Kémiai elem · adatlap

Oxigén

Az oxigén 8 rendszámú kémiai elem (O), a 2. periódus 16. csoportjában, a p-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: gáz. Elektronkonfigurációja: [He] 2s2 2p4.

Rendszám8

Standard atomtömeg[15.99903, 15.99977]

Csoport16

Periódus2

Mezőp

Elektronkonfiguráció[He] 2s2 2p4

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A 16. csoport atomjainak hat vegyértékelektronjuk van. A kötésképzés gyakran két elektron felvételével vagy megosztásával jár, a nehezebb elemek pedig az oxidációs állapotok szélesebb tartományát érhetik el.

Az oxigén külsőhéj-szerkezete segít megérteni, miért fontosak az oxidok, szulfidok, oxoanionok és kovalens vegyületek a kalkogének családjában.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

Az elemi oxigén főként O₂ formájában fordul elő, az ózon O₃ pedig egy másik molekuláris forma. Vegyületeiben oxidokat, hidroxidokat, oxoanionokat és kovalens kötéseket alkot az ásványi és biológiai kémiában. A −2 oxidációs állapot különösen gyakori, fontos kivételek például a peroxidok.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten gáz. A megadott sűrűség 1.429 g/L. Az olvadáspont 54.37 K (-218.8 °C). A forráspont 90.19 K (-183 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

Az oxigén előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban az oxigén többek között a következő területeken jelenik meg: Légzés, Kohászat, Acél és Vízkezelés.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Légzés

Az oxigén kémiája az elektronok felvételével támogatja az aerob sejtlégzést.

Kohászat

Az oxigén fémek kinyerésében, finomításában, ötvözésében vagy hőkezelésében használható a tulajdonságok szabályozására.

Acél

Az oxigén módosíthatja az acélok tulajdonságait, illetve szerepet kaphat az acélgyártás kémiájában és az ötvözettervezésben.

Vízkezelés

Az oxigén fertőtlenítési, tisztítási, oxidációs vagy egyéb víz- és anyagkezelési folyamatok kémiájában használható.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

Az oxigén a 2. periódus 16. csoportjában található. A bemutatott környezetben nitrogén és fluor között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; kén közvetlenül alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besoroláskétatomos nemfém

Halmazállapot szobahőmérsékletengáz

Elektronhéjak2 · 6

Sűrűség1.429 g/L

Olvadáspont54.37 K (-218.8 °C)

Forráspont90.19 K (-183 °C)

Pauling-féle elektronegativitás3.44

Első ionizációs energia1 314 kJ/mol

Elektronaffinitás141 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

Az oxigén felfedezését Carl Wilhelm Scheele nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg a következő intervallummal adható meg: [15.99903, 15.99977]. A természetes minták izotóparányai kissé eltérhetnek, ezért egyetlen univerzális tizedes érték elfedné az anyagok közötti valós különbségeket.

Az oxigén legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

Az oxigén veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi oxigén, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.