Hvað er hve oxun súrefni? The gildishleðsla súrefnis og að hve miklu leyti á oxun

Allt sem við anda lofti sem er að mestu leyti köfnunarefni og súrefni sameindum með minni háttar viðbót annarra þátta. Svona, súrefni er einn af mikilvægustu frumefna. Ennfremur sameindir þess eru í a gríðarstór ýmsum efnasamböndum sem eru notuð í daglegu lífi. Til að lýsa öllum eiginleikum þessa frumefnis er ekki nóg og eitt hundrað síður, svo við takmarka undirstöðu staðreyndir sögur, auk helstu einkenni þáttur - Valence og hversu oxun súrefni, hlutfall beita helstu eðliseiginleika.

Saga uppgötvun frumefni

The opinber dagsetning uppgötvun frumefnið "súrefni" er 1 ágúst 1774. Sama dag breska efnafræðingur John. Priestley lauk tilraun hans á niðurbrot kvikasilfuroxíði sem er í innsigluðum skipi. vísindamaður fékk gas sem styður bruna loknu tilraunarinnar. Hins vegar þessi uppgötvun fór óséður jafnvel vísindamönnum. Mr Priestley hélt að hann kom ekki að úthluta nýtt frumefni og er óaðskiljanlegur hluti af loftinu. Dzhozef Pristli niðurstöður þeirra deilt með fræga franska vísindamannsins og efnafræðingur Antuanom Lavuaze, sem var fær um að skilja hvað ekki að gera Englending. Árið 1775, Lavoisier var fær til að koma að það væri "óaðskiljanlegur hluti af loftinu" í raun og veru er sjálfstæð frumefni og nefndi það súrefni, sem er þýtt úr grísku þýðir "sýru-mynda". Lavoisier trúa þá að súrefni er til staðar í öllum sýrum. Í framhaldi af því Sýrumar með formúlu voru fengnar sem innihalda ekki súrefnisatóm, en nafnið festist.

Oxygen - sérstaklega sameindabyggingu

Active frumefni er litlaust gas, lyktarlaust og bragðlaust. Chemical Formula - O _2. Efnafræðingar kalla venjulegt tvíatóma súrefni eða "súrefni" eða "dioxygen." Sameind efni samanstendur af tveimur sem tengd er í súrefnisfrumeindum. Það er einnig sameind sem samanstendur af þremur atómum - O _3. Þetta efni er kallað óson, nánari upplýsingar um það verður skrifað undir. A sameind með atómin tvö í súrefnis er með gráðu er að oxa þá -2, þar sem það er fært um að mynda tvo stakt rafeindir samgilt efnatengi. The orka sem er losað á niðurbrots (sundrun) súrefnisfrumeindum í sameindinni er jafn og 493.57 kJ / mól. Það er ansi stór munur.

The gildishleðsla súrefnis og að hve miklu leyti á oxun

Undir Valence á frumefni hafa í huga getu sína til að taka yfir ákveðinn fjölda atóma annarra frumefna. The gildishleðsla súrefnis er tveir. The gildishleðsla af súrefninu sameindarinnar einnig sem svarar til tveggja, þar með talin atómin tvö tengdir hver við annan og hafa getu til að festa við til uppbyggingu þess jafnvel eitt atóm af öðru efnasambandi í, þaö er aö segja að mynda samgilt tengi við það. Til dæmis, sameind af vatn H ₂ O sem leiddi til myndunar samgildra tengja milli súrefnisatómi og tveimur vetnisatómum.

Súrefni er að finna í mörgum sem er margra þekktra efnasambanda. There er jafnvel sérstakt tegund efnafræðilegra efnasambanda - oxíð. Þetta Efnið sem fæst með því að sameina nánast hvers frumefni með súrefni. Að hve miklu leyti oxun súrefni í oxíð er jafn -2. Hins vegar, í ákveðinna efnasambanda þessi tala getur verið mismunandi. Meira um það verður lýst hér á eftir.

Eðliseiginleika súrefni

Venjuleg tvíatóma súrefni er gas, sem hefur enga lit, lykt og bragð. Í eðlilega stöðu, þéttleiki hennar - 1,42897 kg / ^m3. Þyngd 1 lítra innihaldsefnið er örlítið minni en 1,5 grömm, þ.e.a.s. hreint súrefni er þyngra en loft. Þegar hituð, sameindin er ótengd inn í atómum.

Þegar miðlungs hitastigið er lækkað að -189.2 ^C. súrefni það breytist uppbyggingu sína frá sem gaskenndi í vökvann. Þannig er það sjóða. Þegar hitastigið lækkar í -218.35 ^{° C sem er} það er breyting við burðarvirki með fljótandi kristal. Við þetta hitastig súrefnis er á formi bláleitt kristalla.

Við stofuhita, súrefni er torleyst í vatni - á hvem lítra með honum til að 31 millilítra af súrefni. Leysni við önnur efni: 220 ml fyrir 1 lítra af etanóli, 231 ml fyrir 1 lítra af asetoni.

Efriaeiginleikar súrefni

Um efnaeiginleika súrefni geta skrifað Talmud. Mikilvægasta eign súrefni - þetta er oxun. Þetta efni er mjög sterkur oxidant. Súrefni hvarfast við næstum öllum þekktum þætti í lotukerfinu. Sem afleiðing af þessarar milliverkunar oxíð eru myndaðar, eins og áður hefur verið fjallað. An súrefni oxun samtengt öðrum þáttum eru þó ekki efnislega jöfn 2. Dæmi um slíkar efnasamböndum er vatn (H ₂ O), koldíoxíð (CO _2), kalsíum oxíði, litíum oxíð, og aðrir. Hins vegar er ákveðin flokkur oxíð, sem kallast peroxíðum eða peroxíð. Peculiarity þeirra er að það er ekki peroxíð hópur "-O-O-" í þessum efnasamböndum. Þessi hópur dregur úr oxun eiginleika O _{2 sameindarinnar,} þannig að hve miklu leyti oxun í súrefni peroxíðs er -1.

Í tengslum við og alkalimálmsöltin active oxygen formum superoxides eða súperoxíði. Dæmi um slíka mannvirki eru:

• kalíum ofuroxfð (KO _2);
• rúbidium ofuroxfð (RbO _2).

peculiarity þeirra er að hve oxun súrefni í súperoxíði er -1/2.

Í tengslum við virkasta frumefnið - flúor, flúorfð fengin. Á þeim verður fjallað hér á eftir.

Meiri mæli af oxun í efnasamböndum súrefni

Það fer eftir því hvað efnið er hvarfað við súrefni, súrefni hefur sjö gráður á oxun:

1. -2 - í oxíð og lífrænna efnasambanda.
2. -1 - í peroxíð.
3. -1/2 - í súperoxíði.
4. -1/3 - í ólífrænum ozonlda (True triatomic súrefnis - ósoni).
5. +1/2 - í söltum af súrefni ingu.
6. 1 - í monofluoride súrefni.
7. 2 - í súrefni difluoride.

Eins og sjá má, því meiri að hve miklu leyti oxun súrefnis sem náðst hefur í oxíð og lífrænna efnasambanda, og flúoríð það hefur jafnvel jákvæð orku. Ekki eru allir gerðir af víxlverkun hægt að fara út á eðlilegan hátt. Fyrir myndun ákveðinna efnasambanda þarfnast sérstakra skilyrða, svo sem háan blóðþrýsting, hátt hitastig, váhrif sjaldgæft efnasambönd sem eru nánast aldrei finnast í náttúrunni. Lítið á undirstöðu súrefni í sambandi við aðra þætti Chemical: oxíð, flúor og peroxíð.

Flokkunarkerfi oxíð á sýru-basa eiginleika

Það eru til fjórar gerðir af oxíð:

• undirstöðu;
• acid;
• engin;
• tvigæfur.

An súrefni oxun í þessum tegundum af efhasambðndum eru -2.

• Grunn oxíðum - efnasamband með málma með lágar oxunar ástönd. Venjulega, þegar reacted with sýrum eru fengin úr samsvarandi salt, og vatn.
• Súr oxíð - oxíð málmleysingja með mikla oxast. Þar að auki að henni, um það vatn sem myndast sýru.
• Hlutlaus oxíð - e & asambönd sem ekki mynda inn í hvaða hvarfi með sýrum eða bösum.
• Gerir tvígæfur oxíð - samsetta við málma sem hefur lága Rafdrægni gildi. Þeir eru, allt eftir aðstæðum, að þær sýna eiginleika og sýru og grunn oxíðum.

Peroxíð, að hve miklu leyti af súrefni í oxun á vetnisperoxíði og önnur efnasambönd

Peroxíð kallað súrefni lyf sem með alkalímálmar. Þau eru fengin með bruna á þessum efnum í súrefni. Peroxíð lífræn efnasambönd eru afar sprengiefni. Þau geta einnig hægt að framleiða með því að frásog oxíð súrefni. Dæmi um peroxíð:

• vetnisperoxíði (H ₂ O _2);
• baríum peroxide (BaO _2);
• natríum peroxide (Na ₂ O _2).

Öll þau hafa sameiginlegt er að þeir innihalda súrefni hóp -OO-. Þar af leiðandi, súrefni í oxun gráðu er -1 peroxíð. Eitt af því sem mest þekktra efnasambanda -OO- hópnum, sem er vetnisperoxíð. Við eðlilegar aðstæður, þetta efnasamband er fljótandi föl blár. Eftir því sem við efnafræðilega eiginleika þeirra vetnisperoxíði er nær því að vera veik sýra. Þar sem -OO- tengsl í efnasambandinu hefur lélega stöðugleika, jafnvel við stofuhita, var lausn af vetnisperoxíði er hægt að niðurbrot í vatn og súrefni. Það er öflugt oxandi efni, hins vegar, með hvarfi við sterka Oxunareiginleikar afsýrir hefur bara vetnisperoxíð. Að hve miklu leyti af súrefni í oxun vetnisperoxíð, eins og í öðrum peroxíð er -1.

Aðrar tegundir peroxíð eru:

• superoxides (superoxides, þar sem súrefni hefur þann oxun -1/2);
• ólífræn ozonides (mjög óstöðugt efnasamband sem hefur í anjón sfna uppbyggingu óson);
• molozonide (Efnasamband sem hefur í uppbyggingu þess a tengi -OOO-).

Flúoríð, að hve miklu leyti oxun í súrefni of2

Flúor - mest virkur meðlimur allir nú þekkt. Þess vegna er efnahvarfið á milli súrefnis og flúor að vera ekki oxíð, og flúorfð. Þeir eru svo nefnd vegna þess að þetta efnasamband er ekki súrefni, og flúor er oxidant. Flúoríð ekki hægt að fá á eðlilegan hátt. Þeirra aðeins smíða með því að draga tengsl með the flúor vatnskenndri KOH. súrefnis flúorfð er skipt í:

• súrefni difluoride (af _2);
• monofluoride súrefni (O ₂ F _2).

Íhuga í meiri smáatriðum hvern af efnasamböndunum. súrefni difluoride í uppbyggingu þess er litlaus gas með sterka óþægilegt lykt. Eftir niðurkælingu þétt með þvi að gulleitur vökvi. Vökvinn illa sem er blandanlegur við vatni, en gott loft, flúor og óson. Efnafræðilega eiginleika súrefni difluoride - mjög sterkt oxandi efni. Að hve miklu leyti á oxun í súrefni of2 er 1, þ.e. á þessu efnasambandi er flúor oxidant og súrefni - afoxandi miðillinn. OF ₂ er mjög eitrað, en hreint fyrir flúor og nálgast eituráhrif fosgen. Helstu notkun af þessu tagi af efnasambandi - sem oxidizer fyrir drifefni, þar súrefni difluoride er ekki sprengifimt.

monofluoride súrefni í eðlilega stöðu er solid gulleit. Við bráðnun, myndar rauðum vökva. Það er öflugt oxandi efni, afar sprengifim í snertingu við lífrænna efnasambanda. Þetta efnasamband sýnir súrefni oxunarstig jöfn +2, þ.e. í þessu Flúor súrefni í sambandi virkar sem afoxandi miðli, og flúor - oxidant.

Óson og efnasambönd þess

Óson - sameind sem hefur þrjú súrefnis- atómunum sem er tengd við hvert annað. Í eðlilegt ástand er blár gas. Við kælingu Vökvaformin djúp blár litur nærri Indigo. The solid er kristal af dökkum bláum lit.. Óson hefur sterka lykt, það getur náttúrulega finn í loftinu eftir alvarlega stormur.

Ozone, eins og venjulega súrefni, er mjög sterkt oxandi efni. Efnafræðilegir eiginleikar nálægt sterkum sýrum. Þegar áhrifum ósons oxíð eykur hversu þeirra oxun með súrefni þróun. En á sama hve lækkaðri súrefni oxun. Óson Efnatengi eru ekki eins sterk og í O _{2 sameindarinnar,} þannig _að við eðlilegar aðstæður án þess að viðleitni það getur leyst f súrefni með the gefa út af orku hita. Með auknum hita áhrif á óson sameind og með minnkandi þrýstingi rotnun aðferð tvıatóma súrefni útverminn flýta. Þar að auki, ef stór rými í óson, þetta ferli getur leitt til sprengingu.

Þar sem óson er mjög sterkur oxidant og næstum öllum ferli sem felur með stórum virði hennar O _{2 sameindarinnar,} þá er ósonið mjög eitrað efni. Hins vegar, í háloftunum ósonlaginu spilar hlutverk reflector útfjólubláu sólarljósi.

Vegna þess að óson þvi að nota tæki á rannsóknarstofu að búa til lífrænar og ólífrænar ozonides. Þetta er mjög óstöðugt á uppbyggingu málsins, svo sköpun þeirra í náttúrulegum aðstæðum er ómögulegt. Ozonides eru geymd aðeins við lágan hita, þar á venjulegt hitastig, þeir eru mjög eitruð og sprengiefni.

Notkun súrefnis og sambönd þess í iðnaði

Vegna þess að í einu, vísindamenn hafa lært, hvaða gráða af oxun frá súrefni í samskiptum við aðra þætti, og efnasambönd þess eru mikið notaðar í iðnaði. Sérstaklega eftir að miðri tuttugustu öld voru fundin Turbo Tunnels - einingar sem geta umbreyta súrefni í vélræna stöðuorka. Þar sem súrefni - afar eldfim efni, þá er það notað í öllum atvinnugreinum þar sem það er nauðsynlegt að nota eld og hita. Þegar skorið og suðu málma eru einnig notuð canisters með súrefni með þrýsti til að auka loga suðu tæki. Súrefni er mikið notað í stáliðnaði, þar sem með þrýstilofti O ₂ er viðhaldið í háum hita ofni sprengja. Hámarks hve miklu leyti oxun súrefnis er -2. Þessi eiginleiki það er virkur er notað við framleiðslu oxíð í þeim tilgangi að frekari brennslu og losa varmaorku. Fljótandi súrefni, óson, og önnur efnasambönd sem innihalda mikið magn af O ₂ sameindarinnar _er notað sem oxandi efni, drifefni. Oxað súrefni Sum lífræn efnasambönd eru notuð sem sprengiefni.

Í efnaiðnaði, súrefni er notað sem oxandi miðli í sýru-vetniskolefnisefnasambönd, svo sem alkóhól, sýrur og þess háttar. D. Lyfið er notað við lækkaðan þrýsting fyrir sjúklinga með lungnasjúkdóms, til að halda lífi lífveru. Í landbúnaði, litlir skammtar af hreinu súrefni er notað til ræktaða fiska í tjörnum, til að auka hlutfall nautgripum og þess háttar. D.

Súrefni - öflugt oxandi efni, sem er nauðsynlegt til að tilvist

Hér að framan var það mikið skrifað um hvað súrefni hefur oxunarstig þegar inn í hvarfi við mismunandi efnasambönd og frumefni, hvaða tegundir af efnasamböndum súrefni, það eru, hvaða tegundir af lífshættulegt og sem eru það ekki. Einn getur verið óljóst - eins og í öllum eiturverkunum þess og mikil oxun súrefni er einn af þeim þáttum sem eru nauðsynleg til lífs á jörðinni? Sú staðreynd að plánetunni okkar er mjög jafnvægi aðili, sem er aðlagað sérstaklega að efna sem eru í andrúmslofti lag. Hún tekur þátt í hringrás, sem er eins og hér segir: maður og öllum öðrum dýrum neyta súrefni og framleiða koldíoxíð, og plöntur í miklum meirihluta neyta koldíoxíð og framleiða súrefni. Allt í heiminum er samtengd, og tap á einn tengil á keðjunni getur skemmt allt keðju. Við ættum ekki að gleyma því og gæta lífs á jörðinni í heild, ekki bara einstök fulltrúa sína.