Nguyên tố hóa học · trang tham khảo

Oxi

Oxi là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 8, ký hiệu O. Nó nằm ở chu kỳ 2, nhóm 16, khối p. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là khí; cấu hình electron là [He] 2s2 2p4.

Số hiệu nguyên tử8

Nguyên tử khối chuẩn[15.99903, 15.99977]

Nhóm16

Chu kỳ2

Khốip

Cấu hình electron[He] 2s2 2p4

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Nguyên tử nhóm 16 có sáu electron hóa trị. Liên kết thường liên quan đến việc nhận hoặc chia sẻ hai electron; các nguyên tố nặng hơn có thể đạt phạm vi trạng thái oxi hóa rộng hơn.

Cấu hình electron của Oxi là [He] 2s2 2p4. Cấu trúc lớp ngoài giải thích vì sao các oxide, sulfide, hydride và oxoanion là những dạng hóa học quan trọng trong nhóm này.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Hydride, oxide, sulfide hoặc selenide, halide và oxoanion là những họ hợp chất quan trọng quanh Oxi. Trạng thái oxi hóa −2 phổ biến ở phần nhẹ của nhóm, còn các trạng thái dương trở nên dễ tiếp cận hơn ở các nguyên tố nặng.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là khí. Mật độ được liệt kê là 1.429 g/L. Điểm nóng chảy là 54.37 K (-218.8 °C). Điểm sôi là 90.19 K (-183 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Oxi được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Oxi thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến hô hấp, luyện kim, thép và xử lý nước. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Hô hấp

Oxi giữ vai trò nhận electron trong chuyển hóa hiếu khí, vì vậy là nền tảng của hô hấp ở nhiều sinh vật.

Luyện kim

Oxi tham gia vào các công đoạn khai luyện, tinh luyện, tạo hợp kim hoặc xử lý nhiệt nhằm kiểm soát tính chất của kim loại.

Thép

Oxi được dùng trong luyện kim và thiết kế thép để điều chỉnh thành phần, vi cấu trúc, độ bền và khả năng chống ăn mòn.

Xử lý nước

Oxi và các dạng hoạt hóa của nó được dùng trong khử trùng, làm sạch, oxi hóa và nhiều quy trình xử lý nước.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Oxi nằm ở chu kỳ 2, nhóm 16. Trong vùng lân cận hiển thị ở đây có Nitơ, Flo, Phốtpho, Lưu huỳnh và Clo. Những vị trí này cho phép so sánh trực tiếp kích thước nguyên tử, năng lượng ion hóa, trạng thái oxi hóa và xu hướng liên kết với các nguyên tố gần nhau trong bảng tuần hoàn.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạiphi kim hai nguyên tử

Trạng thái ở nhiệt độ phòngkhí

Các lớp electron2 · 6

Mật độ1.429 g/L

Điểm nóng chảy54.37 K (-218.8 °C)

Điểm sôi90.19 K (-183 °C)

Độ âm điện Pauling3.44

Năng lượng ion hóa thứ nhất1 314 kJ/mol

Ái lực electron141 kJ/mol

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Việc phát hiện Oxi gắn với Carl Wilhelm Scheele. Việc nhận ra một nguyên tố mới, tách được mẫu đủ tinh khiết và gán số hiệu nguyên tử hiện đại không nhất thiết diễn ra cùng một thời điểm, nên lịch sử phát hiện cần được đọc theo từng mốc.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn của Oxi được cho dưới dạng khoảng [15.99903, 15.99977]. Tỉ lệ đồng vị trong mẫu tự nhiên có thể thay đổi đôi chút, nên một giá trị thập phân duy nhất sẽ che mất biến thiên thật giữa các vật liệu.

Oxi có ít nhất một đồng vị bền. Các đồng vị có cùng số proton nên vẫn là cùng một nguyên tố, nhưng khác số neutron và vì vậy khác khối lượng nguyên tử.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Nguy cơ liên quan đến Oxi phụ thuộc vào dạng hóa học, liều lượng và đường phơi nhiễm. Nguyên tố tinh khiết, ion và các hợp chất của nó có thể có tác động sinh học và môi trường rất khác nhau, vì vậy cần kiểm tra dữ liệu an toàn của chất thực tế được sử dụng.