Oxigenul
Simbol :
O ; Masa atomica=15,9994; Z=8
Oxigenul elementar apare in doua stari
alotropice:oxigenul diatomic O2(dioxigenul) si oxigenul triatomic O3
(trioxigenul,ozonul).Aceste modificatii se deosebesc,prin numarul de atomi din
molecula. (1)
Raspandire:Este cel mai raspandit element din natura,el reprezinta
circa 50% din litosfera,hidrosfera si atmosfera. Oxigenul este
cel mai raspandit element de pe planeta, gasindu-se atat in stare libera cat si
sub forma de compusi. In stare libera, oxigenul se afla fie sub forma
moleculara in aer (20%), fie sub forma de ozon (O3) in straturile
superioare ale atmosferei. (4)
Preparare:Oxigenul
intra in compozitia unui numar mare de compusi, atat in substante organice (grasimi,
proteine, aharuri,alcooli) cat si in substante anorganice (apa,oxizi,silicati,carbonate,azotati,fosfati,sulfati
etc.) Se obtine din substante care il contin si il cedeaza. In laborator se obtine din clorat
de potasiu,permanganate de potasiu,dioxid de
plumb,oxid rosu de mercur etc,prin descompunere termica: (6)
2KClO3 → 2KCl + 3O2
2KMnO4 → K2MnO4
+ MnO2 + O2
2PbO2 → 2PbO + O2
2HgO→ 2Hg + O2
Industrial oxignul se poate obtine prin 2 metode:
a)distilarea
fractionala a aerului lichid
b)electroliza
apei (2)
Proprietati
fizice: Oxigenul este
un gaz incolor, inodor, insipid si putin solubil in apa. Este de 1,1 ori mai greu decat aerul. Acesta se
lichefiaza foarte greu la o temperatura de -183°C. In stare
lichida,gazoasa sau solida oxigenul este paramagnetic si are o energie de
disociere,foarte ridicata(496 kJ * molˉ² ).Molecula de oxigen poseda
2 electroni impair,este diatomica,cei 2 atomi fiind legati printr-o legatura
dublacu lungimea de 1,208Å,cand molcula este in stare fundamentala
³Σ ˉg si
1,223Å cand se gaseste in stare excitata Σ ˉu ..Energia de disociere a moleculei este
de 117,96 kcal/mol. (3)
Proprietati chimice. Oxigenul formeaza
combinatii cu toate elementele in afara de He,Ne si Ar. Direct el se combina cu
toate elementele,exceptie facand halogenii,cateva metale pretioase(Au,Pt etc)
si gazelle rare (ale carori oxizi se obtin pe cale indirecta),la temperature
diferite,functie de natura elementului respective si de conditiile de reactie. Oxidarile
pot fi vii sau lente,dupa cum caldura degajata este
inferioara sau superioara caldurii pierdute prin radiatie,conductibilitate etc.
Daca oxidarea are loc intr-o incinta care nu este izolata termic,arderea lenta,nu se observa degajare de caldura.
|
Electronegativitate
|
3,44 (Scala Pauling)
|
|
Capacitate calorica
specifica
|
920 J/(kg*K)
|
|
Conductibilitate
electrica
|
__ 106/m
ohmi
|
|
Conductibilitate termica
|
0,02674 W/(m*K)
|
|
Primul potential de
ionizare
|
1313,9 kJ/mol
|
|
Al 2-lea potential
de ionizare
|
3388,3 kJ/mol
|
|
Al 3-lea potential
de ionizare
|
5300,5 kJ/mol
|
|
Al 4-lea potential
de ionizare
|
7469,2 kJ/mol
|
2H2+O2 2H2O
P4+5O2 2P2O5
pentaoxid de fosfor
(anhirida fosforica)
2Na+O2 Na2O2
peroxid de sodiu
4Al+3O2 2Al2O3
trioxid de
aluminiu
Combinarea oxigenului cu halogenii nu se face
diresct decat in conditii exceptionale si oxizii acestor elemente foarte
electronegative sunt putin stabili.celelalte elemente din grupa a 6-a
principala ard in oxygen la fel ca si fosforul si carbonul. (5)
Arderile. Oxidarile insotite de o energica degajare de caldura
si lumina se numesc arderi vii sau combustii,iar cele
care au loc la temperature joase si se desfasoara cu viteze mici se numesc
arderi lente. Faptul ca in oxigen put toate reactiile de ardere se desfasoara
mai intens decat in aer se datoreaza existentei in aer a azotului,care nu intretine arderea si consuma din caldura degajata
in timpul reactieri de oxidare pentru propria incalzire pana la temperatura de
aprindere a substantei supuse arderii. (7)
Intrebuintari. Oxigenul
are foarte
multe intrebuintati in diferite domenii. In industria chimica,oxigenul
este intrebuintat la oxidarea amoniacului pentru prepararea acidului azotic;la
fabricarea acidului sulfuric,dioxidul de sulf se amesteca cu aer imbogatit cu
oxigen, obtinandu-se astfel randamente mai bune.Ca utilizari ale oxigenului se
mai mentioneaza obtinerea uleiurilor sicative,albirea hartiei etc. Una din cele
mai uzuale intrebuintari ale oxigenului in tehnica este
la sudura autogena. In metalurgie, indeosebi in siderurgie,se
consuma cantitati inseminate de oxigen pentru imbogatirea aerului suflat in
furnale(realizand astfel economie de combustibil si scurtarea timpului de
reactie). In medicina se foloseste oxigen la reanimari si
narcoze. Izotopul
18O este utilizat ca trasor neradioactiv pentru
studierea mecanismelor de reactie a unor compusi cu oxigen. (8)
