Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

Tlen

Tlen to pierwiastek o liczbie atomowej 8 (O), położony w okresie 2, grupie 16 i bloku p. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: gaz. Konfiguracja elektronowa: [He] 2s2 2p4.

Liczba atomowa8

Standardowa masa atomowa[15.99903, 15.99977]

Grupa16

Okres2

Blokp

Konfiguracja elektronowa[He] 2s2 2p4

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Pierwiastki grupy 16 mają sześć elektronów walencyjnych. Częste są stopnie utlenienia −2 oraz dodatnie stopnie utlenienia w związkach z bardziej elektroujemnymi pierwiastkami.

Konfiguracja elektronowa atomu to [He] 2s2 2p4. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Wolny tlen występuje przede wszystkim jako O₂, a jego odmianą alotropową jest ozon O₃. W związkach tworzy tlenki, nadtlenki, wodę, kwasy tlenowe i ogromną liczbę związków organicznych.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest gaz. Podawana gęstość wynosi 1.429 g/L. Temperatura topnienia wynosi 54.37 K (-218.8 °C). Temperatura wrzenia wynosi 90.19 K (-183 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Oddychanie, Metalurgia, Stal oraz Uzdatnianie wody.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Oddychanie

Tlen jest końcowym akceptorem elektronów w oddychaniu tlenowym, co umożliwia komórkom wydajne pozyskiwanie energii z substancji odżywczych.

Metalurgia

Dodatek tego pierwiastka lub jego związków może zmieniać twardość, wytrzymałość, odporność korozyjną, temperaturę topnienia albo zachowanie materiału w wysokiej temperaturze.

Stal

Dodatek tego pierwiastka lub jego związków może zmieniać twardość, wytrzymałość, odporność korozyjną, temperaturę topnienia albo zachowanie materiału w wysokiej temperaturze.

Uzdatnianie wody

Odpowiednie związki wykorzystuje się do ograniczania wzrostu mikroorganizmów lub niepożądanych reakcji chemicznych; skuteczność i bezpieczeństwo zależą od stężenia i postaci związku.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 2 i grupie 16. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Azot, Tlen, Fluor, Fosfor, Siarka, Chlor. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjaniemetal dwuatomowy

Stan w temperaturze pokojowejgaz

Powłoki elektronowe2 · 6

Gęstość1.429 g/L

Temperatura topnienia54.37 K (-218.8 °C)

Temperatura wrzenia90.19 K (-183 °C)

Elektroujemność Paulinga3.44

Pierwsza energia jonizacji1 314 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe141 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Carl Wilhelm Scheele. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa jest podawana jako przedział [15.99903, 15.99977]. Udziały izotopów w naturalnych próbkach mogą się nieznacznie różnić, dlatego pojedyncza wartość dziesiętna nie oddawałaby rzeczywistej zmienności.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.