw ng lupa, matatagpuan ito bilang ozon.

Ang osono ay ginawa ng isang de-koryenteng paglabas sa molekulang O ₂ . Ang allotrope ng oxygen na ito ay sumisipsip ng ultraviolet light mula sa solar radiation, na humaharang sa mapanganib na pagkilos nito sa mga tao, na sa matinding mga kaso ay nauugnay sa hitsura ng melanomas.

Sariwa at asin na tubig

Ang oksiheno ay isang pangunahing sangkap ng tubig sa dagat at tubig-tabang mula sa mga lawa, ilog, at tubig sa lupa. Ang Oxygen ay bahagi ng kemikal na formula ng tubig, na bumubuo ng 89% nito sa pamamagitan ng masa.

Sa kabilang banda, kahit na ang solubility ng oxygen sa tubig ay medyo mababa, ang halaga ng oxygen na natunaw sa ito ay napakahalaga para sa buhay na nabubuhay, na kasama ang maraming mga species ng hayop at algae.

Mga nabubuhay na tao

Ang tao ay binubuo ng humigit-kumulang na 60% na tubig at, sa parehong oras, mayaman sa oxygen. Ngunit bilang karagdagan, ang oxygen ay bahagi ng maraming mga compound, tulad ng mga pospeyt, carbonates, carboxylic acid, ketones, atbp, na mahalaga para sa buhay.

Ang oksiheno ay naroroon din sa polysaccharides, lipids, protina, at mga nucleic acid; ibig sabihin, ang tinatawag na biological macromolecules.

Ito rin ay bahagi ng nakakapinsalang basura mula sa aktibidad ng tao, halimbawa: carbon monoxide at dioxide, pati na rin ang asupre dioxide.

Produksyon ng biyolohikal

Ang mga halaman ay may pananagutan sa pagpapayaman ng hangin na may oxygen kapalit ng carbon dioxide na hininga namin. Pinagmulan: Mga pexels.

Ang oksiheno ay ginawa sa panahon ng fotosintesis, isang proseso kung saan gumagamit ng mga phytoplankton ng dagat at mga halaman sa lupa ang magaan na enerhiya upang gumawa ng reaksyon ng carbon dioxide sa tubig, na lumilikha ng glucose at naglalabas ng oxygen.

Tinatayang higit sa 55% ng oxygen na ginawa ng fotosintesis ay dahil sa pagkilos ng marine phytoplankton. Samakatuwid, ito ang pangunahing mapagkukunan ng henerasyon ng oxygen sa Earth at responsable para sa pagpapanatili ng buhay dito.

Produksyon ng pang-industriya

Pagkalusaw ng hangin

Ang pangunahing pamamaraan ng paggawa ng oxygen sa pang-industriya na form ay nilikha noong 1895, nang nakapag-iisa nina Karl Paul Gottfried Von Linde at William Hamson. Ang pamamaraang ito ay patuloy na ginagamit ngayon sa ilang mga pagbabago.

Ang proseso ay nagsisimula sa isang compression ng hangin upang mapagaan ang singaw ng tubig at sa gayon ay matanggal ito. Pagkatapos, ang hangin ay sieved sa pamamagitan ng pagsasagawa ng isang halo ng zeolite at silica gel, para sa pag-aalis ng carbon dioxide, mabibigat na hydrocarbons at ang natitirang tubig.

Kasunod nito, ang mga sangkap ng likidong hangin ay pinaghihiwalay sa pamamagitan ng isang fractional distillation, na nakamit ang paghihiwalay ng mga gas na narito sa pamamagitan ng kanilang iba't ibang mga punto ng kumukulo. Sa pamamaraang ito posible na makakuha ng oxygen na may 99% kadalisayan.

Elektrolisis ng tubig

Ang oksihen ay ginawa ng electrolysis ng lubos na dalisay na tubig, at may isang de-koryenteng kondaktibiti na hindi lalampas sa 1 µS / cm. Ang tubig ay pinaghihiwalay ng electrolysis sa mga bahagi nito. Ang hydrogen bilang isang kation ay gumagalaw patungo sa katod (-); habang ang oxygen ay gumagalaw patungo sa anode (+).

Ang mga electrodes ay may isang espesyal na istraktura upang mangolekta ng mga gas at pagkatapos ay makagawa ng kanilang pagkatuyo.

Ang agnas ng thermal

Ang thermal decomposition ng mga compound tulad ng mercury oxide at salpetre (potassium nitrate) ay naglalabas ng oxygen, na maaaring makolekta para magamit. Ginagamit din ang mga peroksida para sa hangaring ito.

Papel na biolohikal

Ang oxygen ay ginawa ng phytoplankton at mga halaman sa lupa sa pamamagitan ng fotosintesis. Tinatawid nito ang dingding ng baga at sa dugo ay nakuha ito ng hemoglobin, na inililipat ito sa iba't ibang mga organo upang magamit sa kalaunan.

Sa prosesong ito, ginagamit ang oxygen sa panahon ng metabolismo ng mga karbohidrat, fatty acid at amino acid, upang sa huli ay makagawa ng carbon dioxide at enerhiya.

Ang paghinga ay maaaring mailalarawan tulad ng sumusunod:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + O ₂ => CO ₂ + H ₂ O + Enerhiya

Ang glucose ay nasunud-sunod sa isang hanay ng mga sunud-sunod na proseso ng kemikal, na kinabibilangan ng glycolysis, Krebs cycle, electron transport chain, at oxidative phosphorylation. Ang seryeng ito ng mga kaganapan ay gumagawa ng enerhiya na naipon bilang ATP (adenosine trifosfat).

Ang ATP ay ginagamit sa iba't ibang mga proseso sa mga cell kabilang ang transportasyon ng mga ions at iba pang mga sangkap sa buong lamad ng plasma; ang pagsipsip ng bituka ng mga sangkap; ang pag-urong ng iba't ibang mga cell ng kalamnan; ang metabolismo ng iba't ibang mga molekula, atbp.

Ang polymorphonuclear leukocytes at macrophage ay mga phagocytic cells na may kakayahang gumamit ng oxygen upang makagawa ng superoxide ion, hydrogen peroxide, at singlet oxygen, na ginagamit upang sirain ang mga microorganism.

Mga panganib

Ang oxygen sa paghinga sa mataas na presyur ay maaaring maging sanhi ng pagduduwal, pagkahilo, kalamnan ng kalamnan, pagkawala ng paningin, mga seizure, at pagkawala ng kamalayan. Bilang karagdagan, ang paghinga ng dalisay na oxygen sa mahabang panahon ay nagdudulot ng pangangati sa baga, na ipinakita sa pamamagitan ng pag-ubo at igsi ng paghinga.

Maaari rin itong maging sanhi ng pagbuo ng pulmonary edema: isang napaka seryosong kondisyon na naglilimita sa pag-andar sa paghinga.

Ang isang kapaligiran na may mataas na konsentrasyon ng oxygen ay maaaring mapanganib, dahil pinadali nito ang pagbuo ng mga sunog at pagsabog.

Aplikasyon

Mga doktor

Ang Oxygen ay ibinibigay sa mga pasyente na may kabiguan sa paghinga; ganoon ang kaso ng mga pasyente na may pneumonia, pulmonary edema o emphysema. Hindi sila makahinga ng ambient na oxygen dahil sila ay malubhang apektado.

Ang mga pasyente na may kabiguan sa puso na may likidong akumulasyon sa alveoli ay kailangan ding ipagkaloob ng oxygen; pati na rin ang mga pasyente na nagdusa ng isang matinding aksidente sa cerebrovascular (CVA).

Pangangailangan sa trabaho

Ang mga bombero na nakikipaglaban sa sunog sa isang kapaligiran na may hindi sapat na bentilasyon, ay nangangailangan ng paggamit ng mga maskara at mga silindro ng oxygen na nagpapahintulot sa kanila na matupad ang kanilang mga pag-andar, nang hindi inilalagay ang panganib sa kanilang buhay.

Ang mga submarino ay nilagyan ng kagamitan sa paggawa ng oxygen na nagpapahintulot sa mga mandaragat na manatili sa isang saradong kapaligiran at walang pag-access sa hangin sa atmospera.

Ginagawa ng mga maninisid ang kanilang gawain na lumubog sa tubig at sa gayon ay nakahiwalay sa hangin sa atmospera. Huminga sila sa pamamagitan ng pump na oxygen sa pamamagitan ng mga tubo na konektado sa kanilang diving suit o ang paggamit ng mga cylinders na nakakabit sa katawan ng maninisid.

Isinasagawa ng mga astronaut ang kanilang mga aktibidad sa mga kapaligiran na nilagyan ng mga generator ng oxygen na nagpapahintulot sa kaligtasan ng buhay sa panahon ng paglalakbay sa puwang at sa isang istasyon ng espasyo.

Pang-industriya

Mahigit sa 50% ng oxygen na ginawa ng industriyal ay natupok sa pagbabagong-anyo ng bakal sa bakal. Ang tinunaw na bakal ay injected na may isang jet ng oxygen upang maalis ang asupre at karbon na naroroon; gumanti sila upang makabuo ng mga gas na SO ₂ at CO ₂ , ayon sa pagkakabanggit.

Ginagamit ang Acetylene sa kumbinasyon ng oxygen upang i-cut ang mga plate na metal at upang makabuo din ng kanilang panghinang. Ang Oxygen ay ginagamit din sa paggawa ng baso, pagtaas ng pagkasunog sa pagpapaputok ng baso upang mapagbuti ang transparency nito.

Atomic pagsipsip spectrophotometry

Ang kumbinasyon ng acetylene at oxygen ay ginagamit upang magsunog ng mga sample ng iba't ibang mga pinagmulan sa isang spectrophotometer ng pagsipsip ng atom.

Sa panahon ng pamamaraan, ang isang sinag ng ilaw mula sa isang ilawan ay pinipilit sa siga, na kung saan ay tiyak para sa elemento na ma-rate. Ang apoy ay sumisipsip ng ilaw mula sa lampara, na nagpapahintulot sa elemento na ma-rate.

Mga Sanggunian

Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
Wikipedia. (2019). Oxygen. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
Richard Van Noorden. (Setyembre 13, 2006). Isang medyo phase lang? Solid na pulang oxygen: walang silbi ngunit kasiya-siya. Nabawi mula sa: nature.com
AzoNano. (Disyembre 4, 2006). Solid Oxygen e-Phase Crystal Structure na Natukoy Kasabay ng Ang Discovery ng isang Red Oxygen O8 Cluster. Nabawi mula sa: azonano.com
National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Ang molekula ng oxygen. PubChem Database. CID = 977. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Doug Stewart. (2019). Mga Katotohanan ng Sangkap ng Oxygen. Chemicool. Nabawi mula sa: chemicool.com
Robert C. Brasted. (Hulyo 9, 2019). Oksigen: elemento ng kemikal. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
Mga bata sa Wiki. (2019). Oxygen pamilya: mga katangian ng mga elemento ng VIA. Nabawi mula sa: simple.science
Advameg, Inc. (2019). Oxygen. Nabawi mula sa: mad ala.com
Lenntech BV (2019). Pana-panahong talahanayan: oxygen. Nabawi mula sa: lenntech.com
Kagawaran ng Kalusugan at Senior Services ng New Jersey. (2007). Oksigen: mapanganib na sangkap ng katotohanan sheet. . Nabawi mula sa: nj.gov
Yamel Mattarollo. (2015, Agosto 26). Pang-industriya na aplikasyon ng oxygen oxygen. Nabawi mula sa: altecdust.com

ANG OXYGEN: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PANGANIB, AY GUMAGAMIT - CHEMISTRY - 2025