Τα τέσσερα στοιχεία χαλκογόνου (δηλ."Γέννηση του χαλκού") επικεφαλής της κύριας υποομάδας της ομάδας VI (σύμφωνα με τη νέα ταξινόμηση - η 16η ομάδα) του περιοδικού συστήματος. Εκτός από το θείο, το τελούριο και το σελήνιο, περιλαμβάνουν επίσης οξυγόνο. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις ιδιότητες αυτού του πιο κοινού στοιχείου στη Γη, καθώς και στη χρήση και παραγωγή οξυγόνου.
Επικράτηση στοιχείου
Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον φλοιό της γης είναι σχεδόν 50%. Βρίσκεται σε διάφορα μέταλλα ως οξείδια και άλατα.
Σε δεσμευμένη μορφή, το οξυγόνο περιλαμβάνεται στη χημική σύνθεση του νερού - το ποσοστό του είναι περίπου 89%, καθώς και στη σύνθεση των κυττάρων όλων των ζωντανών πραγμάτων - φυτών και ζώων.
Στον αέρα, το οξυγόνο βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση με τη μορφή Ο2, καταλαμβάνοντας το ένα πέμπτο της σύνθεσής του και με τη μορφή όζοντος - Ο3.
Φυσικές ιδιότητες
Το οξυγόνο O2 είναι ένα αέριο που δεν το κάνειδιαθέτει χρώμα, γεύση και μυρωδιά. Διαλύεται ελαφρώς στο νερό. Το σημείο βρασμού είναι 183 βαθμούς κάτω από το μηδέν Κελσίου. Το οξυγόνο είναι μπλε σε υγρή μορφή και μπλε κρύσταλλοι σε στερεή μορφή. Το σημείο τήξης των κρυστάλλων οξυγόνου είναι 218,7 βαθμούς κάτω από το μηδέν Κελσίου.
Χημικές ιδιότητες
Όταν θερμαίνεται, αυτό το στοιχείο αντιδρά με πολλάαπλές ουσίες, τόσο μέταλλα όσο και μη μέταλλα, ενώ σχηματίζουν τα λεγόμενα οξείδια - ενώσεις στοιχείων με οξυγόνο. Η χημική αντίδραση στην οποία τα στοιχεία εισέρχονται με οξυγόνο ονομάζεται οξείδωση.
Για παράδειγμα
4Na + О2 = 2Na2O
S + O2 = SO2
Ορισμένες από τις σύνθετες ουσίες αντιδρούν επίσης με οξυγόνο, σχηματίζοντας επίσης οξείδια:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2Η2Ο
2CO + O2 = 2CO2
Εάν μια ουσία αντιδρά αργά με οξυγόνο, τότε αυτή η οξείδωση ονομάζεται αργή. Για παράδειγμα, αυτές είναι οι διαδικασίες αποσύνθεσης των προϊόντων διατροφής, αποσύνθεση.
Παραγωγή οξυγόνου
Αυτό το χημικό στοιχείο μπορεί να ληφθεί τόσο σε εργαστήριο όσο και σε βιομηχανική επιχείρηση.
Η παραγωγή οξυγόνου στο εργαστήριο πραγματοποιείται με διάφορους τρόπους:
1. Με την αντίδραση αποσύνθεσης του άλατος του Berthollet (χλωρικό κάλιο).
2. Μέσω της αποσύνθεσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου όταν θερμαίνεται παρουσία οξειδίου του μαγγανίου, το οποίο δρα ως καταλύτης.
3. Μέσω της αποσύνθεσης υπερμαγγανικού καλίου.
Η παραγωγή οξυγόνου στη βιομηχανία πραγματοποιείται με τους ακόλουθους τρόπους:
ένας.Για τεχνικούς σκοπούς, το οξυγόνο λαμβάνεται από τον αέρα, στον οποίο η συνήθης περιεκτικότητά του είναι περίπου 20%, δηλ. πέμπτο μέρος. Για να γίνει αυτό, ο αέρας καίγεται πρώτα, λαμβάνοντας ένα μείγμα με περιεκτικότητα σε υγρό οξυγόνο περίπου 54%, υγρό άζωτο - 44% και υγρό αργό - 2%. Στη συνέχεια, αυτά τα αέρια διαχωρίζονται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία απόσταξης, χρησιμοποιώντας ένα σχετικά μικρό διάστημα μεταξύ των σημείων βρασμού του υγρού οξυγόνου και του υγρού αζώτου - μείον 183 και μείον 198,5 βαθμούς, αντίστοιχα. Αποδεικνύεται ότι το άζωτο εξατμίζεται νωρίτερα από το οξυγόνο.
Ο σύγχρονος εξοπλισμός εξασφαλίζει την παραγωγή οξυγόνου οποιουδήποτε βαθμού καθαρότητας. Το άζωτο, το οποίο λαμβάνεται κατά τον διαχωρισμό του υγρού αέρα, χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για τη σύνθεση των παραγώγων του.
2. Η ηλεκτρόλυση του νερού παράγει επίσης οξυγόνο πολύ καθαρού βαθμού. Αυτή η μέθοδος έχει διαδοθεί σε χώρες με πλούσιους πόρους και φθηνό ηλεκτρικό ρεύμα.
Εφαρμογή οξυγόνου
Το οξυγόνο είναι το πιο σημαντικό στοιχείο στη ζωή του πλανήτη μας. Αυτό το αέριο, το οποίο περιέχεται στην ατμόσφαιρα, καταναλώνεται κατά την αναπνοή από φυτά, ζώα και ανθρώπους.
Η απόκτηση οξυγόνου είναι πολύ σημαντική για τομείς ανθρώπινης δραστηριότητας όπως ιατρική, συγκόλληση και κοπή μετάλλων, ανατινάξεις, αεροπορικές μεταφορές (για άτομα που αναπνέουν και για τη λειτουργία κινητήρων), μεταλλουργία.
Στη διαδικασία της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότηταςΤο οξυγόνο καταναλώνεται σε μεγάλες ποσότητες - για παράδειγμα, κατά την καύση διαφόρων τύπων καυσίμων: φυσικό αέριο, μεθάνιο, άνθρακας, ξύλο. Σε όλες αυτές τις διεργασίες, σχηματίζεται μονοξείδιο του άνθρακα. Ταυτόχρονα, η φύση έχει προβλέψει τη διαδικασία της φυσικής δέσμευσης αυτής της ένωσης μέσω της φωτοσύνθεσης, η οποία λαμβάνει χώρα σε πράσινα φυτά υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, σχηματίζεται γλυκόζη, την οποία το φυτό χρησιμοποιεί στη συνέχεια για να χτίσει τους ιστούς του.
