Wat is de mjitte fan oksidaasje fan soerstof? Valence en middel fan oksidaasje fan soerstof

Alle wy sykhelje loft, dat is benammen stikstof en soerstof molekulen mei lytse tafoegjen fan oare eleminten. Sa, zuurstof is ien fan de meast wichtige gemyske eleminten. Fierder syn molekulen binne der yn in grut ferskaat oan gemyske ferbiningen dy't brûkt wurde yn it deistich libben. Om beskriuwe al de eigenskippen fan dit elemint is net genôch en ien hûndert siden, dus wy beheine de basis feiten fan 'e ferhalen, likegoed as basis elemint skaaimerken - Pommier en de mjitte fan oksidaasje fan soerstof, it oanpart fan it tapassen fan de basis fysike eigenskippen.

Skiednis fan de ûntdekking fan in gemysk elemint

De offisjele datum fan 'e ûntdekking fan' e gemysk elemint "soerstof" is 1 augustus 1774. Dat dyselde deis, de Britske gemikus Johannes. Priestley konkludearre syn eksperimint op it ûntleden fan kwik okside dat yn in fersegele fet. scientist krige gas dat stipet ferbaarning Nei foltôging fan it eksperimint. Lykwols, dat ûntdekking gie ûngemurken ek troch de wittenskippers. Mr Priestley tocht dat er kaam net te kennen in nij elemint en in yntegraal ûnderdiel fan 'e loft. Dzhozef Pristli harren resultaten dielden mei de ferneamde Frânske wittenskipper en skiekundige Antuanom Lavuaze, dy't koe om te begripen wat mislearre om in Ingelskman. Yn 1775, Lavoisier koe fêststelle dat der wie "in yntegraal diel fan de loft" eins is in ûnôfhinklike gemysk elemint en neamde it soerstof, dat is oerset út it Gryksk betsjut "soere-foarmje". Lavoisier doe leauden dat soerstof is oanwêzich yn alle soeren. Ferfolgens, de soeren fan formule waarden ôflaat dat net befetsje soerstofatomen, mar de namme fêst.

Oxygen - benammen molekulêre struktuer

Aktive gemysk elemint is in kleurloos gas, reukloos en smakeloos. Gemyske formule - O _2. Skiekundigen neame gewoane faker soerstof of "sfearfol soerstof" of "dioxygen." Molecule stof bestiet út twa keppele soerstofatomen. Der is ek in molekúl besteande út trije atomen - O _3. Dizze stof hjit ozon, mear details oer it wurdt skreaun hjirûnder. In molekúl mei twa atomen fan soerstof hat in graad fan oksidaasje -2, om't it is steat fan it foarm twa unpaired elektron covalent bond. De enerzjy dy't frijkomt by it ûntleden (dissociation) soerstofatomen yn it molekúl is gelyk oan 493,57 kJ / mol. It is in moai grut ferskil.

It Valence fan soerstof en de mjitte fan oksidaasje

Under de Valence fan in gemysk elemint hawwe foar eagen har fermogen om oernimme in bepaald tal atomen fan oare gemyske eleminten. It Valence fan soerstof is twa. De Valence fan de soerstof molecule ek gelyk oan twa, omdat de twa atomen ferbûn oan inoar en hawwe de mooglikheid om hechtsje oan syn struktuer sels iene atoom fan oare COMPOUND, i.e. dy't in covalent bining mei. Bygelyks, in molekúl fan wetter H ₂ O resultearret yn 'e foarming fan covalent obligaasjes tusken ien soerstofatoom en twa wetterstof atomen.

Soerstof is fûn yn in protte fan 'e bekende gemyske ferbiningen. Der is sels in aparte soarte fan gemyske ferbinings - oxides. Dit substânsje krigen troch kombinearjen benei eltse gemysk elemint mei soerstof. De mjitte fan oksidaasje fan it soerstof yn de oxides is gelyk oan -2. Lykwols, yn guon ferbinings dit sifer kin oars. Mear oer dat wurdt beskreaun hjirûnder.

Fysike eigenskippen fan soerstof

Normale faker soerstof is in gas dat hat gjin kleur, rook en smaak. Yn de normale steat, syn tichtheid - 1,42897 kg / m ^3. Gewicht 1 liter stof is wat minder as 1,5 gram, i.e. suver soerstof is swierder as lucht. Wannear't ferwaarme, it molekúl wurdt dissociated yn atomen.

As de medium temperatuer wurdt ferlege nei -189,2 ^C. soerstof dat feroaret syn struktuer fan de gasfoarmige nei de floeistof. Sa is der in swolm. Doe't de temperatuer ôfnimt oant -218,35 ^{° C} is der in feroaring oan de struktuer mei de floeibere kristal. By dizze temperatuer soerstof is yn 'e foarm fan blauwich kristallen.

By keamertemperatuer, soerstof is sunich oplosber yn wetter - op syn iene liter foar 31 milliliter fan soerstof. Solubility mei oare stoffen: 220 ml foar 1 liter ethanol, 231 ml foar 1 liter fan de aceton.

Gemyske eigenskippen fan soerstof

Oer de gemyske eigenskippen fan soerstof kin skriuwe in Talmoed. De meast wichtige eigenskip fan soerstof - dit is oksidaasje. Dit materiaal is tige sterk oxidant. Oxygen kin reagearje mei hast alle bekende eleminten fan it periodyk systeem. As gefolch fan dizze ynteraksje oxides wurde foarme, lykas bepraat earder. In soerstof oksidaasje yn ferbiningen mei oare eleminten binne frijwol gelyk 2. In foarbyld fan sokke ferbinings mei wetter (H ₂ O), koalstofdiokside (CO _2), calcium okside, lithium okside, en oaren. Wol is der in bepaalde kategory oxides, neamd peroxides of peroxides. Harren nuverheden is dat der in peroxide groep "-O-O-" yn dizze ferbiningen. Dizze groep ferleget oxidative eigenskippen fan O _2, sadat de graad fan oksidaasje yn soerstof peroxide is -1.

Yn gearhing mei de Laugensalz metalen aktive soerstof formulieren superoxides of superoxide. Foarbylden fan sokke konstruksjes binne:

• potassium superoxide (KO _2);
• rubidium superoxide (RbO _2).

Harren nuverheden is dat de mjitte fan oksidaasje fan it soerstof yn de superoxide is -1/2.

Yn kombinaasje mei de meast aktive gemysk elemint - fluor, fluorides krige. Oan harren sil wurde besprutsen hjirûnder.

Hegere gehalte oksyde yn soerstof ferbiningen

Ôfhinklik fan hokker stof wurdt reagearre mei soerstof, zuurstof hat saun graden fan oksidaasje:

1. -2 - yn oxides en organyske ferbiningen.
2. -1 - yn peroxides.
3. -1/2 - yn superoxide.
4. -1/3 - yn anorganyske ozonide (wier triatomic Oxygen - Ozon).
5. +1/2 - yn 'e sâlten fan soerstof katioan.
6. 1 - yn monofluoride soerstof.
7. 2 - yn soerstof difluoride.

Sa't bliken docht, wat heger de graad fan oksidaasje fan soerstof berikt yn oxides en organyske stoffen, en fluorides it hat sels posityf macht. Net alle soarten ynteraksjes kinne wurde útfierd op in natuerlike wize. Foar de foarming fan bepaalde ferbiningen fereasket bysûndere omstannichheden, lykas hege druk, hege temperatuer, exposure seldsume ferbiningen dy't hast nea fûn yn de natuer. Tink oan de basis Oxygen compound mei oare gemyske eleminten: de oxides, fluorides en peroxides.

Klassifikaasje oxides op soere-base eigenskippen

Der binne fjouwer soarten oxides:

• basic;
• acid;
• neutraal;
• amphoteric.

In soerstof oksidaasje yn dizze soarten ferbiningen binne -2.

• Basis oxides - in ferbining mei metalen hawwende lege oksidaasje steaten. Typysk, doe't reagearre mei soeren wurde ferkrigen de korrespondearjende sâlt, en wetter.
• Soere oxides - nonmetal oxides mei in hege mjitte fan oksidaasje. Njonken dêrby fan wetter foarme soere.
• Neutraal oxides - ferbinings dy't net yngean yn eltse reaksje mei soeren of mei bases.
• Amphoteric oxides - ferbiningen mei metalen hawwende lege electronegativity wearde. Se binne, ôfhinklik fan 'e omstannichheden, exhibit eigenskippen en soere en Basis oxides.

Peroxides, de mjitte fan soerstof yn it oksidaasje fan wetterstof peroxide en oare ferbiningen

Peroxides neamd oxygen ferbiningen mei Laugensalz metalen. Se wurde krigen troch ferbaarning fan dizze metalen yn soerstof. Peroxides organyske stoffen binne ekstreem eksplosyf. Se meie ek wurde taret troch de opname fan soerstof oxides. Foarbylden fan peroxides:

• hydrogen peroxide (H ₂ O _2);
• Barium peroxide (BAO _2);
• sodium peroxide (Na ₂ O _2).

Allegearre hawwe mien is dat sy befetsje soerstof groep -OO-. Dus, soerstof yn it oksidaasjegetal graad is -1 peroxides. Ien fan de meast bekende ferbiningen -OO- groep is hydrogen peroxide. Under normale omstannichheden, dy ferbining is in floeistof wyt blau. Neffens harren gemysk eigenskippen fan wetterstof peroxide is tichter nei swak acid. Sûnt -OO- linkage yn 'e gearsetting hat earme stabiliteit, ek by keamertemperatuer, in oplossing fan wetterstof peroxide kin decomposed oan wetter en soerstof. It is in krêftige oxidizing agent, lykwols, troch reaksje mei in sterke oxidizing eigenskippen reductant hat krekt hydrogen peroxide. De mjitte fan soerstof yn it oksidaasje fan wetterstof peroxide, lykas yn oare peroxides is -1.

Oare soarten peroxides binne:

• superoxides (superoxides, dêr't soerstof hat de oksidaasje -1/2);
• anorganyske ozonides (ekstreem stabyl COMPOUND hawwende yn syn anion structure Ozon);
• molozonide (COMPOUND hawwende yn syn struktuer in bân -OOO-).

Fluorides, de mjitte fan oksidaasje yn soerstof OF2

Fluoro - de meast aktyf lid fan alle stuit bekend. Dêrom, de reaksje tusken soerstof en fluor te wêzen gjin oxides, en fluorides. Se wurde sa neamd omdat dy ferbining is gjin soerstof, en fluor is in oxidant. Fluoride kin net krigen wurde op in natuerlike wize. Harren ienige synthesized troch extracting assosjaasje mei de fluor aqueous Koh. oxygen fluorides wurde ferdield yn:

• oxygen difluoride (FAN _2);
• monofluoride soerstof (O ₂ F _2).

Beskôgje yn grutter detail elk fan de ferbiningen. soerstof difluoride yn syn struktuer is in kleurloos gas mei in sterke onaangename geur. Upon Cooling gecondenseerde yn in gielige floeiber. De floeistof slecht miscible mei wetter, mar goede lucht, fluor en Ozon. Gemyske eigenskippen fan soerstof difluoride - in tige sterke oxidant. De mjitte fan oksidaasje yn soerstof OF2 is 1, i.e. yn dy ferbining is fluoro oxidant en Oxygen - werombringen agent. FAN ₂ is hiel fergiftich, dan suver fluor en tichterby de Toxicity fan Phosgene. De wichtichste brûken fan dit soarte fan gearstalde - as oxidizer foar de propellant, sûnt soerstof difluoride is net eksplosyf.

monofluoride soerstof yn de normale steat is in bêst gielige. Upon smeltende, foarmet in reade floeistof. It is in krêftige oxidizing agent, tige eksplosyf yn kontakt mei organyske stoffen. Dy ferbining eksposearret soerstof oksidaasjetastân gelyk oan +2, i.e. yn dizze fluoride Oxygen gearstalde dieden as ferminderjen agent, en fluor - oxidant.

Ozone en syn ferbiningen

Ozone - een molekúl hawwende trije soerstofatomen bonded oan elkoar. Yn de normale tastân is blau gas. Upon koeling, de floeistof formulieren in djippe blauwe kleur tichtby indigo. It bêst is in kristal fan donker blauwe kleur. Ozone hat in penetrante geur, kin fansels fiele yn 'e loft nei in swiere stoarm.

Ozone, lykas wenst soerstof, is in tige sterk oxidant. Gemyske eigenskippen tichtby sterke soeren. Wannear't bleatsteld oan Harb oxides fergruttet harren graad fan oksidaasje mei soerstof evolúsje. Mar op itselde graad fan ferlege soerstof oksidaasje. De ozone gemyske biningen binne net sa sterk as yn O _{2, sadat} ûnder normale omstannichheden sûnder de ynspanning it kin oplosse yn soerstof mei de frijlitting fan waarmte enerzjy. Mei tanimmende temperatuer effekt op de Ozone molecule en mei ôfnimmend druk decay proses faker soerstof exothermically fersneld. Boppedat, as in grutte romte yn 'e ozon, dat proses kin resultearje yn in eksploazje.

Sûnt ozone is in tige sterke oxidant en hast alle prosessen wêrby't mei syn grutte bedrach fan O _2, dan is it Ozon is in tige giftige stof. Lykwols, yn de boppeste sfear Ozone laach spilet de rol fan in reflectorlamp fan Ultraviolet sinneljocht.

Omdat ozone mei help laboratoarium ynstruminten meitsje biologyske en anorganyske ozonides. Dit is in hiel ynstabyl op 'e struktuer fan' e saak, sadat harren skepping yn natuerlike omstannichheden is ûnmooglik. Ozonides wurde opslein allinnich by lege temperatueren, sûnt by gewoane temperatuer, se binne tige fergiftich en eksplosyf.

It brûken fan soerstof en syn ferbiningen yn yndustry

Fanwege it feit dat yn ien kear, wittenskippers hawwe leard, wat mjitte fan oksidaasje fan soerstof yn de ynteraksje mei oare eleminten, en syn ferbiningen wurde in protte brûkt yn de yndustry. Foaral nei de midden fan de tweintichste ieu waarden útfûn turbo expanders - ienheden steat fan it omsette fan soerstof yn meganyske potinsjele enerzjy. Sûnt Oxygen - ekstreem flammable stof, dan wurdt it brûkt yn alle bedriuwstakken wêr is it nedich it brûken fan fjoer en waarmte. Wannear't snijen en welding fan metalen wurde ek brûkt canisters mei pressurized soerstof te fersterkjen flamme welding apparaat. Soerstof wurdt in protte brûkt yn de stielen yndustry, dêr't troch gearparse O ₂ wurdt hanthavene yn hege temperatuer blast oune. De maksimum mjitte fan oksidaasje fan soerstof is -2. Dy eigenskip wurdt it aktyf brûkt wurdt foar it slaan fan oxides foar it doel fan fierdere ferbaarning en loslitte termyske enerzjy. Liquid soerstof, ozon, en oare ferbiningen mei in grut bedrach fan O _{2 is} wurksum as oxydanten propellant. Oxidized oxygen pear organyske stoffen wurde brûkt as eksplosiven.

Yn de gemyske yndustry, soerstof wurdt brûkt as in oxidizing agint yn soere-hydrocarbon ferbiningen, lykas alcohols, soeren en al sa mear. D. De genêskunde wurdt brûkt by in redusearre druk foar pasjinten mei long problemen, yn stân te hâlden it libben fan it organisme. Yn de lânbou, lytse doses fan klearebare soerstof wurdt brûkt foar breeding fisk yn fivers, foar it ferheegjen fan it oanpart fan it fee en al sa mear. D.

Oxygen - in krêftige oxidizing agent, dy't fan wêzentlik belang foar it bestean fan

Boppe it wie in soad skreaun oer wat soerstof hat in oksidaasjetastân by it ynfieren yn reaksje mei ferskate stoffen en eleminten, wat soarten fan soerstof ferbiningen, der binne, wat typen fan libben-bedriigjend en hokker net. Men mei bliuwe ûndúdlik - lykas yn alle Toxicity en in hege nivo fan oksidaasje fan soerstof is ien fan 'e eleminten dy't essinsjeel foar it libben op ierde? It feit dat ús planeet is in tige útbalansearre lichem, dat is oanpast spesifyk nei de stoffen befette yn de sfearfolle laach. Se is belutsen by de syklus, dat sjocht der sa út: in man en alle oare bisten ferbrûkt soerstof en produsearje koalstofdiokside, en planten yn 'e grutte mearderheid ferbrûkt koalstofdiokside en produsearje soerstof. Alles yn 'e wrâld wurdt inoar ferbûn, en it ferlies fan ien link fan it keatling kinne brekke de hiele keten. Wy moatte net ferjitte it en soargje foar it libben op 'e planeet as gehiel, net allinne syn yndividuele fertsjintwurdigers.