Unsur kimia · halaman rujukan

Oksigen

Oksigen ialah unsur kimia dengan nombor atom 8 dan simbol O. Unsur ini terletak pada kala 2, kumpulan 16, blok p. Pada suhu bilik keadaan rujukannya gas, dan konfigurasi elektronnya [He] 2s2 2p4.

Nombor atom8

Berat atom piawai[15.99903, 15.99977]

Kumpulan16

Kala2

Blokp

Konfigurasi elektron[He] 2s2 2p4

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Konfigurasi elektron Oksigen ialah [He] 2s2 2p4. Taburan elektron pada petala dan subpetala terluar mengawal cara atom membentuk ikatan serta keadaan pengoksidaan yang paling mungkin.

Untuk memahami kereaktifan, konfigurasi elektron perlu dibaca bersama kedudukan dalam jadual berkala. Kedua-duanya menunjukkan elektron valens, kesan pemerisaian, saiz atom dan kecenderungan atom kehilangan, menerima atau berkongsi elektron.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Oksigen membentuk pelbagai jenis bahan bergantung pada struktur elektron dan persekitaran kimianya. Oksida, halida, hidrida, aloi atau sebatian kovalen boleh menjadi penting; keadaan pengoksidaan menentukan struktur, ikatan dan kereaktifan.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah gas. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 1.429 g/L. Takat leburnya 54.37 K (-218.8 °C). Takat didihnya 90.19 K (-183 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Oksigen ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Oksigen ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan respirasi, metalurgi, keluli dan rawatan air. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Respirasi

Kimia oksigen menyokong respirasi aerob dengan menerima elektron dalam metabolisme sel.

Metalurgi

Oksigen digunakan dalam pengekstrakan, penapisan, pengaloian atau rawatan haba yang mengawal sifat logam.

Keluli

Oksigen mempengaruhi sifat keluli atau terlibat dalam kimia pembuatan keluli dan reka bentuk aloi.

Rawatan air

Oksigen digunakan dalam pembasmian kuman, penulenan, pengoksidaan atau proses kimia rawatan air.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Oksigen terletak pada kala 2, kumpulan 16. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Nitrogen; Fluorin; Fosforus; Sulfur; Klorin. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanbukan logam dwiatom

Fasa pada suhu bilikgas

Petala elektron2 · 6

Ketumpatan1.429 g/L

Takat lebur54.37 K (-218.8 °C)

Takat didih90.19 K (-183 °C)

Keelektronegatifan Pauling3.44

Tenaga pengionan pertama1 314 kJ/mol

Afiniti elektron141 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Oksigen dikaitkan dengan Carl Wilhelm Scheele. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai Oksigen dinyatakan sebagai julat [15.99903, 15.99977]. Perkadaran isotop dalam bahan semula jadi boleh berubah, jadi satu angka perpuluhan tidak semestinya mewakili semua sampel.

Oksigen mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Oksigen bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.