Химический элемент · справочная страница

Кислород

Кислород (O) — химический элемент с атомным номером 8. Он расположен в периоде 2, группа 16, p-блоке. При комнатной температуре это газ. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер8

Стандартная атомная масса[15.99903, 15.99977]

Группа16

Период2

Блокp

Электронная конфигурация[He] 2s2 2p4

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Кислород находится в группе 16 и имеет шесть валентных электронов. Для этого элемента характерны образование двух связей или присоединение двух электронов; более тяжёлые представители группы могут иметь несколько положительных степеней окисления.

Конфигурация [He] 2s2 2p4 помогает понять образование оксидов, кислородсодержащих анионов и ковалентных соединений, а также тренды вниз по группе.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Свободный кислород существует главным образом как O₂; другая молекулярная форма — озон O₃. В соединениях он образует оксиды, гидроксиды, кислородсодержащие анионы и ковалентные связи; степень окисления −2 особенно распространена.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в газообразном состоянии. Плотность: 1.429 g/L. Температура плавления: 54.37 K (-218.8 °C). Температура кипения: 90.19 K (-183 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется кислород?

Кислород присутствует как O₂ в атмосфере и в связанном виде в воде и минералах. Он центральен для дыхания, горения и многих процессов окисления.

На практике

Примеры реального применения

Дыхание

В области «Дыхание» применяют элемент «Кислород» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Металлургия

В металлургии элемент «Кислород» используют для легирования, покрытий, соединения материалов или управления свойствами поверхности.

Сталь

Элемент «Кислород» добавляют в некоторые сплавы, чтобы изменить прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность или другие свойства материала.

Очистка воды

В области «Очистка воды» применяют элемент «Кислород» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Кислород находится в периоде 2, группе 16 и p-блоке; классификация: двухатомный неметалл. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификациядвухатомный неметалл

Состояние при комнатной температурегаз

Электронные оболочки2 · 6

Плотность1.429 g/L

Температура плавления54.37 K (-218.8 °C)

Температура кипения90.19 K (-183 °C)

Электроотрицательность по Полингу3.44

Первая энергия ионизации1 314 kJ/mol

Сродство к электрону141 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Кислород: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 8.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса задаётся интервалом [15.99903, 15.99977]. Изотопный состав природных образцов может немного различаться, поэтому одно десятичное значение скрыло бы реальную вариабельность.

Кислород имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Кислород» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.