Happi kaava. Jaksollisen - happi

Alkuaine hapen tallennetaan toisessa jaksossa VI: nnen pääryhmään vanhentuneiden lyhyt versio jaksollisen. Mukaan uuden numeroinnin standardit - on 16. ryhmä. Vastaava päätös tehtiin IUPAC 1988. Happea yksinkertainen aine, jolla on kaava - O _2. Mieti sen tärkein ominaisuuksia, rooli luonnon ja taloudessa. Aloitamme kuvauksen koko ryhmän jaksollisen järjestelmän, jota johtaa happea. Elementti poikkeaa sen yhdisteen, jolla on kalkogeeni, ja vesi on muu kuin vety yhdisteistä rikin, seleenin ja telluurin. Selitys kaikki tunnusmerkit löytyy, vain oppia rakenne ja ominaisuudet atomin.

Happiryhmä - liittyvien elementtien happi

Samanlaisia ominaisuuksia atomeista muodostavat yhden ryhmän jaksollisen järjestelmän. Happi johtaa perheen happiryhmä, mutta eroaa niistä useita kiinteistöjä.

Atomimassa hapen - esi ryhmä - on 16 a. .. E m kalkogeeni yhdisteiden kanssa vedyn muodostumista ja metallien näytteille niiden normaali hapetustilassa -2. Esimerkiksi, joka koostuu vedestä (H ₂ O) hapetus määrä happea on -2.

Koostumus tyypillinen vety kalkogeeni yhdisteet, joilla on yleinen kaava: H ₂ R. liukeneminen näistä aineista muodostetaan happo. Vain vetysidosten happi - vesi - on erityisiä ominaisuuksia. Tulosten mukaan tutkijoiden, tämä aine on epätavallinen ja erittäin heikko happo, ja hyvin heikko perusta.

Rikki, seleeni ja telluuri on tyypillinen positiivinen hapetustilassa (+4, +6) yhdisteisiin, joilla on happea ja muita ei-metalleja, joilla on korkea elektronegatiivisuus (EO). Koostumus kalkogeeni oksidit heijastaa on yleinen kaava: RO _2, RO _3. Ne ovat koostumukseltaan vastaava happo: H ₂ RO _3, H ₂ RO _4.

Elementit vastaavat yksinkertainen aineet: happi, rikki, seleeni, telluuri ja polonium. Kolme ensimmäistä jäsentä osoittavat metallinen ominaisuuksia. Happi Formula - Noin _2. Allotropic muuttaminen saman alkuaineen - otsonia _(3). Molemmat versiot ovat kaasuja. Rikki ja seleeni - Solid epämetallit. Telluuria - metalloidi aine, johtimen sähkövirran, polonium - metalli.

Happi - yleisin alkuaine

Kokonaispitoisuus atomien elementin maankuoren on noin 47% (painosta). Happi esiintyy vapaassa muodossa, tai osana useita yhteyksiä. Yksinkertainen aine, jonka kaava O ₂ on ilmakehän koostumus, joka muodostaa 21% ilmaa (tilavuudesta). Molekulaarista happea liuotetaan veteen, se on välillä maaperän hiukkasia.

Tiedämme jo, että on olemassa toisenlainen olemassaolosta sama kemiallinen alkuaine muodossa yksinkertaisen aineen. Tämä otsoni - muodostavan kaasun noin 30 km pintakerroksesta, jota usein kutsutaan otsoni näyttö. Sitoutunutta happea tulee vesimolekyylien paljon kiviä ja mineraaleja, orgaanisia yhdisteitä.

Rakenne happiatomin

Jaksollisen sisältää täydelliset tiedot happea:

1. Sarjanumero elementin - 8.
2. ydinvaraus - +8.
3. Kokonaismäärä elektroni - 8.
4. Elektroninen happi kaava - 1s 2s ^{2 2} 2p ^4.

Luonnossa on kolme pysyviä isotooppeja, joilla on sama sekvenssi numero jaksollisen identtiseen koostumukseen protoneja ja elektroneja, mutta eri määrä neutroneja. Isotoopit ovat merkitty samoilla symboli - O. vertailu kaavio, jossa koostumus kolme Hapen isotooppien:

Ominaisuudet hapen - alkuainetta

On 2p alataso atomi on kaksi parittomia elektroneja, mikä selittää ulkonäkö hapettumisen -2 ja +2. Kaksi pariksi elektroneja ei voi irrottaa, jotta hapetusaste nousi neljä, kuten rikin ja muiden kalkogenidit. Syy - puute vapaa alikerroksen. Näin ollen yhdisteet alkuaine ei esiinny happea valenssi ja hapetustilassa yhtä ryhmän numero lyhyt versio jaksollisen järjestelmän (6). Keskimääräinen hapetusaste on -2 hänelle.

Vain fluoriyhdisteitä jolla happi epätyypillisiä positiivinen hapetustila on +2 hänelle. EO arvo kahden eri vahvuudet epämetalliatomeja: EA (D) = 3,5; EE (F) = 4. Kuten enemmän elektronegatiivinen osa, fluoria vahvempi säilyttää valenssielektroneja ja houkuttelee hiukkasten ulkoisen energian taso happiatomin. Siksi, että reaktio fluori on happi pelkistysaineen menettää elektroneja.

Happi - yksinkertainen aine

D. Englanti tutkija Priestley 1774 aikana kokeiden tunnistettu kaasu hajottamalla elohopeaoksidia. Kaksi vuotta aiemmin, samaa ainetta sen puhtaassa muodossa on K. Scheele. Vain muutama vuosi myöhemmin, ranskalainen kemisti Antoine Lavoisier todettiin, että kaasu on osa ilmasta, ja opiskeli ominaisuudet. Kemiallinen hapen kaava - O _2. Heijastavat tallennus ainekoostumus elektronien osallistuvien muodostumista ei-polaarinen kovalenttinen sidos - O O ::. Korvata kukin liimaus elektronin parin yksi rivi: O = O. Kuten happi kaava osoittaa selvästi, että atomien molekyylin yhdistää kaksi yhteistä elektronin paria.

Suorittaa yksinkertaisia laskutoimituksia ja määrittää, mikä on suhteellinen molekyylimassa on happi: Mr (O ₂₎ = Ar (O) x 2 = 16 x 2 = 32 Vertailun: Mr (. Ilma) = 29. Happi Kemiallinen kaava eroaa otsonin yhden happiatomin. Siten, Mr (O ₃₎ = Ar (O) x 3 = 48. Otsonia hapessa on 1,5 kertaa painavampi.

fysikaaliset ominaisuudet

Happi - kaasu ilman väri, maku ja haju (normaalilämpötilassa ja paineessa, joka on ilmakehän paine). Aine on hieman raskaampaa kuin ilma; vesiliukoinen, mutta pieniä määriä. Sulamispiste happi on negatiivinen ja on -218,3 ° C Kohta, jossa neste happi muunnetaan takaisin kaasu - on sen kiehumislämpötilassa. O _{2-molekyyliä} arvo tämän fyysisen määrä saavuttaa -182,96 ° C Neste ja kiinteä happi tulee vaaleansininen väri.

Getting happi laboratoriossa

Kun sitä kuumennetaan, happea sisältäviä aineita, kuten kaliumpermanganaattia, allokoidaan väritön kaasu, joka voidaan kerätä pullossa tai putki. Jos teet puhdasta happea soihtu palaa, se palaa kirkkaammin kuin ilmassa. Kaksi muuta laboratorio Menetelmä hapen - vetyperoksidin hajoamista ja kaliumkloraattia (kaliumkloraattia). Tarkastellaan piiri laite, jota käytetään termisen hajoamisen.

Koeputkeen tai pyöreäpohjaiseen kolviin on tarpeen Kaada hieman kaliumkloraattia, sulje tulppa kaasunpoistoputkella. Sen vastakkainen pää on lähetettävä (vedenalainen) ylösalaisin ylösalaisin pulloon. Kaulan tulisi jättää pois lasi- tai muotti täytetään vedellä. Kuumennettaessa happi vapautuu putken kloraattia suola. Kun se tulee höyryn putki pulloon, syrjäyttämällä vesi pois. Kun lamppu on täytetty kaasulla, suljetussa vedenalainen suljettiin ja ylösalaisin. Saatiin tässä laboratoriossa kokeessa happi, voidaan käyttää tutkittaessa kemiallisten ominaisuuksien yksinkertaisen aineen.

polttava

Jos laboratorio tekee poltettaessa aineiden happea, on tarpeen tietää ja noudattaa palomääräysten. Vety poltetaan välittömästi ilmassa, sekoitetaan hapen kanssa suhteessa 2: 1, se on räjähtävä. aineiden palaminen puhdasta happea on paljon intensiivisempi kuin ilmassa. Tämä johtuu ilmiö ilman koostumusta. Ilmakehän hapen on hieman enemmän kuin 1,5 osaa (21%). Palaminen - reaktio aineita hapen kanssa, ja johtaa eri tuotteiden, pääasiassa oksideja metallien ja epämetallien. Hapettava seos O ₂ palavien aineiden lisäksi, tuloksena yhdisteet voivat olla myrkyllisiä.

Palaminen tavanomainen kynttilän (tai vastineita) mukana muodostuu hiilidioksidia. Seuraava koe voidaan suorittaa kotona. Jos aine polttaa alle lasipurkkiin tai iso kuppi, palaminen lakkaa, kun kaikki happi on kulutettu. Typpi ei tue hengitystä ja palamista. Hiilidioksidi - hapetus tuote - ei enää reagoi hapen kanssa. Läpinäkyvä limewater voi havaitsemaan hiilidioksidin palaessaan kynttilä. Jos palamistuotteet kulkevat kalsiumhydroksidi, liuos samenee. Kemiallinen reaktio tapahtuu välillä kalkkimaidon ja hiilidioksidin, saatu liukenematon kalsiumkarbonaatti.

Valmistus hapen teollisessa mittakaavassa

Edullisimmat prosessi, jossa molekyylit on saatu vapaa ilma O _2, ei liity kemiallisten reaktioiden suorittamiseksi. Teollisuudessa, esimerkiksi terästehtaiden, ilman alhaisessa lämpötilassa ja korkeassa paineessa nesteytetyt. Niin suuria ilmakehän komponentteja, kuten happea ja typpeä, keitetään eri lämpötiloissa. Erota ilma seos lämmittäen samalla vähitellen ympäristön lämpötilaan. Ensimmäinen, typpi-molekyylit erotetaan, ja sitten happi. Menetelmällä erottelu perustuu useita fyysisiä ominaisuuksia, yksinkertaisia aineita. Kaavan yksinkertainen aine happea on sama kuin se oli ennen jäähdytystä ja nesteytyminen ilma, - O _2.

Tämän seurauksena jotkut elektrolyysin reaktiot, myös happea, kerätään ajan vastaavan elektrodin. Kaasu tarpeisiin teollisuuden, rakennusalan yritykset suuria määriä. Hapenkulutus kasvaa jatkuvasti, erityisesti sitä tarvitsee kemianteollisuudessa. Varastoidun tuotteen kaasu teollisuuden ja lääketieteen tarkoituksiin teräspulloissa, joka on varustettu merkinnällä. Hapen säiliö värjättiin sininen tai sininen väri erottaa sen muista nestekaasun - typpeä, metaania, ammoniakkia.

Kemiallinen laskelmat perustuvat kaavat ja yhtälöt reaktioissa O _{2-molekyylien}

Numeerinen arvo moolimassa happi yhtyy toisen määrän - suhteellinen molekyylimassa. Ainoastaan ensimmäisessä tapauksessa on yksiköitä. Lyhyesti kaava happi aine ja sen molekyylipaino on kirjoittaa: M (O ₂₎ = 32 g / mol. Normaaleissa moolia kaasua tilavuus vastaa 22,4 litraa. Näin ollen, 1 mol O ₂ - on 22,4 litraa aine 2 moolia O _2-44,8 litraa. Yhtälön välisen reaktion vedyn ja hapen voidaan nähdä, että reagoivat 2 moolia vetyä ja yhden moolin happea:

Jos välys reaktio 1 moolin vetyä, hapen määrä on 0,5 mol • 22,4 l / mol = 11,2 litraa.

Rooli O ₂ molekyylien luonnossa ja ihmisen elämän

Hapenkulutuksen elävien organismien maapallolla, ja on mukana liikkeeseen aineiden pitoisuus ylittää 3 miljardia vuotta. Tämä on tärkein sisältö hengitystä ja aineenvaihduntaa, se pystyy jakamaan ravinteiden molekyylejä syntetisoidaan keho tarvitsee energiaa. Happea jatkuvasti kulutetaan maailmassa, mutta sen varannot täydennetään fotosynteesin avulla. Venäläinen tiedemies K. Timirjasevin uskoivat tämän prosessin seurauksena on vielä elämää maapallolla.

Suuri rooli on hapen luonnossa ja taloudessa:

• aikana imeytyneen hengityksen elävistä organismeista;
• mukana reaktioissa fotosynteesin kasveissa;
• osa orgaanisen molekyylin;
• hajoamisprosesseja, käyminen, ruostuminen ilmaantua osallistuvaa happea toimii hapettimena;
• synteesiin käytetyt orgaanisten tuotteiden.

Nesteytetty happi sylinterit käytetään leikkaamiseen ja metallien hitsausta korkeissa lämpötiloissa. Nämä prosessit suoritetaan koneellisesti rakennuksen kasveja, kuljetus- ja rakennusliikkeet. Työtä veden alla, maan alla, on korkealla tyhjiössä ihmiset tarvitsevat myös O _{2-molekyylin.} Happitankkeja käytetään lääketieteessä rikastuttaa koostumusta hengitysilmassa ihmiset, jotka ovat sairaita. Kaasua lääketieteellisiin tarkoituksiin, tunnettu lähes täydellinen puuttuminen teknisten epäpuhtauksia, haju.

Happi - täydellinen hapetin

Tunnetut happiyhdisteellä kaikkia alkuaineita jaksollisen, lukuun ottamatta ensimmäistä edustajat perheen jalokaasuja. Monet aineet suoraan reagoivat happiatomien ilman halogeeneja, kulta ja platina. Suuri merkitys ovat ilmiöitä, joissa happi, joihin liittyy vapautumista valon ja lämmön. Tällaisia prosesseja käytetään laajasti kotona ja teollisuudessa. Metalli malmit reagoimaan hapen kanssa kutsutaan polttamalla. Esihierretty malmi sekoitetaan happirikastettua ilmaa. Korkeissa lämpötiloissa metallien talteenottoa sulfidi yksinkertaisia aineita. Näin saatu rautaa ja joitakin ei-rautametallien. Läsnä ollessa puhdasta happea parantaa tuotannon nopeutta prosessien eri haarojen kemian, tekniikan ja metallurgia.

Ulkonäkö halpa menetelmä hapen ilmasta erottamalla osiinsa alhaisessa lämpötilassa, on edistänyt monilla alueilla teollisen tuotannon. Kemistit uskovat molekyylin O ₂ ja O-atomien ihanteellinen hapettavat aineet. Nämä ovat luonnollisia materiaaleja, ne uudistetaan jatkuvasti luonnossa, eivät saastuta ympäristöä. Lisäksi kemialliset reaktiot, joihin liittyy hapen usein päättyvät synteesi vielä toisen luonnollisen ja turvallinen tuote - vettä. Rooli O ₂ poistamisessa myrkyllisten teollisuuden jätevesien epäpuhtauksista. Lisäksi happea käytetään desinfiointiin sen allotrooppisia muutokset - otsoni. Tämä yksinkertainen aineella on korkea hapettava aktiivisuus. Kun vesi otsonointimenetelmä hajota epäpuhtauksia. Otsoni on myös haitallinen vaikutus patogeenisia mikroflooraan.