Deguonies atomas turi 8 elektronus, 2 elektronai yra vidiniame lygyje ir 6 elektronai

Taip pat naudojami terminio nitratų skaidymo metodai:

Elektroninė deguonies struktūra (1s

1. Didėjant metalo atominiam spinduliui, šarminių metalų oksidų lydymosi temperatūra mažėja; Taigi,

a) mediena (celiuliozė):

b) nafta arba dujos (benzinas C

d) anglis (anglis arba medžio anglis, koksas):

Taip pat dega nemažai C, H, N, O turinčių junginių, turinčių didelį energijos rezervą. Deguonis oksidacijai gali būti naudojamas ne tik iš atmosferos (kaip ir ankstesnėse reakcijose), bet ir iš pačios medžiagos. Norint pradėti reakciją, pakanka nedidelio reakcijos aktyvinimo, pavyzdžiui, smūgio ar purtymo. Šiose reakcijose degimo produktai taip pat yra oksidai, tačiau jie visi yra dujiniai ir greitai plečiasi esant aukštai galutinei proceso temperatūrai. Todėl tokios medžiagos yra sprogstamosios. Sprogmenų pavyzdžiai yra trinitroglicerinas (arba nitroglicerinas) C

Straipsnio turinys

DEGUONIS, O (oksigenijus), periodinės elementų lentelės VIA pogrupio cheminis elementas: O, S, Se, Te, Po – chalkogenų šeimos narys. Tai labiausiai paplitęs elementas gamtoje, jo kiekis Žemės atmosferoje yra 21% (tūrio), žemės plutoje junginių pavidalu maždaug. 50 % (mas.), o hidrosferoje 88,8 % (mas.).

Deguonis būtinas gyvybei žemėje egzistuoti: gyvūnai ir augalai kvėpuodami sunaudoja deguonį, o augalai fotosintezės būdu išskiria deguonį. Gyvoje medžiagoje surišto deguonies yra ne tik kūno skysčiuose (kraujo ląstelėse ir kt.), bet ir angliavandeniuose (cukruje, celiuliozėje, krakmole, glikogene), riebaluose ir baltymuose. Molis, uolienos, susideda iš silikatų ir kitų deguonies turinčių neorganinių junginių, tokių kaip oksidai, hidroksidai, karbonatai, sulfatai ir nitratai.

Istorinė nuoroda.

Pirmoji informacija apie deguonį Europoje tapo žinoma iš VIII amžiaus kinų rankraščių. XVI amžiaus pradžioje. Leonardo da Vinci paskelbė duomenis, susijusius su deguonies chemija, dar nežinodamas, kad deguonis yra elementas. Deguonies pridėjimo reakcijos aprašytos S. Geilso (1731) ir P. Bayeno (1774) moksliniuose darbuose. Ypatingo dėmesio nusipelno K. Scheele 1771–1773 metais atlikti metalų ir fosforo sąveikos su deguonimi tyrimai. J. Priestley pranešė apie deguonies, kaip elemento, atradimą 1774 m., praėjus keliems mėnesiams po Bayeno pranešimo apie reakcijas su oru. Pavadinimas oxynium ("deguonis") buvo suteiktas šiam elementui netrukus po to, kai jį atrado Priestley ir kilęs iš graikų kalbos žodžių, reiškiančių "rūgštį gaminantis"; taip yra dėl klaidingos nuomonės, kad deguonies yra visose rūgštyse. Tačiau deguonies vaidmens kvėpavimo ir degimo procesuose paaiškinimas priklauso A. Lavoisier (1777).

Atomo sandara.

Bet kurio natūraliai susidarančio deguonies atomo branduolyje yra 8 protonai, tačiau neutronų skaičius gali būti 8, 9 arba 10. Dažniausiai iš trijų deguonies izotopų (99,76 %) yra 16 8 O (8 protonai ir 8 neutronai) . Kito izotopo, 18 8 O (8 protonai ir 10 neutronų), kiekis yra tik 0,2%. Šis izotopas naudojamas kaip etiketė arba tam tikroms molekulėms identifikuoti, taip pat biocheminiams ir medicininiams-cheminiams tyrimams atlikti (metodas tirti neradioaktyvius pėdsakus). Trečiasis neradioaktyvusis deguonies izotopas 17 8 O (0,04 %) turi 9 neutronus ir jo masės skaičius yra 17. Tarptautinės komisijos anglies izotopo masę 12 6 C patvirtinus kaip standartinę atominę masę m. 1961 m. vidutinė svertinė deguonies atominė masė tapo 15. 9994. Iki 1961 m. chemikai standartiniu atominės masės vienetu laikė deguonies atominę masę, kuri buvo laikoma 16 000 trijų natūraliai susidarančių deguonies izotopų mišiniui. Fizikai standartiniu atominės masės vienetu laikė deguonies izotopo masės skaičių 16 8 O, todėl fizikinėje skalėje vidutinė deguonies atominė masė buvo 16,0044.

Deguonies atomas turi 8 elektronus, iš kurių 2 elektronai yra vidiniame lygyje ir 6 elektronai išoriniame lygyje. Todėl cheminių reakcijų metu deguonis iš donorų gali priimti iki dviejų elektronų, sukeldamas savo išorinį apvalkalą iki 8 elektronų ir sudarydamas perteklinį neigiamą krūvį.

Molekulinis deguonis.

Kaip ir daugumoje kitų elementų, kurių atomams trūksta 1–2 elektronų, kad užbaigtų išorinį 8 elektronų apvalkalą, deguonis sudaro dviatominę molekulę. Šio proceso metu išsiskiria daug energijos (~490 kJ/mol) ir atitinkamai tiek pat energijos reikia išleisti atvirkštiniam molekulės disociacijos į atomus procesui. O-O ryšio stiprumas yra toks didelis, kad 2300 ° C temperatūroje tik 1% deguonies molekulių disocijuoja į atomus. (Pažymėtina, kad formuojantis azoto molekulei N2, N–N jungties stiprumas yra dar didesnis, ~710 kJ/mol.)

Elektroninė struktūra.

Deguonies molekulės elektroninėje struktūroje, kaip ir galima tikėtis, elektronų pasiskirstymas oktete aplink kiekvieną atomą nėra realizuojamas, tačiau yra nesuporuotų elektronų, o deguonis pasižymi tokiai struktūrai būdingomis savybėmis (pavyzdžiui, jis sąveikauja su magnetinis laukas, kuris yra paramagnetinis).

Reakcijos.

Tinkamomis sąlygomis molekulinis deguonis reaguoja su beveik bet kokiu elementu, išskyrus tauriąsias dujas. Tačiau kambario sąlygomis su deguonimi pakankamai greitai reaguoja tik patys aktyviausi elementai. Tikėtina, kad dauguma reakcijų įvyksta tik po deguonies disociacijos į atomus, o disociacija vyksta tik esant labai aukštai temperatūrai. Tačiau katalizatoriai ar kitos medžiagos reaguojančioje sistemoje gali paskatinti O 2 disociaciją. Yra žinoma, kad šarminiai (Li, Na, K) ir šarminių žemių (Ca, Sr, Ba) metalai reaguoja su molekuliniu deguonimi, sudarydami peroksidus:

Kvitas ir paraiška.

Dėl laisvo deguonies buvimo atmosferoje efektyviausias jo išgavimo būdas yra oro suskystinimas, iš kurio pašalinamos priemaišos, CO 2, dulkės ir kt. cheminiai ir fiziniai metodai. Ciklinis procesas apima suspaudimą, aušinimą ir plėtimąsi, o tai sukelia oro suskystinimą. Lėtai kylant temperatūrai (frakcinio distiliavimo metodas) iš skysto oro iš pradžių išgaruoja tauriosios dujos (sunkiausiai skystinamos), vėliau azotas, lieka skystas deguonis. Dėl to skystame deguonyje yra inertinių dujų pėdsakų ir gana didelis procentas azoto. Daugeliu atvejų šios priemaišos nėra problema. Tačiau norint gauti itin gryną deguonį, distiliavimo procesas turi būti kartojamas. Deguonis laikomas rezervuaruose ir cilindruose. Jis naudojamas dideliais kiekiais kaip žibalo ir kito kuro oksidatorius raketose ir erdvėlaiviuose. Plieno pramonė naudoja deguonies dujas, kad prapūstų išlydytą geležį, naudojant Bessemer metodą, kad greitai ir efektyviai pašalintų C, S ir P priemaišas. Deguonis taip pat naudojamas suvirinant ir pjaustant metalus (oksi-acetileno liepsna). Deguonis taip pat naudojamas medicinoje, pavyzdžiui, praturtina kvėpavimo takų aplinką pacientams, kuriems sunku kvėpuoti. Deguonis gali būti gaminamas įvairiais cheminiais metodais, o kai kurie iš jų naudojami nedideliam gryno deguonies kiekiui gauti laboratorinėje praktikoje.

Elektrolizė.

Vienas iš deguonies gavimo būdų yra vandens elektrolizė, kurioje kaip katalizatorius yra nedideli NaOH arba H 2 SO 4 priedai: 2H 2 O ® 2H 2 + O 2. Tokiu atveju susidaro mažos vandenilio priemaišos. Naudojant išleidimo įrenginį, vandenilio pėdsakai dujų mišinyje vėl paverčiami vandeniu, kurio garai pašalinami užšaldant arba adsorbuojant.

Šiluminė disociacija.

Svarbus laboratorinis deguonies gamybos būdas, kurį pasiūlė J. Priestley, yra terminis sunkiųjų metalų oksidų skaidymas: 2HgO ® 2Hg + O 2 . Norėdami tai padaryti, Priestley sutelkė saulės spindulius į gyvsidabrio oksido miltelius. Gerai žinomas laboratorinis metodas taip pat yra terminis okso druskų, pavyzdžiui, kalio chlorato, disociacija, esant katalizatoriui - mangano dioksidui:

Mangano dioksidas, dedamas nedideliais kiekiais prieš deginimą, leidžia palaikyti reikiamą temperatūrą ir disociacijos greitį, o pats MnO 2 proceso metu nekinta.

Taip pat naudojami terminio nitratų skaidymo metodai:

taip pat kai kurių aktyvių metalų peroksidai, pavyzdžiui:

2BaO 2 ® 2BaO + O 2

Pastarasis metodas vienu metu buvo plačiai naudojamas deguoniui išgauti iš atmosferos ir jį sudarė BaO kaitinimas ore, kol susidarė BaO 2, o po to terminis peroksido skaidymas. Terminio skilimo metodas išlieka svarbus vandenilio peroksido gamybai.

Fizinės savybės.

Deguonis normaliomis sąlygomis yra bespalvės, bekvapės ir beskonės dujos. Skystas deguonis yra šviesiai mėlynos spalvos. Kietasis deguonis yra mažiausiai trijų kristalinių modifikacijų. Deguonies dujos tirpsta vandenyje ir tikriausiai sudaro silpnus junginius, tokius kaip O2HH2O ir galbūt O2H2H2O.

Cheminės savybės.

Kaip jau minėta, deguonies cheminį aktyvumą lemia jo gebėjimas išsiskirti į O atomus, kurie yra labai reaktyvūs. Tik aktyviausi metalai ir mineralai su O 2 reaguoja dideliu greičiu žemoje temperatūroje. Aktyviausi šarminiai (IA pogrupiai) ir kai kurie šarminių žemių (IIA pogrupiai) metalai sudaro peroksidus, tokius kaip NaO 2 ir BaO 2 su O 2 . Kiti elementai ir junginiai reaguoja tik su disociacijos produktu O2. Tinkamomis sąlygomis visi elementai, išskyrus tauriąsias dujas ir metalus Pt, Ag, Au, reaguoja su deguonimi. Šie metalai taip pat sudaro oksidus, bet ypatingomis sąlygomis.

Deguonies elektroninė struktūra (1s 2 2s 2 2p 4) yra tokia, kad O atomas priima du elektronus į išorinį lygį, kad susidarytų stabilus išorinis elektronų apvalkalas, sudarydamas O 2– joną. Šarminių metalų oksiduose daugiausia susidaro joninės jungtys. Galima daryti prielaidą, kad šių metalų elektronus beveik visiškai traukia deguonis. Mažiau aktyvių metalų ir nemetalų oksiduose elektronų perdavimas yra nepilnas, o deguonies neigiamo krūvio tankis yra mažiau ryškus, todėl ryšys yra mažiau joninis arba labiau kovalentinis.

Kai metalai oksiduojami deguonimi, išsiskiria šiluma, kurios dydis koreliuoja su M-O jungties stiprumu. Kai kurių nemetalų oksidacijos metu sugeriama šiluma, o tai rodo silpnesnius jų ryšius su deguonimi. Tokie oksidai yra termiškai nestabilūs (arba mažiau stabilūs nei oksidai su joninėmis jungtimis) ir dažnai yra labai reaktyvūs. Lentelėje palyginimui pateiktos tipiškiausių metalų, pereinamųjų metalų ir nemetalų, A ir B pogrupių elementų oksidų susidarymo entalpijų vertės (minuso ženklas reiškia šilumos išsiskyrimą).

Galima padaryti keletą bendrų išvadų apie oksidų savybes:

1. Didėjant metalo atominiam spinduliui, šarminių metalų oksidų lydymosi temperatūra mažėja; Taigi, t pl (Cs 2 O) t pl (Na 2 O). Oksidai, kuriuose vyrauja joninis ryšys, turi aukštesnes lydymosi temperatūras nei kovalentinių oksidų lydymosi temperatūra: t pl (Na 2 O) > t pl (SO 2).

2. Reaktyviųjų metalų oksidai (IA–IIIA pogrupiai) yra termiškai stabilesni nei pereinamųjų metalų ir nemetalų oksidai. Sunkiųjų metalų oksidai, esantys didžiausioje oksidacijos būsenoje, termiškai disociuodami, sudaro oksidus, kurių oksidacijos laipsnis yra žemesnis (pavyzdžiui, 2Hg 2+ O ® (Hg +) 2 O + 0,5O 2 ® 2Hg 0 + O 2). Tokie oksidai, esantys aukštoje oksidacijos būsenoje, gali būti geri oksidatoriai.

3. Aktyviausi metalai reaguoja su molekuliniu deguonimi aukštesnėje temperatūroje, sudarydami peroksidus:

Sr + O 2 ® SrO 2 .

4. Aktyvių metalų oksidai sudaro bespalvius tirpalus, o daugumos pereinamųjų metalų oksidai yra spalvoti ir praktiškai netirpūs. Vandeniniai metalų oksidų tirpalai pasižymi bazinėmis savybėmis ir yra hidroksidai, kuriuose yra OH grupių, o nemetalų oksidai vandeniniuose tirpaluose sudaro rūgštis, turinčias H + jonų.

5. A pogrupių metalai ir nemetalai sudaro oksidus, kurių oksidacijos būsena atitinka grupės numerį, pavyzdžiui, Na, Be ir B sudaro Na 1 2 O, Be II O ir B 2 III O 3, o ne C, N , S pogrupių metalai IVA–VIIA, Cl forma C IV O 2, N V 2 O 5, S VI O 3, Cl VII 2 O 7. Elemento grupės numeris koreliuoja tik su maksimalia oksidacijos būsena, nes galimi oksidai su žemesne elementų oksidacijos būsena. Junginių degimo procesuose tipiški produktai yra oksidai, pavyzdžiui:

2H 2S + 3O 2 ® 2SO 2 + 2H 2 O

Anglies turinčios medžiagos ir angliavandeniliai, šiek tiek kaitinami, oksiduojasi (dega) iki CO 2 ir H 2 O. Tokių medžiagų pavyzdžiai yra kuras – mediena, nafta, alkoholiai (taip pat anglis – anglis, koksas ir medžio anglis). Degimo proceso šiluma panaudojama garui gaminti (o vėliau elektrai arba elektrinėms), taip pat namams šildyti. Tipinės degimo procesų lygtys yra šios:

a) mediena (celiuliozė):

(C6H10O5) n + 6n O 2 ® 6 n CO2+5 n H 2 O + šiluminė energija

b) nafta arba dujos (benzinas C 8 H 18 arba gamtinės dujos CH 4):

2C 8 H 18 + 25O 2 ® 16CO 2 + 18H 2 O + šiluminė energija

CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O + šiluminė energija

C 2 H 5 OH + 3O 2 ® 2CO 2 + 3H 2 O + šiluminė energija

d) anglis (anglis arba medžio anglis, koksas):

2C + O 2 ® 2CO + šiluminė energija

2CO + O 2 ® 2CO 2 + šiluminė energija

Taip pat dega nemažai C, H, N, O turinčių junginių, turinčių didelį energijos rezervą. Deguonis oksidacijai gali būti naudojamas ne tik iš atmosferos (kaip ir ankstesnėse reakcijose), bet ir iš pačios medžiagos. Norint pradėti reakciją, pakanka nedidelio reakcijos aktyvinimo, pavyzdžiui, smūgio ar purtymo. Šiose reakcijose degimo produktai taip pat yra oksidai, tačiau jie visi yra dujiniai ir greitai plečiasi esant aukštai galutinei proceso temperatūrai. Todėl tokios medžiagos yra sprogstamosios. Sprogstamųjų medžiagų pavyzdžiai yra trinitroglicerinas (arba nitroglicerinas) C 3 H 5 (NO 3) 3 ir trinitrotoluenas (arba TNT) C 7 H 5 (NO 2) 3.

Metalų arba nemetalų oksidai, turintys mažesnę elemento oksidacijos būseną, reaguoja su deguonimi, sudarydami aukšto elemento oksidacijos laipsnio oksidus:

Natūralūs oksidai, gauti iš rūdų arba susintetinti, naudojami kaip žaliava gaminant daugelį svarbių metalų, pavyzdžiui, geležį iš Fe 2 O 3 (hematitas) ir Fe 3 O 4 (magnetitas), aliuminį iš Al 2 O 3 (aliuminio oksidą). ), magnis iš MgO (magnezija). Lengvųjų metalų oksidai naudojami chemijos pramonėje šarmams arba bazėms gaminti. Kalio peroksidas KO 2 naudojamas neįprastai, nes esant drėgmei ir reaguodamas su ja išskiria deguonį. Todėl KO 2 naudojamas respiratoriuose deguoniui gaminti. Drėgmė iš iškvepiamo oro išskiria deguonį respiratoriuje, o KOH sugeria CO 2. CaO oksido ir kalcio hidroksido Ca(OH) 2 gamyba – didelės apimties gamyba keramikos ir cemento technologijoje.

Vanduo (vandenilio oksidas).

Vandens H 2 O svarba tiek laboratorinėje praktikoje cheminėms reakcijoms, tiek gyvybės procesams reikalauja ypatingo dėmesio šiai medžiagai VANDUO, LEDAS IR GARO). Kaip jau minėta, tiesioginės deguonies ir vandenilio sąveikos metu tokiomis sąlygomis, pavyzdžiui, įvyksta kibirkšties iškrova, įvyksta sprogimas ir susidaro vanduo, išsiskiria 143 kJ/(mol H 2 O).

Vandens molekulė yra beveik tetraedrinės struktūros, H-O-H kampas yra 104° 30°. Ryšiai molekulėje yra iš dalies joniniai (30%) ir iš dalies kovalentiniai su dideliu neigiamo deguonies krūvio tankiu ir atitinkamai teigiamu vandenilio krūviu:

Dėl didelio H-O jungčių stiprumo vandenilis sunkiai atsiskiria nuo deguonies, o vanduo pasižymi labai silpnomis rūgštinėmis savybėmis. Daugelį vandens savybių lemia krūvių pasiskirstymas. Pavyzdžiui, vandens molekulė sudaro hidratą su metalo jonu:

Vanduo atiduoda vieną elektronų porą akceptoriui, kuris gali būti H +:

Oksoanijonai ir oksokacijos

– deguonies turinčios dalelės, turinčios liekamąjį neigiamą (oksoanijonų) arba liekamąjį teigiamą (oksokacijos) krūvį. O 2– jonas turi didelį afinitetą (didelį reaktyvumą) teigiamai įkrautoms dalelėms, tokioms kaip H +. Paprasčiausias stabilių oksoanijonų atstovas yra hidroksido jonas OH –. Tai paaiškina didelį krūvio tankį turinčių atomų nestabilumą ir jų dalinį stabilizavimą dėl teigiamo krūvio dalelės pridėjimo. Todėl, kai aktyvus metalas (ar jo oksidas) veikia vandenį, susidaro OH–, o ne O 2–:

2Na + 2H 2O ® 2Na + + 2OH – + H2

Na 2 O + H 2 O ® 2Na + + 2OH –

Sudėtingesni oksoanijonai susidaro iš deguonies su metalo jonu arba nemetalinėmis dalelėmis, turinčiomis didelį teigiamą krūvį, todėl mažo krūvio dalelė yra stabilesnė, pavyzdžiui:

Deguonis yra šeštos grupės pagrindinio pogrupio, antrojo periodinės cheminių elementų lentelės periodo, elementas, kurio atominis skaičius yra 8. Jis žymimas simboliu O (lot. Oxygenium). Deguonis yra chemiškai aktyvus nemetalas ir yra lengviausias elementas iš chalkogenų grupės. Paprastoji medžiaga deguonis (CAS numeris: 7782-44-7) normaliomis sąlygomis yra bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos, kurių molekulė susideda iš dviejų deguonies atomų (formulė O 2), todėl dar vadinama dioksidu. Skystas deguonis yra šviesiai mėlynos spalvos, o kietasis deguonis yra šviesiai mėlyni kristalai.
Yra ir kitų alotropinių deguonies formų, pavyzdžiui, ozonas (CAS numeris: 10028-15-6) – normaliomis sąlygomis dujos mėlyna spalva specifinio kvapo, kurio molekulė susideda iš trijų deguonies atomų (formulė O 3).

Atradimų istorija

Oficialiai manoma, kad deguonį 1774 m. rugpjūčio 1 d. atrado anglų chemikas Josephas Priestley, suardydamas gyvsidabrio oksidą hermetiškai uždarytame inde (Priestley nukreipė saulės šviesą į šį junginį, naudodamas galingą lęšį).
2HgO (t) → 2Hg + O 2

Tačiau Priestley iš pradžių nesuvokė, kad atrado naują paprastą medžiagą, jo manymu, izoliavo vieną iš oro dalių (ir pavadino šias dujas „deflogistiniu oru“). Priestley apie savo atradimą pranešė išskirtiniam prancūzų chemikui Antoine'ui Lavoisier. 1775 metais A. Lavoisier nustatė, kad deguonis yra oro, rūgščių komponentas ir yra daugelyje medžiagų.
Keletą metų anksčiau (1771 m.) deguonį gavo švedų chemikas Karlas Scheele. Jis kalcinavo salietrą su sieros rūgštimi, o tada suskaidė susidariusį azoto oksidą. Scheele šias dujas pavadino „ugnies oru“ ir aprašė savo atradimą knygoje, išleistoje 1777 m. (būtent todėl, kad knyga buvo išleista vėliau nei Priestley paskelbė apie savo atradimą, pastarasis laikomas deguonies atradėju). Scheele taip pat pranešė apie savo patirtį Lavoisier.
Svarbus etapas, prisidėjęs prie deguonies atradimo, buvo prancūzų chemiko Peterio Bayeno darbai, paskelbę gyvsidabrio oksidacijos ir vėlesnio jo oksido skaidymo darbus.
Galiausiai A. Lavoisier pagaliau išsiaiškino susidariusių dujų prigimtį, naudodamasis Priestley ir Scheele informacija. Jo darbai buvo nepaprastai svarbūs, nes jos dėka buvo sugriauta tuo metu vyravusi ir chemijos raidą stabdžiusi flogistono teorija. Lavoisier atliko įvairių medžiagų degimo eksperimentus ir paneigė flogistono teoriją, paskelbdamas rezultatus apie sudegusių elementų svorį. Pelenų svoris viršijo pradinį elemento svorį, o tai suteikė Lavoisier teisę teigti, kad degimo metu vyksta medžiagos cheminė reakcija (oksidacija), todėl pradinės medžiagos masė didėja, o tai paneigia flogistono teoriją. .
Taigi deguonies atradimo nuopelnus iš tikrųjų dalijasi Priestley, Scheele ir Lavoisier.

vardo kilmė

Žodis deguonis (vadinamas pradžios XIX amžiaus, net „rūgšties tirpalas“), jo atsiradimą rusų kalboje tam tikru mastu lėmė M. V. Lomonosovas, kuris kartu su kitais neologizmais įvedė žodį „rūgštis“. Taigi žodis „deguonis“, savo ruožtu, buvo termino „deguonis“ (pranc. oxygène), kurį pasiūlė A. Lavoisier (iš senovės graikų ὀξύς – „rūgštus“ ir γεννάω – „gimdymas“), atsekimas. verčiama kaip „generuojanti rūgštį“, kuri siejama su jos pradine reikšme - „rūgštis“, kuri anksčiau reiškė oksidus, vadinamus oksidais pagal šiuolaikinę tarptautinę nomenklatūrą.

Kvitas

Šiuo metu pramonėje deguonis gaunamas iš oro. Pagrindinis pramoninis deguonies gamybos būdas yra kriogeninis rektifikavimas. Membraninės technologijos pagrindu veikiančios deguonies gamyklos taip pat gerai žinomos ir sėkmingai naudojamos pramonėje.
Deguonis naudojamas laboratorijose pramoninės gamybos, tiekiamas plieniniuose cilindruose, kurių slėgis apie 15 MPa.
Nedidelį deguonies kiekį galima gauti kaitinant kalio permanganatą KMnO 4:
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Taip pat naudojama katalizinė vandenilio peroksido H2O2 skilimo reakcija:
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Katalizatorius – mangano dioksidas (MnO 2) arba žalių daržovių gabalėlis (jose yra fermentų, greitinančių vandenilio peroksido skilimą).
Deguonis gali būti gaunamas kataliziškai skaidant kalio chloratą (Berthollet druską) KClO 3:
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2

Laboratoriniai deguonies gamybos metodai apima vandeninių šarmų tirpalų elektrolizės metodą.

Fizinės savybės

Normaliomis sąlygomis deguonis yra dujos be spalvos, skonio ar kvapo.
1 litras jo sveria 1,429 g. Šiek tiek sunkesnis už orą. Šiek tiek tirpsta vandenyje (4,9 ml/100g 0 °C temperatūroje, 2,09 ml/100g 50 °C temperatūroje) ir alkoholyje (2,78 ml/100g 25 °C temperatūroje). Jis gerai tirpsta išlydytame sidabre (22 tūriai O 2 1 tūryje Ag 961 °C temperatūroje). Yra paramagnetinis.
Kaitinant dujinį deguonį, vyksta grįžtamasis jo disociacija į atomus: 2000 °C temperatūroje - 0,03%, 2600 °C temperatūroje - 1%, 4000 °C - 59%, 6000 °C - 99,5%.
Skystas deguonis (virimo temperatūra –182,98 °C) yra šviesiai mėlynas skystis.
Kietasis deguonis (lydymosi temperatūra –218,79 °C) – mėlyni kristalai.

Deguonis palaiko kvėpavimo ir degimo procesus. Daugelis nemetalų dega deguonimi. Pavyzdžiui, anglis dega ore, sąveikaudama su deguonimi. Dėl šios reakcijos susidaro anglies dioksidas ir išsiskiria šiluma. Yra žinoma, kad šiluma žymima raide „Q“. Jei dėl reakcijos išsiskiria šiluma, tada lygtyje rašoma „Q“, jei ji absorbuojama, tada „-Q“.

Šiluma, kuri išsiskiria arba sugeria cheminės reakcijos metu, vadinama termine poveikis cheminė reakcija.

Reakcijos, atsirandančios išsiskiriant šilumai, vadinamos egzoterminis.

Reakcijos, atsirandančios sugeriant šilumą, vadinamos endoterminė.

Deguonies sąveika su nemetalais

Anglies degimo ore reakcijos lygtis:

CO 2 = CO 2 Q

Jei deginsite anglį inde su deguonimi, tada anglis degs greičiau nei ore. Tai yra, anglies degimo greitis deguonyje yra didesnis nei ore.

Siera taip pat dega ore, taip pat išsiskiria šiluma. Tai reiškia, kad sieros ir deguonies reakcija gali būti vadinama egzotermine. Siera dega greičiau gryname deguonyje nei ore.

Sieros degimo deguonyje lygtis, jei dėl to susidaro sieros oksidas (IV) :

S O 2 = SO 2 Q

Panašiai galima atlikti ir fosforo degimo reakciją ore arba deguonimi. Ši reakcija taip pat yra egzoterminė. Jos lygtis, jei dėl to susidaro fosforo (V) oksidas:

4P 5O 2 = 2P 2 O 5 Q

Deguonies sąveika su metalais

Kai kurie metalai gali degti deguonies atmosferoje. Pavyzdžiui, geležis degina deguonį ir susidaro geležies nuosėdos:

3Fe 2O 2 = Fe 3 O 4 Q

Bet varis nedega deguonimi, o kaitinant oksiduojasi deguonimi. Tokiu atveju susidaro vario (II) oksidas:

2CuO2 = 2CuO

Deguonies sąveika su sudėtingomis medžiagomis

Deguonis gali reaguoti ne tik su paprastomis, bet ir su sudėtingomis medžiagomis.

Gamtinės dujos metanas degina deguonį, sudarydamas anglies monoksidą (IV) ir vandenį:

CH 4 2O 2 = CO 2 2H 2 O Q

At nepilnas degimas Metanas (esant nepakankamam deguonies kiekiui) gamina ne anglies dioksidą, o anglies monoksidą CO. Smalkės - nuodinga medžiaga, itin pavojingas žmonėms, nes žmogus nejaučia jo toksinio poveikio, bet pamažu užmiega netekęs sąmonės.

Paprastų ir sudėtingų medžiagų reakcijos su deguonimi vadinamos oksidacija. Kai paprastos ir sudėtingos medžiagos sąveikauja su deguonimi, jos paprastai susidaro sudėtingos medžiagos, susidedantis iš dviejų elementų, iš kurių vienas yra deguonis. Šios medžiagos vadinamos oksidais.

1. Chemijos uždavinių ir pratimų rinkinys: 8 klasė: vadovėliams. P.A. Oržekovskis ir kiti „Chemija. 8 klasė“ / P.A. Oržekovskis, N.A. Titovas, F.F. Hegelis. – M.: AST: Astrel, 2006. (p.70-74)

2. Ušakova O.V. Chemijos sąsiuvinis: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti „Chemija. 8 klasė“ / O.V. Ušakova, P.I. Bespalovas, P.A. Oržekovskis; pagal. red. prof. P.A. Oržekovskis – M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p.68-70)

3. Chemija. 8 klasė. Vadovėlis bendrajam lavinimui institucijos / P.A. Oržekovskis, L.M. Meshcheryakova, M.M. Šalašova. – M.:Astrel, 2012. (§21)

4. Chemija: 8 klasė: vadovėlis. bendrajam lavinimui institucijos / P.A. Oržekovskis, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontakas. M.: AST: Astrel, 2005. (§28)

5. Chemija: neorganinė. chemija: vadovėlis. 8 klasei bendrojo išsilavinimo įsteigimas /G.E. Rudzitis, F.G. Feldmanas. – M.: Švietimas, OJSC „Maskvos vadovėliai“, 2009. (§20)

6. Enciklopedija vaikams. 17 tomas. Chemija / skyrius. red.V.A. Volodinas, Ved. mokslinis red. I. Leensonas. – M.: Avanta, 2003 m.