Թթվածնի ատոմի կառուցվածքը. Թթվածին. տարրի քիմիական հատկությունները

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Թթվածին- Պարբերական աղյուսակի ութերորդ տարրը: Վերաբերում է ոչ մետաղներին։ Այն գտնվում է ենթախմբի VI խմբի A երկրորդ շրջանում։

Հերթական համարը 8 է։ Միջուկի լիցքը +8 է։ Ատոմային քաշը - 15,999 ամու Բնության մեջ հանդիպում են թթվածնի երեք իզոտոպներ՝ 16 O, 17 O և 18 O, որոնցից 16 O-ն ամենատարածվածն է (99,762%)։

Թթվածնի ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը

Թթվածնի ատոմն ունի երկու պատյան, ինչպես բոլոր տարրերը, որոնք գտնվում են երկրորդ շրջանում։ -VI խմբի համարը (քալկոգեններ) - ցույց է տալիս, որ ազոտի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային մակարդակում կա 6 վալենտային էլեկտրոն: Այն ունի բարձր օքսիդացնող հատկություն (միայն ֆտորն է ավելի բարձր)։

Բրինձ. 1. Թթվածնի ատոմի կառուցվածքի սխեմատիկ պատկերը:

Հիմնական վիճակի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրված է հետևյալ կերպ.

1s 2 2s 2 2p 4.

Թթվածինը p-ընտանիքի տարր է: Վալենտային էլեկտրոնների էներգիայի դիագրամը չգրգռված վիճակում հետևյալն է.

Թթվածինն ունի 2 զույգ զույգ էլեկտրոն և երկու չզույգված էլեկտրոն։ Իր բոլոր միացություններում թթվածինը ցուցադրում է II վալենտություն։

Բրինձ. 2. Թթվածնի ատոմի կառուցվածքի տարածական պատկերը.

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Թթվածին- քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի VIA խմբի երկրորդ շրջանի տարր D.I. Մենդելեև, ատոմային համարով 8. Խորհրդանիշ՝ Օ.

Ատոմային զանգված - 16 am.u. Թթվածնի մոլեկուլը երկատոմիկ է և ունի O 2 բանաձև

Թթվածինը պատկանում է p-տարրերի ընտանիքին։ Թթվածնի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s 2 2s 2 2p 4 է։ Իր միացություններում թթվածինն ի վիճակի է դրսևորել մի քանի օքսիդացման վիճակներ՝ «-2», «-1» (պերօքսիդներում), «+2» (F 2 O): Թթվածինը բնութագրվում է ալոտրոպիայի երևույթի դրսևորմամբ՝ մի քանի պարզ նյութերի տեսքով՝ ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներով։ Թթվածնի ալոտրոպային փոփոխություններն են թթվածինը O 2 և օզոնը O 3:

Թթվածնի քիմիական հատկությունները

Թթվածինը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է, քանի որ լրացնել արտաքինը էլեկտրոնային մակարդակնրան պակասում է ընդամենը 2 էլեկտրոն, և նա հեշտությամբ միացնում է դրանք։ Ռեակտիվության առումով թթվածինը զիջում է միայն ֆտորին։ Թթվածինը միացություններ է առաջացնում բոլոր տարրերի հետ, բացառությամբ հելիումի, նեոնի և արգոնի: Թթվածինն ուղղակիորեն փոխազդում է հալոգենների, արծաթի, ոսկու և պլատինի հետ (դրանց միացությունները ստացվում են անուղղակիորեն)։ Թթվածնի հետ կապված գրեթե բոլոր ռեակցիաները էկզոտերմիկ են: Առանձնահատկությունթթվածնի հետ համակցված բազմաթիվ ռեակցիաներ՝ մեծ քանակությամբ ջերմության և լույսի արտազատում։ Նման գործընթացները կոչվում են այրում:

Թթվածնի փոխազդեցությունը մետաղների հետ. Այսպիսով ալկալիական մետաղներ(բացառությամբ լիթիումի) թթվածինը ձևավորում է պերօքսիդներ կամ սուպերօքսիդներ, մնացածի հետ՝ օքսիդներ։ Օրինակ:

4Li + O 2 = 2Li 2 O;

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2;

K + O 2 \u003d KO 2;

2Ca + O 2 \u003d 2CaO;

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3;

2Cu + O 2 \u003d 2CuO;

3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4:

Թթվածնի փոխազդեցությունը ոչ մետաղների հետ. Թթվածնի փոխազդեցությունը ոչ մետաղների հետ տեղի է ունենում տաքացման ժամանակ. բոլոր ռեակցիաները էկզոթերմիկ են, բացառությամբ ազոտի հետ փոխազդեցության (ռեակցիան էնդոթերմային է, տեղի է ունենում 3000C ջերմաստիճանում. էլեկտրական աղեղ, բնության մեջ՝ կայծակնային արտանետման ժամանակ): Օրինակ:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5;

C + O 2 \u003d CO 2;

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O;

N 2 + O 2 ↔ 2NO - Ք.

Փոխազդեցություն բարդույթի հետ անօրգանական նյութեր. Երբ բարդ նյութերը այրվում են ավելցուկային թթվածնի մեջ, ձևավորվում են համապատասխան տարրերի օքսիդներ.

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O (t);

4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 O (t);

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (t, kat);

2PH 3 + 4O 2 = 2H 3 PO 4 (t);

SiH 4 + 2O 2 \u003d SiO 2 + 2H 2 O;

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8 SO 2 (t):

Թթվածինը ունակ է օքսիդացնել օքսիդները և հիդրօքսիդները միացություններին, որոնք ունեն ավելի բարձր օքսիդացման աստիճան.

2CO + O 2 \u003d 2CO 2 (t);

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 (t, V 2 O 5);

2NO + O 2 \u003d 2NO 2;

4FeO + O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 (t):

Փոխազդեցություն բարդ օրգանական նյութերի հետ: Գրեթե բոլոր օրգանական նյութերը այրվում են՝ մթնոլորտային թթվածնով օքսիդանալով ածխաթթու գազի և ջրի.

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + H 2 O:

Բացի այրման ռեակցիաներից (ամբողջական օքսիդացում), հնարավոր են նաև մասնակի կամ կատալիտիկ օքսիդացման ռեակցիաներ, որոնց դեպքում ռեակցիայի արգասիքները կարող են լինել սպիրտներ, ալդեհիդներ, կետոններ, կարբոքսիլաթթուներև այլ նյութեր.

Ածխաջրերի, սպիտակուցների և ճարպերի օքսիդացումը կենդանի օրգանիզմում ծառայում է որպես էներգիայի աղբյուր։

Թթվածնի ֆիզիկական հատկությունները

Թթվածինն ամենաառատ տարրն է երկրի վրա (47% ըստ զանգվածի): Օդը պարունակում է 21% թթվածին ըստ ծավալի։ թթվածին - բաղադրիչջուր, հանքանյութեր, օրգանական նյութեր: Բուսական և կենդանական հյուսվածքները պարունակում են 50-85% թթվածին տարբեր միացությունների տեսքով։

Ազատ վիճակում թթվածինը անգույն, անհամ և անհամ գազ է, ջրում վատ լուծվող գազ է (3 լիտր թթվածին լուծվում է 100 լիտր ջրի մեջ 20C ջերմաստիճանում։ Հեղուկ թթվածին. կապույտ գույն, ունի պարամագնիսական հատկություններ (ներքաշվում է մագնիսական դաշտի մեջ)։

Թթվածին ստանալը

Գոյություն ունեն թթվածնի արտադրության արդյունաբերական և լաբորատոր մեթոդներ։ Այսպիսով, արդյունաբերության մեջ թթվածինը ստացվում է հեղուկ օդի թորման միջոցով, իսկ թթվածին ստանալու հիմնական լաբորատոր մեթոդները ներառում են բարդ նյութերի ջերմային տարրալուծման ռեակցիաները.

2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

4K 2 Cr 2 O 7 \u003d 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 +3 O 2

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

2KClO 3 \u003d 2KCl + 3 O 2

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

Առաջադրանքը

95 գ սնդիկի (II) օքսիդի տարրալուծման արդյունքում ստացվել է 4,48 լիտր թթվածին (N.O.): Հաշվե՛ք քայքայված սնդիկի (II) օքսիդի մասնաբաժինը (ըստ քաշով%):

Լուծում

Եկեք գրենք սնդիկի օքսիդի (II) տարրալուծման ռեակցիայի հավասարումը. 2HgO \u003d 2Hg + O 2: Իմանալով արձակված թթվածնի ծավալը՝ մենք գտնում ենք դրա նյութի քանակը. մոլ. Ըստ ռեակցիայի հավասարման n (HgO): n (O 2) \u003d 2: 1, հետևաբար, n (HgO) \u003d 2 × n (O 2) \u003d 0,4 մոլ. Հաշվենք քայքայված օքսիդի զանգվածը։ Նյութի քանակությունը կապված է նյութի զանգվածի հետ՝ հարաբերակցությամբ. Սնդիկի (II) օքսիդի մոլային զանգվածը (մեկ մոլի մոլեկուլային զանգվածը), որը հաշվարկվում է D.I-ի քիմիական տարրերի աղյուսակի միջոցով: Մենդելեև - 217 գ/մոլ. Այնուհետև սնդիկի օքսիդի զանգվածը (II) հավասար է. մ(HgO) = n(HgO) × Մ(HgO) \u003d 0,4 × 217 \u003d 86,8 գ: Եկեք որոշենք քայքայված օքսիդի զանգվածային բաժինը.

Թթվածինը VI-րդ դարի երկրորդ շրջանում է հիմնական խումբպարբերական աղյուսակի հնացած կարճ տարբերակը: Համաձայն նոր համարակալման ստանդարտների՝ սա 16-րդ խումբն է։ Համապատասխան որոշումը կայացրել է IUPAC-ը 1988թ. Թթվածնի բանաձևն է պարզ նյութ- Մոտ 2: Դիտարկենք նրա հիմնական հատկությունները, դերը բնության և տնտեսության մեջ: Սկսենք պարբերական համակարգի ամբողջ խմբի բնութագրերից, որը գլխավորում է թթվածինը։ Տարրը տարբերվում է իր հարակից քալկոգեններից, իսկ ջուրը՝ ջրածնային սելենից և թելուրից։ Բացատրություն բոլորի համար տարբերակիչ հատկանիշներկարելի է գտնել միայն իմանալով ատոմի կառուցվածքի և հատկությունների մասին:

Քալկոգենները թթվածնի հետ կապված տարրեր են:

Նմանատիպ հատկություններով ատոմները կազմում են մեկ խումբ պարբերական համակարգ. Թթվածինը գլխավորում է քալկոգենների ընտանիքը, սակայն նրանցից տարբերվում է մի շարք հատկություններով։

Թթվածնի ատոմային զանգվածը՝ խմբի նախահայրը, 16 ամու է։ մ.Քալկոգենները ջրածնի և մետաղների հետ միացությունների առաջացման ժամանակ ցույց են տալիս իրենց սովորական օքսիդացման աստիճանը՝ -2. Օրինակ՝ ջրի բաղադրության մեջ (H 2 O) թթվածնի օքսիդացման թիվը -2 է։

Քալկոգենների բնորոշ ջրածնային միացությունների բաղադրությունը համապատասխանում է ընդհանուր բանաձևին՝ H 2 R. Երբ այդ նյութերը լուծվում են, առաջանում են թթուներ: Միայն ջրածնային կապթթվածին - ջուր - ունի հատուկ հատկություններ. Գիտնականների կարծիքով՝ այս արտասովոր նյութը և՛ շատ թույլ թթու է, և՛ շատ թույլ հիմք։

Ծծումբը, սելենը և թելուրը ունեն բնորոշ դրական օքսիդացման վիճակներ (+4, +6) թթվածնով և բարձր էլեկտրաբացասական (EO) այլ ոչ մետաղներով միացություններում։ Քալկոգենի օքսիդների կազմը արտացոլում է ընդհանուր բանաձևեր RO 2, RO 3. Համապատասխան թթուներն ունեն բաղադրություն՝ H 2 RO 3 , H 2 RO 4 ։

Տարրերը համապատասխանում են պարզ նյութերին՝ թթվածին, ծծումբ, սելեն, թելուր և պոլոնիում։ Առաջին երեք ներկայացուցիչներն ունեն ոչ մետաղական հատկություններ: Թթվածնի բանաձևը O 2 է: Նույն տարրի ալոտրոպ մոդիֆիկացիան օզոնն է (O 3): Երկու փոփոխություններն էլ գազեր են։ Ծծումբը և սելենը պինդ ոչ մետաղներ են։ Թելլուրիումը մետաղական նյութ է, հաղորդիչ էլեկտրական հոսանք, պոլոնիումը մետաղ է։

Թթվածինը ամենատարածված տարրն է

Մենք արդեն գիտենք, որ գոյություն ունի նույն քիմիական տարրի մեկ այլ տեսակ՝ պարզ նյութի տեսքով։ Սա օզոն է, գազ, որը շերտ է կազմում երկրի մակերևույթից մոտ 30 կմ բարձրության վրա, որը հաճախ կոչվում է օզոնային շերտ: Կապված թթվածինը ներառված է ջրի մոլեկուլներում՝ բազմաթիվ ապարների և հանքանյութերի բաղադրության մեջ, օրգանական միացություններ.

Թթվածնի ատոմի կառուցվածքը

Մենդելեևի պարբերական աղյուսակը պարունակում է ամբողջական տեղեկատվություն թթվածնի մասին.

1. Տարրի հերթական համարը 8 է։
2. Հիմնական լիցքավորումը - +8:
3. Էլեկտրոնների ընդհանուր թիվը 8 է։
4. Թթվածնի էլեկտրոնային բանաձևը 1s 2 2s 2 2p 4 է:

Բնության մեջ կան երեք կայուն իզոտոպ, որոնք պարբերական աղյուսակում ունեն նույն սերիական համարը, պրոտոնների և էլեկտրոնների նույնական կազմը, բայց տարբեր թիվնեյտրոններ։ Իզոտոպները նշանակվում են նույն նշանով՝ O: Համեմատության համար ներկայացնում ենք թթվածնի երեք իզոտոպների բաղադրությունն արտացոլող դիագրամ.

Թթվածնի հատկությունները - քիմիական տարր

Ատոմի 2p ենթամակարդակի վրա կան երկու չզույգված էլեկտրոններ, որոնք բացատրում են -2 և +2 օքսիդացման վիճակների տեսքը։ Երկու զույգ էլեկտրոնները չեն կարող առանձնացվել օքսիդացման վիճակը +4-ի հասցնելու համար, ինչպես ծծումբը և այլ քալկոգենները: Պատճառը ազատ ենթամակարդակի բացակայությունն է։ Հետեւաբար, միացություններում քիմիական տարրթթվածինը ցույց չի տալիս վալենտություն և օքսիդացման վիճակ, որը հավասար է խմբի թվին կարճ տարբերակպարբերական համակարգ (6). Նրա սովորական օքսիդացման թիվը -2 է։

Միայն ֆտորով միացություններում թթվածինը դրսևորում է +2 դրական օքսիդացման վիճակ, որն իրեն բնորոշ չէ։ Երկու ուժեղ ոչ մետաղների EO արժեքը տարբեր է. EO(O) = 3.5; EO (F) = 4. Որպես ավելի էլեկտրաբացասական քիմիական տարր՝ ֆտորն ավելի ուժեղ է պահում իր էլեկտրոնները և ձգում է վալենտային մասնիկները դեպի թթվածնի ատոմները: Հետևաբար, ֆտորի հետ ռեակցիայի ժամանակ թթվածինը վերականգնող նյութ է, այն նվիրում է էլեկտրոններ։

Թթվածինը պարզ նյութ է

Անգլիացի հետազոտող Դ. Փրիսթլին 1774 թվականին, փորձերի ժամանակ, գազ է բաց թողել սնդիկի օքսիդի տարրալուծման ժամանակ։ Երկու տարի առաջ K. Scheele-ն ստացել էր նույն նյութը իր մաքուր տեսքով: Միայն մի քանի տարի անց ֆրանսիացի քիմիկոս Ա.Լավուազեն պարզեց, թե ինչ գազ է մտնում օդի մեջ, ուսումնասիրեց հատկությունները։ Քիմիական բանաձևթթվածին - O 2. Եկեք նյութի բաղադրության գրանցման մեջ արտացոլենք էլեկտրոնները, որոնք ներգրավված են ոչ բևեռայինի ձևավորման մեջ կովալենտային կապ- Օ:: Օհ: Յուրաքանչյուր կապող էլեկտրոնային զույգ փոխարինենք մեկ տողով՝ O=O: Թթվածնի այս բանաձեւը հստակ ցույց է տալիս, որ մոլեկուլի ատոմները կապված են երկու ընդհանուր զույգ էլեկտրոնների միջեւ։

Եկեք կատարենք պարզ հաշվարկներ և որոշենք, թե որն է թթվածնի հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը՝ Mr (O 2) \u003d Ar (O) x 2 \u003d 16 x 2 \u003d 32. Համեմատության համար՝ Mr (օդ) \u003d 29. Քիմիական թթվածնի բանաձևը տարբերվում է թթվածնի ատոմից: Սա նշանակում է, որ Mr (O 3) \u003d Ar (O) x 3 \u003d 48. Օզոնը 1,5 անգամ ավելի ծանր է, քան թթվածինը:

Ֆիզիկական հատկություններ

Թթվածինը անգույն, անհամ և հոտ գազ է (նորմալ ջերմաստիճանի և մթնոլորտային ճնշման դեպքում): Նյութը մի փոքր ավելի ծանր է, քան օդը; լուծելի է ջրի մեջ, բայց փոքր քանակությամբ: Թթվածնի հալման կետը բացասական է և կազմում է -218,3 °C։ Այն կետը, որտեղ հեղուկ թթվածինը նորից վերածվում է գազային թթվածնի, նրա եռման կետն է: O 2 մոլեկուլների համար այս արժեքը ֆիզիկական քանակությունհասնում է -182,96 °C։ Հեղուկ և պինդ վիճակում թթվածինը ձեռք է բերում բաց կապույտ գույն։

Լաբորատորիայում թթվածնի ստացում

Երբ թթվածին պարունակող նյութերը, ինչպիսիք են կալիումի պերմանգանատը, տաքացվում են, անգույն գազ, որը կարելի է հավաքել կոլբայի կամ փորձանոթի մեջ։ Եթե ​​վառվող ջահը մտցնեք մաքուր թթվածնի մեջ, այն ավելի վառ է այրվում, քան օդում: Թթվածին ստանալու երկու այլ լաբորատոր մեթոդներ են ջրածնի պերօքսիդի և կալիումի քլորատի (բերտոլետի աղի) տարրալուծումը։ Դիտարկենք սարքի սխեման, որն օգտագործվում է ջերմային տարրալուծման համար:

Փորձանոթի կամ կլոր հատակով կոլբայի մեջ լցնել մի քիչ բերթոլետի աղ, փակել գազի ելքի խողովակով խցանով։ Դրա հակառակ ծայրը պետք է ուղղել (ջրի տակ) դեպի շրջված կոլբը։ Վիզը պետք է իջեցնել ջրով լցված լայն ապակու կամ բյուրեղացնողի մեջ։ Երբ Berthollet աղով փորձանոթը տաքացվում է, թթվածին է արտազատվում։ Գազի ելքի խողովակի միջով այն մտնում է կոլբայի մեջ՝ այնտեղից ջուրը տեղահանելով։ Երբ կոլբը գազով լցվում է, այն խցանով փակում են ջրի տակ և շուռ տալիս։ Այս լաբորատոր փորձի արդյունքում ստացված թթվածինը կարող է օգտագործվել պարզ նյութի քիմիական հատկությունները ուսումնասիրելու համար։

Այրում

Եթե ​​լաբորատորիան թթվածնի մեջ այրում է նյութեր, ապա պետք է իմանալ և դիտարկել հրդեհային կանոնակարգեր. Ջրածինը օդում ակնթարթորեն այրվում է, իսկ թթվածնի հետ խառնված 2:1 հարաբերակցությամբ պայթուցիկ է։ Մաքուր թթվածնի մեջ նյութերի այրումը շատ ավելի ինտենսիվ է, քան օդում։ Այս երեւույթը բացատրվում է օդի բաղադրությամբ։ Մթնոլորտում թթվածինը մի փոքր ավելի է, քան մասի 1/5-ը (21%)։ Այրումը նյութերի ռեակցիան է թթվածնի հետ, որի արդյունքում առաջանում են տարբեր արգասիքներ՝ հիմնականում մետաղների և ոչ մետաղների օքսիդներ։ O 2-ի խառնուրդները այրվող նյութերի հետ դյուրավառ են, բացի այդ, ստացված միացությունները կարող են թունավոր լինել:

Սովորական մոմի (կամ լուցկու) այրումն ուղեկցվում է ածխաթթու գազի առաջացմամբ։ Հետևյալ փորձը կարելի է անել տանը. Եթե ​​տակը նյութ եք այրում ապակե բանկակամ մեծ բաժակ, այրումը կդադարի, հենց որ ամբողջ թթվածինը սպառվի: Ազոտը չի ապահովում շնչառությունը և այրումը: Ածխածնի երկօքսիդը՝ օքսիդացման արդյունք, այլևս չի արձագանքում թթվածնի հետ։ Թափանցիկ թույլ է տալիս հայտնաբերել ներկայությունը մոմի այրվելուց հետո: Եթե ​​այրման արտադրանքը անցնում է կալցիումի հիդրօքսիդի միջով, լուծումը դառնում է պղտոր: Քիմիական ռեակցիա է տեղի ունենում կրաքարի ջրի և ածխածնի երկօքսիդի միջև, որի արդյունքում առաջանում է չլուծվող կալցիումի կարբոնատ:

Արդյունաբերական մասշտաբով թթվածնի արտադրություն

Ամենաէժան գործընթացը, որի արդյունքում ստացվում են առանց օդի O 2 մոլեկուլներ, չի ներառում քիմիական ռեակցիաներ: Արդյունաբերության մեջ, ասենք, մետալուրգիական գործարաններում օդը ցածր ջերմաստիճանում և բարձր ճնշումհեղուկացնել. Այդպիսին էական բաղադրիչներմթնոլորտը, ինչպես ազոտն ու թթվածինը, եռում են տարբեր ջերմաստիճաններ. Առանձնացրեք օդի խառնուրդը՝ աստիճանաբար տաքացնելով մինչև նորմալ ջերմաստիճան: Նախ ազատվում են ազոտի մոլեկուլները, հետո թթվածինը: Տարանջատման մեթոդը հիմնված է պարզ նյութերի տարբեր ֆիզիկական հատկությունների վրա: Թթվածնի պարզ նյութի բանաձևը նույնն է, ինչ եղել է մինչև օդի սառեցումը և հեղուկացումը՝ O 2:

Էլեկտրոլիզի որոշ ռեակցիաների արդյունքում նույնպես թթվածին է արտազատվում, այն հավաքվում է համապատասխան էլեկտրոդի վրայով։ Գազը մեծ ծավալներով անհրաժեշտ է արդյունաբերական և շինարարական ձեռնարկություններին։ Թթվածնի պահանջարկը մշտապես աճում է հատկապես քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Ստացված գազը պահվում է արդյունաբերական և բժշկական նպատակներով պողպատե բալոններում, որոնք ապահովված են գծանշումներով: Թթվածնի բաքերը ներկված են կապույտ կամ կապույտ գույնով, որպեսզի դրանք տարբերվեն մյուսներից: հեղուկացված գազեր- ազոտ, մեթան, ամոնիակ:

Քիմիական հաշվարկներ ըստ O 2 մոլեկուլների պարունակող ռեակցիաների բանաձևի և հավասարումների

Թվային արժեք մոլային զանգվածթթվածինը համընկնում է մեկ այլ արժեքի՝ հարաբերական մոլեկուլային քաշի հետ: Միայն առաջին դեպքում կան չափման միավորներ։ Հակիրճ, թթվածնի նյութի և դրա մոլային զանգվածի բանաձևը պետք է գրվի հետևյալ կերպ. M (O 2) \u003d 32 գ / մոլ: Նորմալ պայմաններում ցանկացած գազի մոլը համապատասխանում է 22,4 լիտր ծավալի։ Սա նշանակում է, որ 1 մոլ O 2-ը 22,4 լիտր նյութ է, 2 մոլ O 2-ը 44,8 լիտր է: Ըստ թթվածնի և ջրածնի ռեակցիայի հավասարման՝ կարելի է տեսնել, որ 2 մոլ ջրածին և 1 մոլ թթվածին փոխազդում են.

Եթե ​​ռեակցիայի մեջ ներգրավված է 1 մոլ ջրածին, ապա թթվածնի ծավալը կլինի 0,5 մոլ։ 22,4 լ / մոլ \u003d 11,2 լ.

O 2 մոլեկուլների դերը բնության և մարդու կյանքում

Թթվածինը սպառվում է Երկրի վրա ապրող կենդանի օրգանիզմների կողմից և ներգրավված է նյութի ցիկլում ավելի քան 3 միլիարդ տարի: Սա շնչառության և նյութափոխանակության հիմնական նյութն է, որի օգնությամբ տեղի է ունենում մոլեկուլների տարրալուծում։ սննդանյութեր, սինթեզվում է օրգանիզմներին անհրաժեշտ էներգիան։ Երկրի վրա թթվածինն անընդհատ սպառվում է, սակայն դրա պաշարները համալրվում են ֆոտոսինթեզի միջոցով։ Ռուս գիտնական Կ.Տիմիրյազևը կարծում էր, որ այս գործընթացի շնորհիվ մեր մոլորակի վրա դեռ գոյություն ունի կյանք։

Մեծ է թթվածնի դերը բնության և տնտեսության մեջ.

• կլանված կենդանի օրգանիզմների կողմից շնչառության գործընթացում.
• մասնակցում է բույսերի ֆոտոսինթեզի ռեակցիաներին.
• օրգանական մոլեկուլների մի մասն է;
• քայքայման, խմորման, ժանգոտման գործընթացները ընթանում են թթվածնի մասնակցությամբ, որը հանդես է գալիս որպես օքսիդացնող նյութ.
• օգտագործվում է օրգանական սինթեզի արժեքավոր արտադրանք ստանալու համար։

Հեղուկ թթվածինը բալոններում օգտագործվում է բարձր ջերմաստիճանում մետաղները կտրելու և եռակցելու համար: Այդ գործընթացներն իրականացվում են մեքենաշինական գործարաններում, տրանսպորտում և շինարարական ընկերություններ. Աշխատանքի համար ջրի տակ, ստորգետնյա, վրա բարձր բարձրությունանօդ տարածության մեջ մարդկանց անհրաժեշտ են նաև O 2 մոլեկուլներ: բժշկության մեջ օգտագործվում են հիվանդ մարդկանց ներշնչած օդի բաղադրությունը հարստացնելու համար։ Բժշկական նպատակներով գազը տեխնիկական գազից տարբերվում է կեղտերի և հոտի գրեթե իսպառ բացակայությամբ։

Թթվածինը իդեալական օքսիդացնող նյութ է

Թթվածնային միացությունները հայտնի են պարբերական համակարգի բոլոր քիմիական տարրերով, բացառությամբ ընտանիքի առաջին ներկայացուցիչների. ազնիվ գազեր. Շատ նյութեր ուղղակիորեն փոխազդում են O ատոմների հետ, բացառությամբ հալոգենների, ոսկու և պլատինի: Մեծ նշանակությունունեն թթվածնի հետ կապված երևույթներ, որոնք ուղեկցվում են լույսի և ջերմության արտազատմամբ։ Նման գործընթացները լայնորեն կիրառվում են առօրյա կյանքում և արդյունաբերության մեջ։ Մետաղագործության մեջ հանքաքարերի փոխազդեցությունը թթվածնի հետ կոչվում է բովում։ Նախապես մանրացված հանքաքարը խառնվում է թթվածնով հարստացված օդի հետ։ Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում մետաղները սուլֆիդներից վերածվում են պարզ նյութերի։ Այսպես են ստացվում երկաթը և որոշ գունավոր մետաղներ։ Մաքուր թթվածնի առկայությունը մեծացնում է արագությունը տեխնոլոգիական գործընթացներքիմիայի, տեխնիկայի և մետալուրգիայի տարբեր ճյուղերում։

Ցածր ջերմաստիճանում բաղադրիչների բաժանման միջոցով օդից թթվածին ստանալու էժան մեթոդի ի հայտ գալը խթանեց շատ տարածքների զարգացումը արդյունաբերական արտադրություն. Քիմիկոսները O 2 մոլեկուլները և O ատոմները համարում են իդեալական օքսիդացնող նյութեր: Սրանք բնական նյութեր են, բնության մեջ անընդհատ թարմացվում են, չեն աղտոտում միջավայրը. Բացի այդ, քիմիական ռեակցիաներթթվածնի մասնակցությամբ ամենից հաճախ ավարտվում է մեկ այլ բնական և անվտանգ մթերքի՝ ջրի սինթեզով։ Մեծ է O 2-ի դերը թունավոր արդյունաբերական թափոնների չեզոքացման, աղտոտվածությունից ջրի մաքրման գործում։ Բացի թթվածնից, այն օգտագործվում է ախտահանման համար ալոտրոպիկ փոփոխություն- օզոն: Այս պարզ նյութն ունի բարձր օքսիդացնող ակտիվություն։ Երբ ջուրը օզոնացվում է, աղտոտիչները քայքայվում են: Օզոնը նույնպես վնասակար ազդեցություն ունի պաթոգեն միկրոֆլորայի վրա:

ԹԹՎԱԾԻՆ (լատիներեն Oxygenium), O, պարբերական համակարգի կարճ ձևի (երկար ձևի 16-րդ խումբ) VI խմբի քիմիական տարր, պատկանում է քալկոգեններին; ատոմային թիվ 8, ատոմային զանգված 15.9994. Բնական թթվածինը բաղկացած է երեք իզոտոպներից՝ 16 O (99,757%), 17 O (0,038%) և 18 O (0,205%)։ Խառնուրդում ամենաթեթև 16 O իզոտոպների գերակշռությունը պայմանավորված է նրանով, որ 16 O ատոմի միջուկը բաղկացած է 8 պրոտոնից և 8 նեյտրոնից։ Պրոտոնների և նեյտրոնների հավասար քանակությունը որոշում է միջուկում դրանց միացման բարձր էներգիան և 16 O միջուկների ամենամեծ կայունությունը մնացածի համեմատ։ Ռադիոիզոտոպները արհեստականորեն ստացվել են զանգվածային թվեր 12-26.

Պատմության տեղեկանք.Թթվածին ինքնուրույն ստացվել է 1774 թվականին Կ. Շելեի կողմից (կալիումի նիտրատների KNO 3 և նատրիումի NaNO 3, մանգանի երկօքսիդի MnO 2 և այլ նյութեր կալցինացնելով) և Ջ. Պրիստլին (կապարի տետրոքսիդ Pb 3 O 4 տաքացնելով և սնդիկի օքսիդը HgO): Հետագայում, երբ պարզվեց, որ թթվածինը թթուների մի մասն է, Ա. Լավուազիեն առաջարկեց oxygène անվանումը (հունարեն όχύς - թթու և γεννάω - ծնում եմ, հետևաբար. Ռուսական անուն«թթվածին»):

բաշխումը բնության մեջ.Թթվածինը Երկրի վրա ամենատարածված քիմիական տարրն է. քիմիապես կապված թթվածնի պարունակությունը հիդրոսֆերայում կազմում է 85,82% (հիմնականում ջրի տեսքով), երկրի ընդերքը-49% քաշով. Հայտնի է ավելի քան 1400 հանքանյութ, որոնք պարունակում են թթվածին։ Դրանցից գերակշռում են թթվածին պարունակող թթուների աղերից առաջացած հանքանյութերը (ամենակարևոր դասերն են բնական կարբոնատները, բնական սիլիկատները, բնական սուլֆատները, բնական ֆոսֆատները) և դրանց վրա հիմնված ապարները (օրինակ՝ կրաքար, մարմար), ինչպես նաև տարբեր բնական օքսիդներ, բնական հիդրօքսիդներ և ժայռեր(օրինակ, բազալտ): Մոլեկուլային թթվածինը կազմում է երկրագնդի մթնոլորտի ծավալային 20,95%-ը (23,10% զանգվածով): Մթնոլորտային թթվածինը կենսաբանական ծագում ունի և ձևավորվում է կանաչ բույսերորը պարունակում է ջրի քլորոֆիլ և ածխաթթու գազ ֆոտոսինթեզի ընթացքում: Բույսերի կողմից թողարկված թթվածնի քանակը փոխհատուցում է քայքայման, այրման և շնչառության գործընթացներում սպառվող թթվածնի քանակությունը:

Թթվածինը` կենսածին տարր, բնական օրգանական միացությունների (սպիտակուցներ, ճարպեր, նուկլեինաթթուներ, ածխաջրեր և այլն) և բաղադրության մեջ անօրգանական միացություններկմախք.

Հատկություններ. Թթվածնի ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը 2s 2 2p 4; միացություններում ցույց է տալիս օքսիդացման աստիճաններ -2, -1, հազվադեպ +1, +2; Պաուլինգի էլեկտրաբացասականություն 3.44 (ֆտորից հետո ամենաէլեկտրբացասական տարրը); ատոմային շառավիղ 60 pm; O 2 իոնի շառավիղը -121 pm է (համակարգման թիվ 2): Գազային, հեղուկ և պինդ վիճակներում թթվածինը գոյություն ունի ձևով երկատոմիական մոլեկուլներՄոտ 2. O 2 մոլեկուլները պարամագնիսական են: Գոյություն ունի նաև թթվածնի ալոտրոպ մոդիֆիկացիա՝ օզոն, որը բաղկացած է եռատոմային O 3 մոլեկուլներից։

Հիմնական վիճակում թթվածնի ատոմն ունի զույգ թիվվալենտային էլեկտրոններ, որոնցից երկուսը չզույգված են: Հետևաբար, թթվածինը, որը չունի ցածր էներգիայի թափուր դ-օբիտալ, քիմիական միացությունների մեծ մասում երկվալենտ է: Կախված քիմիական կապի բնույթից և միացության բյուրեղային կառուցվածքի տեսակից՝ թթվածնի կոորդինացիոն թիվը կարող է տարբեր լինել՝ O (ատոմային թթվածին), 1 (օրինակ՝ O 2, CO 2), 2 (օրինակ՝ H 2 O, H 2 O 2), 3 (օր. H 3 O +), 4 (օր. Be և Zn օքսոացետատներ), 6 (օր. MgO, CdO), 8 (օր. Na 2 O, Cs 2 O): Ատոմի փոքր շառավիղի շնորհիվ թթվածինը կարողանում է ուժեղ π կապեր ստեղծել այլ ատոմների հետ, օրինակ՝ թթվածնի ատոմների (O 2, O 3), ածխածնի, ազոտի, ծծմբի և ֆոսֆորի հետ։ Հետևաբար, թթվածնի համար մեկ կրկնակի կապը (494 կՋ/մոլ) էներգետիկ առումով ավելի բարենպաստ է, քան երկու պարզ կապերը (146 կՋ/մոլ):

O 2 մոլեկուլների պարամագնիսականությունը բացատրվում է կրկնակի այլասերված հակակապակցված π* ուղեծրերում զուգահեռ սպիններով երկու չզույգված էլեկտրոնների առկայությամբ։ Քանի որ մոլեկուլի միացնող ուղեծրերում չորս էլեկտրոն ավելի շատ կա, քան թուլացող ուղեծրերում, O 2-ում կապի կարգը 2 է, այսինքն՝ թթվածնի ատոմների միջև կապը կրկնակի է։ Եթե ​​ֆոտոքիմիական կամ քիմիական գործողության ներքո երկու էլեկտրոններ հակառակ սպիններով հայտնվում են նույն π * ուղեծրի վրա, առաջանում է առաջին գրգռված վիճակը, որը գտնվում է 92 կՋ/մոլ էներգիայով ավելի բարձր, քան հիմնական վիճակն է: Եթե ​​թթվածնի ատոմի գրգռման ժամանակ երկու էլեկտրոններ զբաղեցնում են երկու տարբեր π* ուղեծրեր և ունեն հակադիր սպիններ, առաջանում է երկրորդ գրգռված վիճակ, որի էներգիան 155 կՋ/մոլով բարձր է հիմնական վիճակից։ Գրգռումը ուղեկցվում է միջատոմիական աճով O-O հեռավորություններ 120.74-ից հիմնական վիճակում մինչև 121.55-ը առաջին և մինչև 122.77-ը երկրորդ գրգռված վիճակում, որն իր հերթին հանգեցնում է թուլացման: O-O կապերև թթվածնի ռեակտիվության բարձրացմանը: O 2 մոլեկուլի երկու գրգռված վիճակները կարևոր դեր են խաղում գազային փուլում օքսիդացման ռեակցիաներում:

Թթվածինը անգույն, անհոտ և անհամ գազ է. t pl -218,3 ° С, t kip -182,9 ° С, գազային թթվածնի խտությունը 1428,97 կգ / դմ 3 (0 ° С և նորմալ ճնշման դեպքում): Հեղուկ թթվածինը գունատ կապույտ հեղուկ է, պինդ թթվածինը կապույտ բյուրեղային նյութ է։ 0 °C ջերմաստիճանում ջերմահաղորդականությունը կազմում է 24,65-10 -3 Վտ/(mK), մոլային ջերմային հզորությունը մշտական ​​ճնշման դեպքում՝ 29,27 Ջ/(մոլ Կ), գազային թթվածնի թույլատրելիությունը՝ 1,000547, իսկ հեղուկ թթվածինը՝ 1.491. Թթվածինը վատ է լուծվում ջրում (3,1% թթվածին ըստ ծավալի 20°C-ում), հեշտությամբ լուծվում է որոշ ֆտորօրգանական լուծիչներում, ինչպիսիք են պերֆտորոդեկալինը (4500% թթվածին ըստ ծավալի 0°C-ում): Զգալի քանակությամբ թթվածին լուծում են ազնիվ մետաղները՝ արծաթը, ոսկին և պլատինը։ Գազի լուծելիությունը հալված արծաթի մեջ (2200% ծավալով 962 ° C-ում) կտրուկ նվազում է ջերմաստիճանի նվազման հետ, հետևաբար, օդում սառչելիս արծաթի հալոցը «եռում» և ցողում է լուծված թթվածնի ինտենսիվ արտազատման պատճառով:

Թթվածինը շատ ռեակտիվ է, ուժեղ օքսիդացնող նյութ. նորմալ պայմաններում փոխազդում է պարզ նյութերի մեծ մասի հետ, հիմնականում համապատասխան օքսիդների ձևավորմամբ (շատ ռեակցիաներ, որոնք դանդաղ են ընթանում սենյակային ջերմաստիճանում կամ ավելի ցածր ջերմաստիճաններ, երբ տաքացվում են, ուղեկցվում են պայթյունով և մեծ քանակությամբ ջերմության արտանետմամբ)։ Թթվածինը նորմալ պայմաններում փոխազդում է ջրածնի հետ (ջուրը ձևավորվում է H 2 O, թթվածնի խառնուրդները ջրածնի հետ պայթուցիկ են, տես Պայթեցնող գազ), տաքացնելիս՝ ծծմբի հետ (ծծմբի երկօքսիդ SO 2 և ծծմբի եռօքսիդ SO 3), ածխածնի (ածխածնի օքսիդ CO , ածխածնի երկօքսիդ CO 2), ֆոսֆոր (ֆոսֆորի օքսիդներ), շատ մետաղներ (մետաղների օքսիդներ), հատկապես հեշտությամբ ալկալային և հողալկալիական մետաղների հետ (հիմնականում մետաղական պերօքսիդներ և սուպերօքսիդներ, ինչպիսիք են բարիումի պերօքսիդ BaO 2, կալիումի սուպերօքսիդ KO 2)։ Թթվածինը փոխազդում է ազոտի հետ 1200 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում կամ երբ ենթարկվում է էլեկտրական լիցքաթափման (ձևավորվում է ազոտի մոնօքսիդ NO): Քսենոնի, կրիպտոնի, հալոգենների, ոսկու և պլատինի հետ թթվածնային միացությունները ստացվում են անուղղակիորեն։ Թթվածինը քիմիական միացություններ չի առաջացնում հելիումի, նեոնի և արգոնի հետ: Հեղուկ թթվածինը նաև ուժեղ օքսիդացնող նյութ է. դրանով ներծծված բամբակյա բուրդն անմիջապես այրվում է, երբ բռնկվում է, որոշ ցնդող օրգանական նյութեր կարող են ինքնաբռնկվել, երբ դրանք գտնվում են հեղուկ թթվածնով բաց նավից մի քանի մետր հեռավորության վրա:

Թթվածինը ձևավորում է երեք իոնային ձևեր, որոնցից յուրաքանչյուրը որոշում է քիմիական միացությունների առանձին դասի հատկությունները. թթվածնի ատոմը -1 է, օրինակ՝ ջրածնի պերօքսիդ H 2 O 2), O 2- - օքսիդներ (թթվածնի ատոմի օքսիդացման վիճակը -2): Դրական օքսիդացման +1 և +2 թթվածին դրսևորվում է ֆտորիդներում О 2 F 2 և OF 2 համապատասխանաբար: Թթվածնի ֆտորիդները անկայուն են, դրանք ուժեղ օքսիդացնող և ֆտորացնող ռեագենտներ են։

Մոլեկուլային թթվածինը թույլ լիգանդ է և ավելացնում է որոշ Fe, Co, Mn, Cu համալիրներ։ Նման բարդույթներից ամենակարևորը երկաթի պորֆիրինն է, որը հեմոգլոբինի մի մասն է՝ սպիտակուց, որն իրականացնում է թթվածնի փոխանցում տաքարյուն կենդանիների օրգանիզմում։

Կենսաբանական դեր. Թթվածին, ինչպես ազատ ձևով, այնպես էլ ներսում տարբեր նյութեր(օրինակ՝ օքսիդազներ և օքսիդորեդուկտազներ ֆերմենտներ) մասնակցում են կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող բոլոր օքսիդատիվ գործընթացներին։ Արդյունքում առանձնանում է մեծ թվովէներգիա, որը ծախսվում է կյանքի գործընթացում.

Անդորրագիր. Արդյունաբերական մասշտաբով թթվածինն արտադրվում է օդի հեղուկացման և մասնակի թորման միջոցով (տե՛ս հոդվածում Օդի բաժանումը), ինչպես նաև ջրի էլեկտրոլիզի միջոցով։ Լաբորատոր պայմաններում թթվածինը ստացվում է տարրալուծմամբ՝ տաքացնելով ջրածնի պերօքսիդը (2P 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2), մետաղների օքսիդները (օրինակ՝ սնդիկի օքսիդը՝ 2HgO \u003d 2Hg + O 2), թթվածնի աղերը. պարունակող օքսիդացնող թթուներ (օրինակ՝ կալիումի քլորատ՝ 2KlO 3 \u003d 2KCl + 3O 2, կալիումի պերմանգանատ՝ 2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2) մի OH-ի էլեկտրոլիզի միջոցով։ Գազային թթվածինը պահվում և տեղափոխվում է պողպատե բալոններում, ներկված կապույտ, 15 և 42 ՄՊա ճնշման տակ, հեղուկ թթվածինը` մետաղական Dewar անոթներում կամ հատուկ տանկի տանկերում:

Դիմում. Տեխնիկական թթվածինը օգտագործվում է որպես օքսիդացնող նյութ մետալուրգիայում (տե՛ս, օրինակ, թթվածին-փոխակերպիչ գործընթացը), մետաղների գազաբոցով մշակման մեջ (տե՛ս, օրինակ, թթվածնավառելիքի կտրումը), քիմիական արդյունաբերությունարհեստական ​​հեղուկ վառելիքի, քսայուղերի, ազոտական ​​և ծծմբական թթուների, մեթանոլի, ամոնիակային և ամոնիակային պարարտանյութերի, մետաղական պերօքսիդների և այլնի արտադրության մեջ: Մաքուր թթվածինը օգտագործվում է թթվածնային շնչառական ապարատներում. տիեզերանավեր, սուզանավերը, բարձր բարձրություններ բարձրանալիս, ստորջրյա աշխատանքներ կատարելիս, ին բուժիչ նպատակներովբժշկության մեջ (տես «Թթվածնային թերապիա» հոդվածը): Հեղուկ թթվածինը օգտագործվում է որպես օքսիդացնող նյութ հրթիռային շարժիչներ, պայթեցման ժամանակ։ Որոշ ֆտորօրգանական լուծիչներում գազային թթվածնի լուծույթների ջրային էմուլսիաներն առաջարկվում են օգտագործել որպես արյան արհեստական ​​փոխարինիչներ (օրինակ՝ պերֆտորան):

Լույս՝ Սաունդերս Ն. Թթվածին եւխմբի տարրեր 16. Oxf., 2003; Drozdov A. A., Zlomanov V. P., Mazo G. N., Spiridonov F. M. Անօրգանական քիմիա: M., 2004. T. 2; Shriver D., Atkins P. Անօրգանական քիմիա: M., 2004. T. 1-2.

Ներածություն

Ամեն օր մենք շնչում ենք մեզ անհրաժեշտ օդը։ Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչ նյութերից է բաղկացած օդը, ավելի ճիշտ, ինչ նյութերից է բաղկացած։ Ամենից շատ այն պարունակում է ազոտ (78%), որին հաջորդում են թթվածինը (21%) և իներտ գազերը (1%)։ Թեև թթվածինը չի կազմում օդի ամենահիմնական մասը, առանց դրա մթնոլորտն անմարդաբնակ կլիներ։ Նրա շնորհիվ կյանք կա Երկրի վրա, քանի որ ազոտը թե՛ միասին, թե՛ առանձին-առանձին վնասակար է մարդկանց համար։ Դիտարկենք թթվածնի հատկությունները։

Թթվածնի ֆիզիկական հատկությունները

Օդում թթվածինը պարզապես չի տարբերվում, քանի որ նորմալ պայմաններում այն ​​գազ է առանց համի, գույնի և հոտի։ Բայց թթվածինը կարող է արհեստականորեն փոխանցվել ագրեգացման այլ վիճակների: Այսպիսով, -183 o C-ում այն ​​դառնում է հեղուկ, իսկ -219 o C-ում այն ​​կարծրանում է: Բայց պինդ և հեղուկ թթվածին կարող է ստանալ միայն մարդը, իսկ բնության մեջ այն գոյություն ունի միայն գազային վիճակում։ այսպիսի տեսք ունի (լուսանկար). Եվ սառույցի պես կոշտ:

Թթվածնի ֆիզիկական հատկությունները նաև պարզ նյութի մոլեկուլի կառուցվածքն են։ Թթվածնի ատոմները ձևավորում են երկու այդպիսի նյութ՝ թթվածին (O 2) և օզոն (O 3): Թթվածնի մոլեկուլի մոդելը ներկայացված է ստորև։

Թթվածին. Քիմիական հատկություններ

Առաջին բանը, որով սկսվում է տարրի քիմիական բնութագիրը, նրա դիրքն է Դ.Ի.Մենդելեևի պարբերական համակարգում։ Այսպիսով, թթվածինը գտնվում է 8-րդ համարի հիմնական ենթախմբի 6-րդ խմբի 2-րդ շրջանում։ Նրա ատոմային զանգվածը 16 ամու է, այն ոչ մետաղ է։

IN անօրգանական քիմիանրա երկուական միացությունները այլ տարրերի հետ միավորվեցին առանձին մեկի՝ օքսիդների մեջ։ թթվածինը կարող է ձևավորվել քիմիական միացություններինչպես մետաղներ, այնպես էլ ոչ մետաղներ:

Եկեք խոսենք այն լաբորատորիաներում ստանալու մասին:

Քիմիապես թթվածին կարելի է ստանալ կալիումի պերմանգանատի, ջրածնի պերօքսիդի, բարտոլետի աղի, նիտրատների քայքայման միջոցով։ ակտիվ մետաղներև ծանր մետաղների օքսիդներ։ Դիտարկենք այս մեթոդներից յուրաքանչյուրի ռեակցիայի հավասարումները:

1. Ջրի էլեկտրոլիզ.

H 2 O 2 \u003d H 2 O + O 2

5. Ծանր մետաղների օքսիդների քայքայումը (օրինակ՝ սնդիկի օքսիդ).

2HgO \u003d 2Hg + O 2

6. Ակտիվ մետաղների նիտրատների (օրինակ՝ նատրիումի նիտրատ) քայքայումը.

2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2

Թթվածնի կիրառում

Մենք ավարտել ենք քիմիական հատկությունները: Հիմա ժամանակն է խոսել մարդու կյանքում թթվածնի օգտագործման մասին։ Այն անհրաժեշտ է էլեկտրական և ջերմային էլեկտրակայաններում վառելիքի այրման համար։ Օգտագործվում է չուգունից և մետաղի ջարդոնից պողպատ արտադրելու, մետաղի եռակցման և կտրելու համար։ Թթվածին անհրաժեշտ է հրշեջների դիմակների, ջրասուզակների բալոնների համար, օգտագործվում է սեւ և գունավոր մետալուրգիայում, և նույնիսկ պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ։ նաև մեջ Սննդի Արդյունաբերությունթթվածինը հայտնի է որպես սննդային հավելում E948: Թվում է, թե չկա արդյունաբերություն, որտեղ այն չօգտագործվի, բայց բժշկության մեջ այն ամենակարեւոր դերն ունի։ Այնտեղ նրան անվանում են «բժշկական թթվածին»։ Որպեսզի թթվածինը օգտագործելի լինի, այն նախապես սեղմվում է։ Թթվածնի ֆիզիկական հատկությունները նպաստում են նրան, որ այն կարող է սեղմվել: Այս ձևով այն պահվում է դրանց նման բալոնների ներսում:

Այն օգտագործվում է ինտենսիվ թերապիայի և պահպանման սարքավորումների վիրահատություններում կյանքի գործընթացներըհիվանդ հիվանդի մարմնում, ինչպես նաև որոշ հիվանդությունների բուժման մեջ՝ դեկոմպրեսիա, պաթոլոգիաներ ստամոքս - աղիքային տրակտի. Նրա օգնությամբ բժիշկներն ամեն օր բազմաթիվ կյանքեր են փրկում։ Քիմիական և ֆիզիկական հատկություններթթվածինը նպաստում է նրան, որ այն այդքան լայնորեն օգտագործվում է: