ऑक्सीजन के रासायनिक गुण। ऑक्साइड - ज्ञान हाइपरमार्केट

OXYGEN (लैटिन ऑक्सीजनियम), O, आवधिक प्रणाली के लघु रूप (लंबे रूप का 16 वां समूह) के VI समूह का एक रासायनिक तत्व, चाकोजेन्स से संबंधित है; परमाणु क्रमांक 8, परमाणु द्रव्यमान 15.9994। प्राकृतिक ऑक्सीजन में तीन समस्थानिक होते हैं: 16 O (99.757%), 17 O (0.038%) और 18 O (0.205%)। मिश्रण में सबसे हल्के 16 O समस्थानिकों की प्रबलता इस तथ्य के कारण है कि 16 O परमाणु के नाभिक में 8 प्रोटॉन और 8 न्यूट्रॉन होते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की समान संख्या नाभिक में उनके बंधन की उच्च ऊर्जा और बाकी की तुलना में 16 O नाभिक की सबसे बड़ी स्थिरता को निर्धारित करती है। द्रव्यमान संख्या 12-26 वाले रेडियोआइसोटोप कृत्रिम रूप से प्राप्त किए जाते हैं।

इतिहास संदर्भ। 1774 में K. Scheele (पोटेशियम नाइट्रेट KNO 3 और सोडियम NaNO 3 , मैंगनीज डाइऑक्साइड MnO 2 और अन्य पदार्थों को शांत करके) और J. प्रीस्टली (लीड टेट्रोक्साइड Pb 3 O 4 और पारा ऑक्साइड HgO को गर्म करके) स्वतंत्र रूप से ऑक्सीजन प्राप्त की गई थी। बाद में, जब यह पाया गया कि ऑक्सीजन एसिड का हिस्सा है, ए। लैवोसियर ने ऑक्सीजीन नाम प्रस्तावित किया (ग्रीक όχύς - खट्टा और γεννάω - मैं जन्म देता हूं, इसलिए रूसी नाम"ऑक्सीजन")।

प्रकृति में वितरण।ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे आम रासायनिक तत्व है: जलमंडल में रासायनिक रूप से बाध्य ऑक्सीजन की सामग्री 85.82% (मुख्य रूप से पानी के रूप में), पृथ्वी की पपड़ी में - वजन से 49% है। 1400 से अधिक खनिज ज्ञात हैं जिनमें ऑक्सीजन होता है। उनमें से, ऑक्सीजन युक्त एसिड के लवण द्वारा निर्मित खनिज प्रमुख हैं (सबसे महत्वपूर्ण वर्ग प्राकृतिक कार्बोनेट, प्राकृतिक सिलिकेट, प्राकृतिक सल्फेट, प्राकृतिक फॉस्फेट हैं), और उन पर आधारित चट्टानें (उदाहरण के लिए, चूना पत्थर, संगमरमर), साथ ही साथ विभिन्न प्राकृतिक ऑक्साइड, प्राकृतिक हाइड्रॉक्साइड और चट्टानें। चट्टानें (उदाहरण के लिए, बेसाल्ट)। आण्विक ऑक्सीजन मात्रा से 20.95% (द्रव्यमान द्वारा 23.10%) है पृथ्वी का वातावरण. वायुमंडलीय ऑक्सीजन जैविक उत्पत्ति का है और इसमें बनता है हरे पौधेप्रकाश संश्लेषण के दौरान पानी और कार्बन डाइऑक्साइड से क्लोरोफिल युक्त। पौधों द्वारा छोड़ी गई ऑक्सीजन की मात्रा क्षय, दहन और श्वसन की प्रक्रियाओं में खपत ऑक्सीजन की मात्रा की भरपाई करती है।

ऑक्सीजन - एक बायोजेनिक तत्व - प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों (प्रोटीन, वसा, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, आदि) के सबसे महत्वपूर्ण वर्गों का हिस्सा है और कंकाल के अकार्बनिक यौगिकों का एक हिस्सा है।

गुण. ऑक्सीजन परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना 2s 2 2p 4; यौगिकों में यह ऑक्सीकरण अवस्था -2, -1, शायद ही कभी +1, +2 दिखाता है; पॉलिंग इलेक्ट्रोनगेटिविटी 3.44 (फ्लोरीन के बाद सबसे अधिक विद्युतीय तत्व); परमाणु त्रिज्या 60 बजे; O2 आयन की त्रिज्या दोपहर 121 बजे (समन्वय संख्या 2) है। गैसीय, तरल और ठोस अवस्थाओं में ऑक्सीजन द्विपरमाणुक O2 अणुओं के रूप में मौजूद होती है। O2 अणु अनुचुंबकीय होते हैं। ऑक्सीजन का एक एलोट्रोपिक संशोधन भी है - ओजोन, ट्राइएटोमिक ओ 3 अणुओं से मिलकर।

जमीनी अवस्था में, ऑक्सीजन परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की एक सम संख्या होती है, जिनमें से दो अयुग्मित होते हैं। इसलिए, ऑक्सीजन, जिसमें कम-ऊर्जा रिक्त d-opbital नहीं है, अधिकांश में रासायनिक यौगिकद्विसंयोजक प्रकृति के आधार पर रासायनिक बंधऔर यौगिक की क्रिस्टल संरचना का प्रकार, ऑक्सीजन की समन्वय संख्या भिन्न हो सकती है: ओ (परमाणु ऑक्सीजन), 1 (उदाहरण के लिए, ओ 2, सीओ 2), 2 (उदाहरण के लिए, एच 2 ओ, एच 2 ओ 2 ), 3 (उदाहरण के लिए, एच 3 ओ +), 4 (जैसे बी और जेडएन ऑक्सोसेटेट्स), 6 (जैसे एमजीओ, सीडीओ), 8 (जैसे ना 2 ओ, सीएस 2 ओ)। परमाणु के छोटे त्रिज्या के कारण, ऑक्सीजन अन्य परमाणुओं के साथ मजबूत बंधन बनाने में सक्षम है, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन परमाणुओं (ओ 2, ओ 3), कार्बन, नाइट्रोजन, सल्फर और फास्फोरस के साथ। इसलिए, ऑक्सीजन के लिए, एक डबल बॉन्ड (494 kJ/mol) दो साधारण बॉन्ड (146 kJ/mol) की तुलना में ऊर्जावान रूप से अधिक अनुकूल है।

O 2 अणुओं के अनुचुम्बकत्व को दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति से समझाया गया है, जो दोगुने पतित प्रतिरक्षी * कक्षकों में समानांतर चक्रण करते हैं। चूंकि अणु के बंधन कक्षों में ढीले कक्षकों की तुलना में चार इलेक्ट्रॉन अधिक होते हैं, O 2 में बंधन क्रम 2 है, अर्थात, ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच का बंधन दोगुना है। यदि, एक फोटोकैमिकल या रासायनिक क्रिया के तहत, विपरीत स्पिन वाले दो इलेक्ट्रॉन एक ही π * कक्षीय पर दिखाई देते हैं, तो पहली उत्तेजित अवस्था उत्पन्न होती है, जो जमीनी अवस्था की तुलना में ऊर्जा में 92 kJ / mol अधिक होती है। यदि, एक ऑक्सीजन परमाणु के उत्तेजना पर, दो इलेक्ट्रॉन दो अलग-अलग π* ऑर्बिटल्स पर कब्जा कर लेते हैं और उनके विपरीत स्पिन होते हैं, तो एक दूसरी उत्तेजित अवस्था उत्पन्न होती है, जिसकी ऊर्जा जमीनी अवस्था की तुलना में 155 kJ/mol अधिक होती है। इंटरटॉमिक में वृद्धि के साथ उत्तेजना होती है ओ-ओ दूरी: जमीनी अवस्था में दोपहर 120.74 बजे से पहली बार 121.55 बजे तक और दूसरी उत्तेजित अवस्था के लिए दोपहर 12.77 बजे तक, जो बदले में कमजोर पड़ने की ओर ले जाती है. ओ-ओ कनेक्शनऔर ऑक्सीजन की प्रतिक्रियाशीलता में वृद्धि के लिए। O 2 अणु की दोनों उत्तेजित अवस्थाएं गैस चरण में ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

ऑक्सीजन एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है; टी पीएल -218.3 डिग्री सेल्सियस, टी किप -182.9 डिग्री सेल्सियस, गैसीय ऑक्सीजन का घनत्व 1428.97 किग्रा / डीएम 3 (0 डिग्री सेल्सियस और सामान्य दबाव पर)। तरल ऑक्सीजन एक हल्का नीला तरल है, ठोस ऑक्सीजन एक नीला क्रिस्टलीय पदार्थ है। 0 डिग्री सेल्सियस पर, थर्मल चालकता 24.65-10 -3 डब्ल्यू/(एमके) है, निरंतर दबाव पर दाढ़ ताप क्षमता 29.27 जे/(मोल के) है, गैसीय ऑक्सीजन की पारगम्यता 1.00547 है, और तरल ऑक्सीजन की है 1.491. ऑक्सीजन पानी में खराब घुलनशील है (20 डिग्री सेल्सियस पर मात्रा के हिसाब से 3.1% ऑक्सीजन), कुछ ऑर्गेनोफ्लोरीन सॉल्वैंट्स में आसानी से घुलनशील, जैसे कि पेरफ्लूरोडेकेलिन (0 डिग्री सेल्सियस पर मात्रा के अनुसार 4500% ऑक्सीजन)। ऑक्सीजन की एक महत्वपूर्ण मात्रा महान धातुओं द्वारा भंग की जाती है: चांदी, सोना और प्लैटिनम। पिघले हुए चांदी में गैस की घुलनशीलता (962 डिग्री सेल्सियस पर मात्रा के अनुसार 2200%) घटते तापमान के साथ तेजी से घट जाती है, इसलिए, हवा में ठंडा होने पर, चांदी "उबाल" जाती है और घुलित ऑक्सीजन की तीव्र रिहाई के कारण फूट जाती है।

ऑक्सीजन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है, एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है: यह सबसे सरल पदार्थों के साथ बातचीत करता है सामान्य स्थिति, मुख्य रूप से संबंधित ऑक्साइड के निर्माण के साथ (कई प्रतिक्रियाएं जो कमरे और कम तापमान पर धीरे-धीरे आगे बढ़ती हैं, एक विस्फोट के साथ होती हैं और गर्म होने पर बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है)। ऑक्सीजन हाइड्रोजन के साथ सामान्य परिस्थितियों में बातचीत करता है (पानी एच 2 ओ बनता है; हाइड्रोजन के साथ ऑक्सीजन का मिश्रण विस्फोटक होता है - देखें डिटोनिंग गैस), गर्म होने पर - सल्फर (सल्फर डाइऑक्साइड एसओ 2 और सल्फर ट्राइऑक्साइड एसओ 3), कार्बन (कार्बन ऑक्साइड सीओ) के साथ , कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2), फॉस्फोरस (फास्फोरस ऑक्साइड), कई धातु (धातु ऑक्साइड), विशेष रूप से क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं (मुख्य रूप से धातु पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड, जैसे बेरियम पेरोक्साइड बाओ 2, पोटेशियम सुपरऑक्साइड केओ 2) के साथ आसानी से। ऑक्सीजन 1200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर या इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज के संपर्क में आने पर नाइट्रोजन के साथ इंटरैक्ट करता है (नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड NO बनता है)। क्सीनन, क्रिप्टन, हैलोजन, सोना और प्लैटिनम के साथ ऑक्सीजन यौगिक अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होते हैं। ऑक्सीजन हीलियम, नियॉन और आर्गन के साथ रासायनिक यौगिक नहीं बनाती है। तरल ऑक्सीजन भी एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है: इसके साथ गर्भवती रूई प्रज्वलित होने पर तुरंत जल जाती है, कुछ वाष्पशील कार्बनिक पदार्थ तरल ऑक्सीजन के साथ एक खुले बर्तन से कई मीटर की दूरी पर होने पर आत्म-प्रज्वलन करने में सक्षम होते हैं।

ऑक्सीजन तीन आयनिक रूप बनाता है, जिनमें से प्रत्येक रासायनिक यौगिकों के एक अलग वर्ग के गुणों को निर्धारित करता है: O 2 - सुपरऑक्साइड (ऑक्सीजन परमाणु की औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था -0.5 है), O 2 - - पेरोक्साइड यौगिक (ऑक्सीकरण अवस्था) ऑक्सीजन परमाणु -1 है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2), ओ 2- - ऑक्साइड (ऑक्सीजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था -2)। सकारात्मक ऑक्सीकरण राज्यों +1 और +2 ऑक्सीजन क्रमशः फ्लोराइड О 2 एफ 2 और ओएफ 2 में प्रदर्शित होता है। ऑक्सीजन फ्लोराइड अस्थिर होते हैं, वे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट और फ्लोराइडिंग अभिकर्मक होते हैं।

आणविक ऑक्सीजन एक कमजोर लिगैंड है और कुछ Fe, Co, Mn, Cu परिसरों में जुड़ जाता है। ऐसे परिसरों में, सबसे महत्वपूर्ण आयरन पोर्फिरिन है, जो हीमोग्लोबिन का हिस्सा है, एक प्रोटीन जो गर्म रक्त वाले जानवरों के शरीर में ऑक्सीजन का स्थानांतरण करता है।

जैविक भूमिका. ऑक्सीजन, दोनों मुक्त रूप में और विभिन्न पदार्थों के हिस्से के रूप में (उदाहरण के लिए, ऑक्सीडेज और ऑक्सीडोरक्टेज एंजाइम), जीवित जीवों में होने वाली सभी ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। नतीजतन, जीवन की प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में ऊर्जा खर्च की जाती है।

रसीद. औद्योगिक पैमाने पर, ऑक्सीजन द्रवीकरण और हवा के आंशिक आसवन (लेख में वायु पृथक्करण देखें) के साथ-साथ पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न होता है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, हाइड्रोजन पेरोक्साइड (2P 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2), धातु ऑक्साइड (उदाहरण के लिए, पारा ऑक्साइड: 2HgO \u003d 2Hg + O 2), ऑक्सीजन के लवण को गर्म करके अपघटन द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है- NaOH के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा ऑक्सीकरण एसिड युक्त (उदाहरण के लिए, पोटेशियम क्लोरेट: 2KlO 3 \u003d 2KCl + 3O 2, पोटेशियम परमैंगनेट: 2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2)। गैसीय ऑक्सीजन 15 और 42 एमपीए, तरल ऑक्सीजन के दबाव में स्टील के सिलेंडरों में संग्रहीत और परिवहन किया जाता है, जो धातु के देवर जहाजों में या विशेष टैंक टैंकों में होता है।

आवेदन पत्र. धातु विज्ञान में तकनीकी ऑक्सीजन का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है (देखें, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन-कन्वर्टर प्रक्रिया), धातुओं के गैस-लौ प्रसंस्करण में (उदाहरण के लिए, ऑक्सी-ईंधन काटने), में रसायन उद्योगकृत्रिम तरल ईंधन, चिकनाई वाले तेल, नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड, मेथनॉल, अमोनिया और अमोनिया उर्वरक, धातु पेरोक्साइड, आदि के उत्पादन में शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग ऑक्सीजन श्वास तंत्र में किया जाता है अंतरिक्ष यान, पनडुब्बियों, जब महान ऊंचाइयों पर चढ़ना, पानी के भीतर काम करना, चिकित्सा में औषधीय प्रयोजनों के लिए (लेख ऑक्सीजन थेरेपी देखें)। तरल ऑक्सीजन का उपयोग रॉकेट ईंधन के लिए ब्लास्टिंग के दौरान ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। कुछ ऑर्गनोफ्लोरीन सॉल्वैंट्स में गैसीय ऑक्सीजन के समाधान के जलीय इमल्शन को कृत्रिम रक्त विकल्प (उदाहरण के लिए, पेर्फटोरन) के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव है।

लिट.: सॉन्डर्स एन. ऑक्सीजन और यहसमूह 16 के तत्व। ऑक्सफ।, 2003; Drozdov A. A., Zlomanov V. P., Mazo G. N., Spiridonov F. M. अकार्बनिक रसायन विज्ञान। एम।, 2004। टी। 2; श्राइवर डी।, एटकिंस पी। अकार्बनिक रसायन विज्ञान। एम।, 2004. टी। 1-2।

ऑक्सीजन छठे समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है, रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की दूसरी अवधि, परमाणु संख्या 8 के साथ। इसे प्रतीक ओ (अक्षांश। ऑक्सीजनियम) द्वारा दर्शाया गया है। ऑक्सीजन एक प्रतिक्रियाशील अधातु है और चाकोजेन समूह का सबसे हल्का तत्व है। साधारण पदार्थ ऑक्सीजन (सीएएस संख्या: 7782-44-7) सामान्य परिस्थितियों में एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस है, जिसके अणु में दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (सूत्र ओ 2), और इसलिए इसे डाइऑक्साइजन भी कहा जाता है। तरल ऑक्सीजन का रंग हल्का नीला होता है, और ठोस ऑक्सीजन हल्के नीले रंग के क्रिस्टल होते हैं।
ऑक्सीजन के अन्य एलोट्रोपिक रूप हैं, उदाहरण के लिए, ओजोन (सीएएस संख्या: 10028-15-6) - सामान्य परिस्थितियों में, गैस नीला रंगएक विशिष्ट गंध के साथ, जिसके अणु में तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (सूत्र O 3)।

डिस्कवरी इतिहास

यह आधिकारिक तौर पर माना जाता है कि ऑक्सीजन की खोज अंग्रेजी रसायनज्ञ जोसेफ प्रीस्टली ने 1 अगस्त, 1774 को एक भली भांति बंद करके सील किए गए बर्तन में पारा ऑक्साइड को विघटित करके की थी (प्रिस्टली ने एक शक्तिशाली लेंस का उपयोग करके इस परिसर में सूर्य की किरणों को निर्देशित किया था)।
2HgO (t) → 2Hg + O 2

हालांकि, प्रीस्टले को शुरू में यह नहीं पता था कि उन्होंने एक नए सरल पदार्थ की खोज की है, उनका मानना ​​​​था कि उन्होंने हवा के एक घटक भागों को अलग कर दिया (और इस गैस को "डिफलास्टिकेटेड एयर" कहा जाता है)। प्रीस्टले ने अपनी खोज की सूचना उत्कृष्ट फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी लवॉज़ियर को दी। 1775 में, ए. लैवोसियर ने स्थापित किया कि ऑक्सीजन है अभिन्न अंगवायु, अम्ल और अनेक पदार्थों में पाया जाता है।
कुछ साल पहले (1771 में), स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल शीले ने ऑक्सीजन प्राप्त की थी। उन्होंने सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सॉल्टपीटर को शांत किया और फिर परिणामस्वरूप नाइट्रिक ऑक्साइड को विघटित कर दिया। शीले ने इस गैस को "उग्र हवा" कहा और 1777 में प्रकाशित एक पुस्तक में अपनी खोज का वर्णन किया (ठीक है क्योंकि प्रीस्टली ने अपनी खोज की घोषणा के बाद पुस्तक को बाद में प्रकाशित किया था, बाद वाले को ऑक्सीजन का खोजकर्ता माना जाता है)। स्कील ने भी अपने अनुभव की सूचना लवॉज़ियर को दी।
ऑक्सीजन की खोज में योगदान देने वाला एक महत्वपूर्ण चरण फ्रांसीसी रसायनज्ञ पीटर बायन का काम था, जिन्होंने पारा के ऑक्सीकरण और इसके ऑक्साइड के बाद के अपघटन पर काम प्रकाशित किया।
अंत में, ए। लावोइसियर ने प्रीस्टली और शीले की जानकारी का उपयोग करते हुए, परिणामी गैस की प्रकृति का पता लगाया। उनके काम का बहुत महत्व था, क्योंकि इसके लिए धन्यवाद, उस समय पर हावी और रसायन विज्ञान के विकास में बाधा डालने वाले फ्लॉजिस्टन सिद्धांत को उखाड़ फेंका गया था। लैवोजियर ने विभिन्न पदार्थों के दहन पर एक प्रयोग किया और जले हुए तत्वों के वजन पर परिणाम प्रकाशित करके फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत का खंडन किया। राख का भार तत्व के प्रारंभिक भार से अधिक हो गया, जिससे लैवोज़ियर को यह दावा करने का अधिकार मिल गया कि दहन के दौरान, रासायनिक प्रतिक्रिया(ऑक्सीकरण) पदार्थ का, इस संबंध में, मूल पदार्थ का द्रव्यमान बढ़ जाता है, जो फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत का खंडन करता है।
इस प्रकार, ऑक्सीजन की खोज का श्रेय वास्तव में प्रीस्टली, शीले और लवॉज़ियर द्वारा साझा किया जाता है।

नाम की उत्पत्ति

ऑक्सीजन शब्द (नाम में प्रारंभिक XIXसदी अभी भी "अम्लता"), रूसी भाषा में इसकी उपस्थिति कुछ हद तक एमवी लोमोनोसोव के कारण है, जिन्होंने अन्य नवविज्ञान के साथ, "एसिड" शब्द पेश किया; इस प्रकार शब्द "ऑक्सीजन", बदले में, "ऑक्सीजन" (फ्रेंच ऑक्सीजन) शब्द का एक ट्रेसिंग-पेपर था, जिसे ए। लैवोसियर (अन्य ग्रीक ὀξύς - "खट्टा" और γεννάω - "मैं जन्म देता हूं") द्वारा प्रस्तावित किया गया था। जो "जनरेटिंग एसिड" के रूप में अनुवाद करता है, जो इसके मूल अर्थ से जुड़ा है - "एसिड", जिसका मतलब पहले ऑक्साइड था, जिसे आधुनिक अंतरराष्ट्रीय नामकरण के अनुसार ऑक्साइड कहा जाता है।

रसीद

वर्तमान में उद्योगों में वायु से ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है। ऑक्सीजन प्राप्त करने की मुख्य औद्योगिक विधि क्रायोजेनिक आसवन है। झिल्ली प्रौद्योगिकी पर आधारित ऑक्सीजन संयंत्र भी प्रसिद्ध हैं और उद्योग में सफलतापूर्वक उपयोग किए जाते हैं।
प्रयोगशालाओं में, औद्योगिक ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है, लगभग 15 एमपीए के दबाव में स्टील सिलेंडर में आपूर्ति की जाती है।
पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 को गर्म करके ऑक्सीजन की थोड़ी मात्रा प्राप्त की जा सकती है:
2केएमएनओ 4 → के 2 एमएनओ 4 + एमएनओ 2 + ओ 2

हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2 के उत्प्रेरक अपघटन की प्रतिक्रिया का भी उपयोग किया जाता है:
2एच 2 ओ 2 → 2 एच 2 ओ + ओ 2

उत्प्रेरक मैंगनीज डाइऑक्साइड (एमएनओ 2) या कच्ची सब्जियों का एक टुकड़ा है (उनमें एंजाइम होते हैं जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड के अपघटन को तेज करते हैं)।
पोटेशियम क्लोरेट (बर्टोलेट नमक) KClO3 के उत्प्रेरक अपघटन द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है:
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2

ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला विधियों में क्षार के जलीय घोलों के इलेक्ट्रोलिसिस की विधि शामिल है।

भौतिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्सीजन एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस होती है।
इसका 1 लीटर द्रव्यमान 1.429 ग्राम है। यह हवा से थोड़ा भारी है। पानी में थोड़ा घुलनशील (0 डिग्री सेल्सियस पर 4.9 मिली/100 ग्राम, 50 डिग्री सेल्सियस पर 2.09 मिली/100 ग्राम) और अल्कोहल (2.78 मिली/100 ग्राम 25 डिग्री सेल्सियस)। यह पिघली हुई चांदी (961 डिग्री सेल्सियस पर एजी की 1 मात्रा में ओ 2 के 22 खंड) में अच्छी तरह से घुल जाता है। यह पैरामैग्नेटिक है।
जब गैसीय ऑक्सीजन को गर्म किया जाता है, तो परमाणुओं में इसका प्रतिवर्ती पृथक्करण होता है: 2000 डिग्री सेल्सियस - 0.03%, 2600 डिग्री सेल्सियस - 1%, 4000 डिग्री सेल्सियस - 59%, 6000 डिग्री सेल्सियस - 99.5% पर।
तरल ऑक्सीजन (क्वथनांक −182.98 °C) एक हल्का नीला तरल है।
ठोस ऑक्सीजन (गलनांक -218.79 डिग्री सेल्सियस) - नीले क्रिस्टल।

रासायनिक तत्व ऑक्सीजन दो एलोट्रोपिक संशोधनों के रूप में मौजूद हो सकता है, अर्थात। दो सरल पदार्थ बनाता है। इन दोनों पदार्थों में आणविक संरचना होती है। उनमें से एक का सूत्र O 2 है और इसे ऑक्सीजन कहा जाता है, अर्थात। उसी रासायनिक तत्व का नाम जिससे यह बनता है।

ऑक्सीजन द्वारा निर्मित एक अन्य सरल पदार्थ ओजोन कहलाता है। ऑक्सीजन के विपरीत ओजोन में त्रिपरमाण्विक अणु होते हैं, अर्थात्। सूत्र O 3 है।
चूंकि ऑक्सीजन का मुख्य और सबसे सामान्य रूप आणविक ऑक्सीजन ओ 2 है, हम पहले इस पर विचार करेंगे रासायनिक गुण.

रासायनिक तत्व ऑक्सीजन सभी तत्वों में विद्युत ऋणात्मकता के मामले में दूसरे स्थान पर है और फ्लोरीन के बाद दूसरे स्थान पर है। इस संबंध में, ऑक्सीजन की एक उच्च गतिविधि और इसमें लगभग विशेष रूप से ऑक्सीकरण गुणों की उपस्थिति मान लेना तर्कसंगत है। दरअसल, सरल और जटिल पदार्थों की सूची जिसके साथ ऑक्सीजन प्रतिक्रिया कर सकती है, बहुत बड़ी है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चूंकि ऑक्सीजन अणु में एक मजबूत दोहरा बंधन होता है, ऑक्सीजन के साथ अधिकांश प्रतिक्रियाओं में गर्मी के उपयोग की आवश्यकता होती है। सबसे अधिक बार, प्रतिक्रिया (इग्निशन) की शुरुआत में मजबूत हीटिंग की आवश्यकता होती है, जिसके बाद कई प्रतिक्रियाएं बाहर से गर्मी की आपूर्ति के बिना स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ती हैं।

साधारण पदार्थों में, केवल उत्कृष्ट धातुएँ (Ag, Pt, Au), हैलोजन और अक्रिय गैसें ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत नहीं होती हैं।

सल्फर ऑक्सीजन में जलकर सल्फर डाइऑक्साइड बनाती है:

फॉस्फोरस, ऑक्सीजन की अधिकता या कमी के आधार पर, फॉस्फोरस (V) ऑक्साइड और फॉस्फोरस (III) ऑक्साइड दोनों बना सकता है:

नाइट्रोजन के साथ ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया अत्यंत कठोर परिस्थितियों में होती है, क्योंकि ऑक्सीजन और विशेष रूप से नाइट्रोजन अणुओं में बाध्यकारी ऊर्जा बहुत अधिक होती है। दोनों तत्वों की उच्च विद्युतीयता भी प्रतिक्रिया की जटिलता में योगदान करती है। प्रतिक्रिया केवल 2000 o C से ऊपर के तापमान पर शुरू होती है और प्रतिवर्ती होती है:

सब नहीं सरल पदार्थआक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। तो, उदाहरण के लिए, सोडियम, ऑक्सीजन में जलकर, एक पेरोक्साइड बनाता है:

और पोटेशियम सुपरऑक्साइड है:

सबसे अधिक बार, जब जटिल पदार्थों को ऑक्सीजन में जलाया जाता है, तो मूल पदार्थ बनाने वाले तत्वों के ऑक्साइड का मिश्रण बनता है। उदाहरण के लिए:

हालाँकि, जब नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीजन में जलाया जाता है, तो नाइट्रोजन ऑक्साइड के बजाय आणविक नाइट्रोजन N2 बनता है। उदाहरण के लिए:

जब क्लोरीन डेरिवेटिव को ऑक्सीजन में जलाया जाता है, तो क्लोरीन ऑक्साइड के बजाय हाइड्रोजन क्लोराइड बनता है:

सल्फर के रासायनिक गुण

एक रासायनिक तत्व के रूप में सल्फर कई एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद हो सकता है। समचतुर्भुज, मोनोक्लिनिक और प्लास्टिक सल्फर में भेद कीजिए। मोनोक्लिनिक सल्फर एक रोम्बिक सल्फर पिघल के धीमी शीतलन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जबकि प्लास्टिक, इसके विपरीत, एक सल्फर पिघल के तेज शीतलन द्वारा प्राप्त किया जाता है जिसे पहले उबाल लाया गया था। प्लास्टिक सल्फर में अकार्बनिक पदार्थों के लिए लोच का एक दुर्लभ गुण होता है - यह बाहरी बल की कार्रवाई के तहत विपरीत रूप से खिंचाव करने में सक्षम होता है, जब यह प्रभाव समाप्त हो जाता है तो अपने मूल रूप में वापस आ जाता है। समचतुर्भुज सल्फर सामान्य परिस्थितियों में सबसे अधिक स्थिर होता है, और अन्य सभी एलोट्रोपिक संशोधन समय के साथ इसमें पारित हो जाते हैं।

समचतुर्भुज सल्फर अणुओं में आठ परमाणु होते हैं, अर्थात्। इसका सूत्र S 8 के रूप में लिखा जा सकता है। हालांकि, चूंकि सभी संशोधनों के रासायनिक गुण काफी समान हैं, इसलिए प्रतिक्रिया समीकरणों को लिखना मुश्किल नहीं बनाने के लिए, किसी भी सल्फर को केवल प्रतीक एस द्वारा दर्शाया जाता है।

सल्फर सरल और जटिल दोनों पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया कर सकता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, यह ऑक्सीकरण और कम करने दोनों गुणों को प्रदर्शित करता है।

सल्फर के ऑक्सीकरण गुण तब प्रकट होते हैं जब यह धातुओं के साथ-साथ कम विद्युतीय तत्व (हाइड्रोजन, कार्बन, फास्फोरस) के परमाणुओं द्वारा निर्मित गैर-धातुओं के साथ बातचीत करता है:

एक कम करने वाले एजेंट के रूप में, सल्फर अधिक विद्युतीय तत्वों (ऑक्सीजन, हैलोजन) द्वारा गठित गैर-धातुओं के साथ-साथ एक स्पष्ट ऑक्सीकरण फ़ंक्शन के साथ जटिल पदार्थों के साथ बातचीत करते समय कार्य करता है, उदाहरण के लिए, केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड:

क्षार के सांद्र जलीय विलयनों के साथ उबालने के दौरान सल्फर भी परस्पर क्रिया करता है। अंतःक्रिया अनुपात के प्रकार के अनुसार आगे बढ़ती है, अर्थात। सल्फर अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को कम करता है और बढ़ाता है।

में से एक आवश्यक तत्वहमारे ग्रह पर ऑक्सीजन है। इस पदार्थ के रासायनिक गुण इसे जैविक प्रक्रियाओं में भाग लेने की अनुमति देते हैं, और बढ़ी हुई गतिविधि ऑक्सीजन को सभी ज्ञात रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भागीदार बनाती है। मुक्त अवस्था में यह पदार्थ वायुमण्डल में उपस्थित होता है। एक बाध्य अवस्था में, ऑक्सीजन खनिजों, चट्टानों और जटिल पदार्थों का हिस्सा है जो विभिन्न जीवित जीवों को बनाते हैं। पृथ्वी पर ऑक्सीजन की कुल मात्रा हमारे ग्रह के कुल द्रव्यमान का 47% अनुमानित है।

ऑक्सीजन पदनाम

आवर्त प्रणाली में, ऑक्सीजन इस तालिका की आठवीं कोशिका में रहती है। इसका अंतरराष्ट्रीय नाम ऑक्सीजनियम है। रासायनिक अभिलेखों में, इसे लैटिन अक्षर "O" द्वारा दर्शाया गया है। प्राकृतिक वातावरण में, परमाणु ऑक्सीजन नहीं होती है, इसके कण युग्मित गैस अणु बनाते हैं, जिसका आणविक भार 32 ग्राम / मोल होता है।

वायु और ऑक्सीजन

वायु पृथ्वी पर कई सामान्य गैसों का मिश्रण है। नाइट्रोजन के वायु द्रव्यमान में सबसे अधिक - मात्रा के हिसाब से 78.2% और वजन के हिसाब से 75.5%। मात्रा के मामले में ऑक्सीजन केवल दूसरा स्थान लेता है - 20.9%, और द्रव्यमान के मामले में - 23.2%। तीसरा स्थान महान गैसों को सौंपा गया है। शेष अशुद्धियाँ - कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, धूल, आदि - कुल वायु द्रव्यमान में केवल एक प्रतिशत के अंश पर कब्जा कर लेती हैं।

प्राकृतिक ऑक्सीजन का पूरा द्रव्यमान तीन समस्थानिकों का मिश्रण है - 16 O, 17 O, 18 O। ऑक्सीजन के कुल द्रव्यमान में इन समस्थानिकों का प्रतिशत क्रमशः 99.76%, 0.04% और 0.2% है।

ऑक्सीजन के भौतिक और रासायनिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में एक लीटर हवा का वजन 1.293 ग्राम होता है। जब तापमान -140⁰С तक गिर जाता है, तो हवा एक रंगहीन पारदर्शी तरल बन जाती है। कम क्वथनांक के बावजूद, हवा में संग्रहित किया जा सकता है तरल अवस्थाकमरे के तापमान पर भी। ऐसा करने के लिए, तरल को तथाकथित देवर बर्तन में रखा जाना चाहिए। तरल ऑक्सीजन में विसर्जन मौलिक रूप से बदलता है नियमित गुणसामान।

ऑक्सीजन पानी में घुल जाती है, हालांकि कम मात्रा में - समुद्र के पानी में 3-5% ऑक्सीजन होती है। लेकिन इस गैस की इतनी कम मात्रा ने भी मछली, शंख और विभिन्न समुद्री जीवों के अस्तित्व की नींव रखी जो अपनी जीवन समर्थन प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए पानी से ऑक्सीजन प्राप्त करते हैं।

ऑक्सीजन परमाणु की संरचना

ऑक्सीजन के वर्णित गुणों को मुख्य रूप से इस तत्व की आंतरिक संरचना द्वारा समझाया गया है।

ऑक्सीजन आवर्त प्रणाली के तत्वों के छठे समूह के मुख्य उपसमूह से संबंधित है। तत्व के बाहरी इलेक्ट्रॉन बादल में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से चार p-कक्षकों पर कब्जा कर लेते हैं, और शेष दो s-कक्षकों में स्थित होते हैं। ऐसा आंतरिक ढांचाइलेक्ट्रॉनिक बॉन्ड को तोड़ने के उद्देश्य से बड़ी ऊर्जा लागत का कारण बनता है - ऑक्सीजन परमाणु के लिए दो लापता इलेक्ट्रॉनों को अपने छह को छोड़ने की तुलना में बाहरी कक्षीय में उधार लेना आसान होता है। इसलिए, ज्यादातर मामलों में ऑक्सीजन की सहसंयोजकता दो के बराबर होती है। दो मुक्त इलेक्ट्रॉनों के लिए धन्यवाद, ऑक्सीजन आसानी से डायटोमिक अणु बनाता है, जो उच्च बंधन शक्ति की विशेषता है। केवल 498 J/mol से ऊपर एक लागू ऊर्जा पर अणु विघटित होते हैं और परमाणु ऑक्सीजन बनते हैं। इस तत्व के रासायनिक गुण इसे हीलियम, नियॉन और आर्गन को छोड़कर सभी ज्ञात पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करने की अनुमति देते हैं। बातचीत की दर प्रतिक्रिया तापमान और पदार्थ की प्रकृति पर निर्भर करती है।

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

से विभिन्न पदार्थऑक्सीजन ऑक्साइड निर्माण प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करती है, और ये प्रतिक्रियाएं धातुओं और गैर-धातुओं दोनों की विशेषता हैं। धातुओं के साथ ऑक्सीजन यौगिकों को मूल ऑक्साइड कहा जाता है - मैग्नीशियम ऑक्साइड और कैल्शियम ऑक्साइड उत्कृष्ट उदाहरण हैं। पानी के साथ धातु के आक्साइड की बातचीत से हाइड्रॉक्साइड का निर्माण होता है, जो ऑक्सीजन के सक्रिय रासायनिक गुणों की पुष्टि करता है। गैर-धातुओं के साथ, यह पदार्थ अम्लीय ऑक्साइड बनाता है - उदाहरण के लिए, सल्फर ट्राइऑक्साइड SO 3। जब यह तत्व पानी के साथ संपर्क करता है, तो सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त होता है।

रासायनिक गतिविधि

ऑक्सीजन अधिकांश तत्वों के साथ सीधे संपर्क करती है। अपवाद सोना, हलोजन और प्लैटिनम हैं। उत्प्रेरक की उपस्थिति में कुछ पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया बहुत तेज हो जाती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का मिश्रण कमरे के तापमान पर भी प्लैटिनम की उपस्थिति में प्रतिक्रिया करता है। एक बहरे विस्फोट के साथ, मिश्रण साधारण पानी में बदल जाता है, जिसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा ऑक्सीजन है। रासायनिक गुण और तत्व की उच्च गतिविधि बड़ी मात्रा में प्रकाश और गर्मी की रिहाई की व्याख्या करती है, इसलिए ऑक्सीजन के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अक्सर दहन कहा जाता है।

शुद्ध ऑक्सीजन में दहन हवा की तुलना में बहुत अधिक तीव्र होता है, हालांकि प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा लगभग समान होगी, लेकिन नाइट्रोजन की अनुपस्थिति के कारण प्रक्रिया बहुत तेजी से आगे बढ़ती है, और दहन का तापमान अधिक हो जाता है।

ऑक्सीजन प्राप्त करना

1774 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक डी। प्रीस्टली ने एक अज्ञात गैस को मरकरी ऑक्साइड की अपघटन प्रतिक्रिया से अलग किया। लेकिन वैज्ञानिक ने जारी गैस को पहले से ज्ञात पदार्थ से नहीं जोड़ा जो हवा का हिस्सा है। कुछ साल बाद ही महान लेवोजियर ने अध्ययन किया भौतिक रासायनिक गुणइस प्रतिक्रिया में प्राप्त ऑक्सीजन, और हवा का हिस्सा गैस के साथ अपनी पहचान साबित की। पर आधुनिक दुनियाँहवा से ऑक्सीजन मिलती है। प्रयोगशालाओं में, मैं औद्योगिक ऑक्सीजन का उपयोग करता हूं, जो लगभग 15 एमपीए के दबाव में सिलेंडर में आपूर्ति की जाती है। शुद्ध ऑक्सीजन भी प्रयोगशाला में प्राप्त की जा सकती है, इसके उत्पादन की मानक विधि पोटेशियम परमैंगनेट का थर्मल अपघटन है, जो सूत्र के अनुसार आगे बढ़ती है:

ओजोन प्राप्त करना

यदि बिजली को ऑक्सीजन या हवा से गुजारा जाता है, तो वातावरण में एक विशिष्ट गंध दिखाई देगी, जो एक नए पदार्थ - ओजोन की उपस्थिति को दर्शाती है। रासायनिक रूप से शुद्ध ऑक्सीजन से भी ओजोन प्राप्त किया जा सकता है। इस पदार्थ के गठन को सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

यह प्रतिक्रिया स्वतंत्र रूप से आगे नहीं बढ़ सकती - इसके सफल समापन के लिए बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन ओजोन का ऑक्सीजन में उल्टा परिवर्तन अनायास ही हो जाता है। ऑक्सीजन और ओजोन के रासायनिक गुण कई तरह से भिन्न होते हैं। ओजोन घनत्व, गलनांक और क्वथनांक में ऑक्सीजन से भिन्न होता है। सामान्य परिस्थितियों में, यह गैस नीले रंग की होती है और इसमें विशिष्ट गंध होती है। ओजोन में उच्च विद्युत चालकता है और यह ऑक्सीजन की तुलना में पानी में अधिक घुलनशील है। ओजोन के रासायनिक गुणों को इसके क्षय की प्रक्रिया द्वारा समझाया गया है - जब इस पदार्थ का एक अणु विघटित होता है, तो एक डायटोमिक ऑक्सीजन अणु बनता है और इस तत्व का एक मुक्त परमाणु, जो अन्य पदार्थों के साथ आक्रामक रूप से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, ओजोन और ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रिया ज्ञात है: 6Ag + O 3 \u003d 3Ag 2 O

लेकिन साधारण ऑक्सीजन उच्च तापमान पर भी चांदी के साथ नहीं मिलती है।

प्रकृति में, ओजोन का सक्रिय क्षय तथाकथित ओजोन छिद्रों के निर्माण से भरा होता है, जो हमारे ग्रह पर जीवन प्रक्रियाओं को खतरे में डालते हैं।

शायद, सभी ज्ञात रासायनिक तत्वों में, यह ऑक्सीजन है जो एक प्रमुख भूमिका निभाता है, क्योंकि इसके बिना, हमारे ग्रह पर जीवन का उदय असंभव होगा। ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे आम रासायनिक तत्व है, जो कुल द्रव्यमान का 49% है पृथ्वी की पपड़ी. यह पृथ्वी के वायुमंडल का भी हिस्सा है, पानी की संरचना और 1400 से अधिक विभिन्न खनिजों की संरचना, जैसे कि बेसाल्ट, संगमरमर, सिलिकेट, सिलिका, आदि। ऊतकों के कुल द्रव्यमान का लगभग 50-80%, दोनों जानवर और पौधों, ऑक्सीजन के होते हैं। और, ज़ाहिर है, सभी जीवित चीजों की सांस लेने के लिए इसकी भूमिका सर्वविदित है।

ऑक्सीजन की खोज का इतिहास

लोगों ने तुरंत ऑक्सीजन की प्रकृति को नहीं समझा, हालांकि पहला अनुमान है कि कुछ रासायनिक तत्व हवा का आधार हैं जो 8 वीं शताब्दी की शुरुआत में दिखाई दिए। हालांकि, उस दूर के समय में इसके अध्ययन के लिए न तो उपयुक्त तकनीकी उपकरण थे, और न ही दहन प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार गैस के रूप में ऑक्सीजन के अस्तित्व को साबित करने की संभावना थी।

ऑक्सीजन की खोज केवल एक सहस्राब्दी बाद में हुई, 18वीं शताब्दी में, धन्यवाद संयुक्त कार्यकई वैज्ञानिक।

• 1771 में, स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल शीले ने प्रयोगात्मक रूप से हवा की संरचना की जांच की, और निर्धारित किया कि हवा में दो मुख्य गैसें होती हैं: इनमें से एक गैस नाइट्रोजन थी, और दूसरी ऑक्सीजन ही थी, हालांकि उस समय "ऑक्सीजन" नाम ही था। अभी तक विज्ञान में दिखाई नहीं दिया..
• 1775 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक ए। लौवाज़ियर ने शीले की खोजी गई गैस - ऑक्सीजन को नाम दिया, जो लैटिन में ऑक्सीजन भी है, "ऑक्सीजन" शब्द का अर्थ ही "एसिड का उत्पादन" है।
• आधिकारिक "ऑक्सीजन का नाम दिवस" ​​​​से एक साल पहले, 1774 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ प्रीस्टली ने पारा ऑक्साइड के अपघटन से पहली बार शुद्ध ऑक्सीजन प्राप्त की। उनके प्रयोग शीले की खोज को पुष्ट करते हैं। वैसे, खुद स्कील ने भी सॉल्टपीटर को गर्म करके शुद्ध ऑक्सीजन प्राप्त करने की कोशिश की, लेकिन वह असफल रहा।
• एक सदी से भी अधिक समय बाद, 1898 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जोसेफ थॉम्पसन ने पहली बार जनता को यह सोचने पर मजबूर किया कि वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के तीव्र उत्सर्जन के कारण ऑक्सीजन की आपूर्ति समाप्त हो सकती है।
• उसी वर्ष, रूसी जीवविज्ञानी क्लिमेंट तिमिरयाज़ेव, एक शोधकर्ता, ने ऑक्सीजन छोड़ने के लिए पौधों की संपत्ति की खोज की।

यद्यपि पौधे वातावरण में ऑक्सीजन छोड़ते हैं, भविष्य में ऑक्सीजन की संभावित कमी के बारे में थॉम्पसन द्वारा उत्पन्न समस्या हमारे समय में प्रासंगिक बनी हुई है, विशेष रूप से गहन वनों की कटाई (ऑक्सीजन आपूर्तिकर्ताओं), प्रदूषण के संबंध में वातावरण, अपशिष्ट भस्मीकरण और अन्य। इसके बारे में हमने पिछले अंक में और लिखा था। पर्यावरण के मुद्देंआधुनिकता।

प्रकृति में ऑक्सीजन का महत्व

यह पानी के साथ मिलकर ऑक्सीजन की उपस्थिति थी, जिसने इस तथ्य को जन्म दिया कि हमारे ग्रह पर जीवन संभव हो गया। जैसा कि हमने ऊपर उल्लेख किया है, इस अनूठी गैस के मुख्य आपूर्तिकर्ता विभिन्न पौधे हैं, जिनमें पानी के नीचे शैवाल द्वारा जारी ऑक्सीजन की सबसे बड़ी मात्रा शामिल है। वे ऑक्सीजन और कुछ प्रकार के बैक्टीरिया का उत्पादन करते हैं। ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीजन एक ओजोन परत बनाती है जो पृथ्वी के सभी निवासियों को हानिकारक पराबैंगनी सौर विकिरण से बचाती है।

ऑक्सीजन अणु की संरचना

ऑक्सीजन अणु में दो परमाणु होते हैं, रासायनिक सूत्र O2 है। ऑक्सीजन अणु कैसे बनता है? इसके गठन का तंत्र गैर-ध्रुवीय है, दूसरे शब्दों में, एक इलेक्ट्रॉन द्वारा प्रत्येक परमाणु के समाजीकरण के कारण। ऑक्सीजन अणुओं के बीच का बंधन भी सहसंयोजक और गैर-ध्रुवीय होता है, जबकि यह दोहरा होता है, क्योंकि प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु में बाहरी स्तर पर दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।

यह एक ऑक्सीजन अणु जैसा दिखता है, इसकी विशेषताओं के कारण यह बहुत स्थिर होता है। उनकी भागीदारी वाले कई लोगों के लिए, विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है: हीटिंग, उच्च दबाव, उत्प्रेरक का उपयोग।

ऑक्सीजन के भौतिक गुण

• सबसे पहले, ऑक्सीजन एक गैस है जो 21% हवा बनाती है।
• ऑक्सीजन का न कोई रंग होता है, न स्वाद, न गंध।
• में घुल सकता है कार्बनिक पदार्थ, कोयले और पाउडर द्वारा अवशोषित किया जा सकता है।
• - ऑक्सीजन का क्वथनांक -183 C होता है।
• ऑक्सीजन का घनत्व 0.0014 ग्राम / सेमी 3 . है

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

बेशक, ऑक्सीजन का मुख्य रासायनिक गुण दहन के लिए इसका समर्थन है। यानी ऐसे निर्वात में जहां ऑक्सीजन नहीं है, आग संभव नहीं है। यदि, हालांकि, एक सुलगती मशाल को शुद्ध ऑक्सीजन में उतारा जाता है, तो यह नए जोश के साथ प्रकाशमान होगी। विभिन्न पदार्थों का दहन एक रेडॉक्स रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाता है। ऑक्सीकरण एजेंट ऐसे पदार्थ होते हैं जो पदार्थों को कम करने से इलेक्ट्रॉनों को "दूर ले जाते हैं"। उत्कृष्ट ऑक्सीकरण गुणऑक्सीजन इसके बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल के कारण है।

ऑक्सीजन का संयोजकता खोल नाभिक के करीब स्थित होता है और इसके परिणामस्वरूप, नाभिक इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करता है। पॉलिंग इलेक्ट्रोनगेटिविटी स्केल पर फ्लोरीन के बाद ऑक्सीजन भी दूसरे स्थान पर है, इस कारण से, अन्य सभी तत्वों (फ्लोरीन के अपवाद के साथ) के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हुए, ऑक्सीजन एक नकारात्मक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। और केवल फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करके, ऑक्सीजन का सकारात्मक ऑक्सीडेटिव प्रभाव होता है।

और चूंकि आवर्त सारणी के सभी रासायनिक तत्वों में ऑक्सीजन दूसरा सबसे शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है, यह इसके रासायनिक गुणों को भी निर्धारित करता है।

ऑक्सीजन प्राप्त करना

प्रयोगशाला स्थितियों में ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए, या तो पेरोक्साइड या अम्लीय एसिड के लवण के गर्मी उपचार की विधि का उपयोग किया जाता है। उच्च तापमान की क्रिया के तहत, वे शुद्ध ऑक्सीजन की रिहाई के साथ विघटित हो जाते हैं। हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग करके ऑक्सीजन भी प्राप्त की जा सकती है, यहां तक ​​​​कि 3% पेरोक्साइड समाधान भी उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत तुरंत विघटित हो जाता है, ऑक्सीजन जारी करता है।

2KC l O 3 \u003d 2KC l + 3O 2 - ऑक्सीजन प्राप्त करने की रासायनिक प्रतिक्रिया इस तरह दिखती है।

इसके अलावा उद्योग में, पानी के इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए एक और तरीके के रूप में किया जाता है, जिसके दौरान पानी के अणु विघटित हो जाते हैं, और फिर से शुद्ध ऑक्सीजन निकलती है।

उद्योग में ऑक्सीजन का उपयोग

उद्योग में, ऑक्सीजन का सक्रिय रूप से ऐसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जैसे:

• धातु विज्ञान (जब वेल्डिंग और धातुओं को काटते हैं)।
• दवा।
• कृषि।
• रॉकेट ईंधन की तरह।
• पानी के शुद्धिकरण और कीटाणुशोधन के लिए।
• विस्फोटक सहित कुछ रासायनिक यौगिकों का संश्लेषण।

ऑक्सीजन वीडियो

और निष्कर्ष में शैक्षिक वीडियोऑक्सीजन के बारे में।