Химичен елемент · справочна страница

Кислород

Кислород е химичен елемент с атомен номер 8 (O), разположен в период 2, група 16 и блок p. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е газообразно. Електронната конфигурация е [He] 2s2 2p4.

Атомен номер8

Стандартна атомна маса[15.99903, 15.99977]

Група16

Период2

Блокp

Електронна конфигурация[He] 2s2 2p4

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

Атомите от група 16 имат шест валентни електрона. Свързването често включва приемане или споделяне на два електрона, а по-тежките представители могат да проявяват по-широк диапазон от степени на окисление.

При кислород тази структура на външната обвивка обяснява значението на оксидите, сулфидите, оксоанионите и ковалентните съединения в семейството на халкогените.

Химични форми

Съединения, йони и материали

Елементарният кислород е главно O₂, а озонът O₃ е друга молекулна форма. В съединенията кислородът образува оксиди, хидроксиди, оксоаниони и ковалентни връзки в минералната и биологичната химия. Степента на окисление −2 е особено честа, с важни изключения като пероксидите.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е газообразно. Посочената плътност е 1.429 g/L. Температурата на топене е 54.37 K (-218.8 °C). Температурата на кипене е 90.19 K (-183 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща кислород и за какво се използва

На практика кислород се среща в приложения като Дишане, Металургия, Стомана и Пречистване на вода.

На практика

Конкретни примери за приложение

Дишане

Химията на кислород подпомага аеробното дишане чрез приемане на електрони в клетъчния метаболизъм.

Металургия

Кислород се използва при добив, рафиниране, легиране или термична обработка за контрол на свойствата на металите.

Стомана

Кислород променя свойствата на стоманите или участва в химията на стоманодобива и проектирането на сплави.

Пречистване на вода

Кислород се използва в химични процеси за дезинфекция, пречистване, окисление или обработка.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Кислород е в период 2 и група 16. В показаната област той се намира между азот и флуор в същия период; сяра е непосредствено под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификациядвуатомен неметал

Агрегатно състояние при стайна температурагазообразно

Електронни слоеве2 · 6

Плътност1.429 g/L

Температура на топене54.37 K (-218.8 °C)

Температура на кипене90.19 K (-183 °C)

Електроотрицателност по Полинг3.44

Първа йонизационна енергия1 314 kJ/mol

Електронен афинитет141 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на кислород се свързва с Carl Wilhelm Scheele. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е дадена като интервал [15.99903, 15.99977]. Естествените проби могат леко да се различават по изотопния си състав, затова една универсална десетична стойност би скрила реалните различия между материалите.

Кислород има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с кислород, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.