Oxigén

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

8 nitrogén ← oxigén → fluor - ↑ O ↓ S [He] 2s2 2p4 8 O Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	oxigén, O, 8
Elemi sorozat	nemfémek
Csoport, periódus, mező	16, 2, p
Megjelenés	színtelen
Atomtömeg	15,9994(3) g/mol
Elektronszerkezet	[He] 2s2 2p4
Elektronok héjanként	2, 6
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	gáz
Sűrűség	(0 °C, 101,325 kPa) 1,429 g/L
Olvadáspont	54,36 K (-218,79 °C, -361,82 °F)
Forráspont	90,20 K (-182,95 °C, -297,31 °F)
Olvadáshő	(O2) 0,444 kJ/mol
Párolgáshő	(O2) 6,82 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) (O2) 29,378 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K       61 73 90
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	köbös
Oxidációs állapotok	−2, −1 (semleges oxid)
Elektronegativitás	3,44 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 1313,9 kJ/mol
	2.: 3388,3 kJ/mol
	3.: 5300,5 kJ/mol
Atomsugár	60 pm
Atomsugár (számított)	48 pm
Kovalens sugár	73 pm
Van der Waals-sugár	152 pm
Egyebek
Mágnesség	paramágneses
Hővezetési tényező	(300 K) 26,58 mW/(m·K)
Hangsebesség	(gáz, 27 °C) 330 m/s
CAS-szám	7782-44-7
Fontosabb izotópok
Fő cikk: oxigén izotópjai Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t. 16O 99,762% O stabil 8 neutronnal 17O 0,038% O stabil 9 neutronnal 18O 0,2% O stabil 10 neutronnal
Hivatkozások

Az oxigén az oxigéncsoport elemei közé tartozika kénnel, a szelénnel, és a [tellur]]ral együtt. Vegyérték elektron szerkezete 2s²2p⁴. Az oxigén A Föld leggyakoribb eleme, hiszen a földkéreg tömegének majdnem felét oxigén teszi ki (természetesen kötött állapotban), de az oxigén a világegyetem gyakoribb elemei közé is tartozik, hiszen az ötödik leggyakoribb elem. A légkör jelentős része oxigéngáz (O₂), de ózon (O₃) formában is megtalálható (igaz ez a molekulaszerkezet sokkal instabilabb, az ózon az oxigéngáz allotróp módosulata). Az oxigént Joseph Priestley angol kémikus fedezte fel 1774-ben, de ő még deflogisztonizált levegőnek nevezte a flogiszton-elmélet nyomán. Később Antoine Laurent de Lavoisier francia kémikus nevezte el oxigénnek.Neve a görög oxigenium (savképző) szóból származik.

Tartalomjegyzék 1 Fizikai tulajdonságai 2 Kémiai tulajdonságai 3 Élettani szerep 4 Előfordulása, előállítása 4.1 Leggyakoribb oxigénvegyületek 5 Felhasználása 6 Lásd még 7 Nevezetes oxidok 8 Források

[szerkesztés] Fizikai tulajdonságai

Az oxigéngá színtelen, szagtalan, íztelen, kétatomos molekulákból álló anyag. Folyékony és szilárd halmazállapotban kék színű. Molekularácsban kristályosodik. Molekulája apoláris, benne kettős kötés található. apoláris tulajdonsága miatt vízben rosszul, bár a nitrogénnél jobban oldódik (100 cm³ víz 20°C-on 4,14 mg O₂-t old). A vízben oldott oxigénnek jelentős élettani hatása van, csakúgy mint a légkörinek. Apolários oldószerekben jól oldódik, ezért (is) okoz komoly problémát, ha olaj kerül a víz felszinére (az olaj filmréteget képezve elzárja az oxigént a víztől, így az kételen abban oldódni, továbbá a már oldott oxigén "átvándorol" az olajba, ezzel csökkentve a vízben az oxigén mennyiségét).

[szerkesztés] Kémiai tulajdonságai

Az oxigén szobahőmérsékleten nem túl reakcióképes. ennek oka a kettős kötésben keresendő. Magas hőmérsékleten az elemekkel exoterm reakcióban egyesül (égés). Erős oxidálószer (innen a folyamat neve), különösen az egyatomos oxigén, mely annyira reagens, hogy természetben csak nagyon rövid ideig létezik (jelölése _'O').

• reakciója fémekkel:

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃ vas-oxid

• reakciója nemfémes elemekkel:

C + O₂ → CO₂

• reakciója szervetlen vegyületekkel:

2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃

• reakciója szerves vegyületekkel:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + H₂O

• az ózonképződés egyenlete: (megfordítható)

3O₂ ↔ 2O₃

[szerkesztés] Élettani szerep

Az oxigén nélkülözhetetlen az élethez (a biológiai oxidácó folyamatához) Az ózon fertőtlenítő hatású, valamint ózonréteget képezve véd az UV-sugaraktól, földfelszín közelében azonban mérgező.

[szerkesztés] Előfordulása, előállítása

A földkéreg súlyának fele oxigén, mind kötött, mind szabad állapotban előfordul. A földi élet elengedhetetlen feltétele, az atmoszféra 21% oxigént tartalmaz. Mennyisége a fotoszintézissel növekszik, a biológiai oxidációval csökken. Jelenléte biztosítja a földi életet, jeneléte következtében a légkörünk oxidáló légkör. 99%-ban a folyékony levegő frakcionált desztillációjával és 1%-ban a víz elektrolitikus bontásával állítják elő.

Az ózon a légkör felső rétegeiben keletkezik elektromos szikra és rövidhullámú sugárzás hatására. Az ózon elnyeli a káros ultraibolya (UV) sugarakat, a légkör magasabb rétegeiben ózonréteget alkot, mely napjainkban sajnos némely helyeken meglehetősen elvékonyodott (átlagos vastagsága 8 km).

[szerkesztés] Leggyakoribb oxigénvegyületek

• hidridjei (víz és hidrogén-peroxid)
• szerves vegyületek, pl.: alkoholok, fenolok, karbonsavak, éterek, észterek, aldehidek, ketonok
• szervetlen savak
• különböző oxidok (lásd lentebb)

[szerkesztés] Felhasználása

Nagy részét égőkben a befúvott levegő dúsítására használják és a metanol, valamint az acél gyártásánál is fontos a szerepe. Orvosi célokra is felhasználják. A cseppfolyós oxigén a folyékony hajtóanyagú rakétákban a tüzelőanyag elégetéséhez szükséges. Forgalomba nagynyomású, kék színű acélpalackban hozzák. Rendkívüli elővigyázatosságot igényel a palack használata a nagyfokú robbanásfeszély miatt!

Az ózont fertőtlenítésre, fehérítésre, italok érlelésére használják

[szerkesztés] Lásd még

Oxidáció Hipoxia

[szerkesztés] Nevezetes oxidok

Dihidrogén-oxid, víz, H₂O

Hidrogén-peroxid, H₂O₂

Lítium-oxid, Li₂O

Berillium-oxid, BeO

Szén-monoxid, CO

Szén-dioxid, CO₂

Dinitrogén-oxid, kéjgáz, N₂O

Nitrogén-monoxid, NO

Nitrogén-trioxid, N₂O₃

Nitrogén-dioxid, NO₂

Nitrogén-tetroxid, N₂O₄

Nitrogén-pentoxid, N₂O₅

Nátrium-oxid, Na₂O

Magnézium-oxid, MgO

Alumínium-oxid, Al₂O₃

Szilícium-dioxid, kvarc, SiO₂

Foszfor-pentaoxid, P₂O₅

Kén-dioxid (S^IV), SO₂

Kén-trioxid (S^VI), SO₃

Kálium-oxid, K₂O

Kálium-peroxid, K₂O₂

Kálium-szuperoxid, Kálium-dioxid, KO₂

Kalcium-oxid, égetett mész, CaO

Titán-dioxid, TiO₂

Mangán-dioxid, MnO₂

Vas(II)-oxid, Wüstit, FeO

Vas(III)-oxid, vörösvasérc, Fe₂O₃

Vas(II, III)-oxid, Fe₃O₄

Vanádium-pentoxid, V₂O₅

Wolfram-trioxid, WO₃

m·v·sz Kétatomos molekulák
Hidrogén H2	|		Nitrogén N2	|		Oxigén O2	|		Fluor F2
Klór Cl2	|		Bróm Br2	|		Jód I2	|		Asztácium At2

[szerkesztés] Források

• dr. Boksay ZOltán-dr. Csákvári Béla-dr. Kónya Józsefné: Kémia III. (1999, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, ISBN 963 19 5170 7)
• Villány Attila: Kémia a kétszintű érettségire (második (javított kiadás) 2004, Kemavill Bt., Budapest, ISBN 963 212 130 9)