Mức độ oxy hóa của oxy là gì? Các hóa trị oxy và mức độ oxy hóa

Tất cả chúng ta hít thở không khí mà chủ yếu là các phân tử nitơ và oxy với bổ sung nhỏ của các yếu tố khác. Như vậy, oxy là một trong những nguyên tố hóa học quan trọng nhất. Bên cạnh đó, các phân tử của nó có trong một loạt lớn các hợp chất hóa học được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Để mô tả tất cả các thuộc tính của nguyên tố này là không đủ và một trăm trang, vì vậy chúng tôi hạn chế các sự kiện cơ bản của câu chuyện, cũng như đặc điểm yếu tố cơ bản - hóa trị và mức độ của quá trình oxy hóa của oxy, tỷ lệ áp dụng các tính chất vật lý cơ bản.

Lịch sử phát hiện ra một nguyên tố hóa học

Ngày chính thức của sự phát hiện của các nguyên tố hóa học "oxy" là ngày 01 Tháng Tám 1774. Cùng ngày, các nhà hóa học Anh John. Priestley kết luận thí nghiệm của ông về sự phân hủy của oxit thủy ngân mà là ở một tàu niêm phong. nhà khoa học nhận khí đốt mà hỗ trợ Sau khi hoàn thành thí nghiệm. Tuy nhiên, phát hiện này đã không được chú ý ngay cả bởi các nhà khoa học. Ông Priestley nghĩ rằng anh đến không phải để phân bổ một nguyên tố mới và một bộ phận không thể thiếu trong không khí. Dzhozef Pristli kết quả của họ chia sẻ với các nhà khoa học nổi tiếng người Pháp và nhà hóa học Antuanom Lavuaze, người đã có thể hiểu những gì thất bại trong việc làm cho một người Anh. Trong năm 1775, Lavoisier đã có thể thiết lập rằng có "một bộ phận không thể thiếu trong không khí" thực sự là một nguyên tố hóa học độc lập và đặt tên nó là oxy, được dịch từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "axit hình thành". Lavoisier sau đó tin rằng oxy hiện diện trong tất cả các axit. Sau đó, các axit của công thức này được lập ra mà không chứa các nguyên tử oxy, nhưng tên bị mắc kẹt.

Oxy - cấu trúc đặc biệt là phân tử

nguyên tố hóa học tích cực là một chất khí không màu, không mùi và không vị. công thức hóa học - O _2. Các nhà hóa học gọi ôxi bình thường hoặc "oxy trong khí quyển" hoặc "dioxy." chất phân tử gồm hai nguyên tử oxy liên kết. Ngoài ra còn có một phân tử gồm ba nguyên tử - O _3. chất này được gọi là ozone, các chi tiết về nó sẽ được ghi dưới đây. Một phân tử có hai nguyên tử oxy có một mức độ của quá trình oxy hóa -2, vì nó có khả năng tạo thành hai liên kết hóa trị electron chưa ghép cặp. Năng lượng được giải phóng trong các nguyên tử phân hủy (phân ly) oxy trong phân tử tương đương với 493,57 kJ / mol. Đó là một sự khác biệt khá lớn.

Các hóa trị oxy và mức độ oxy hóa

Dưới sự trị của một nguyên tố hóa học có trong tâm trí khả năng của mình để tiếp nhận một số lượng nhất định các nguyên tử của nguyên tố hóa học khác. Các hóa trị oxy là hai. Các hóa trị của phân tử oxy cũng bằng hai, kể từ khi hai nguyên tử kết nối với nhau và có khả năng gắn vào cấu trúc của nó dù chỉ một nguyên tử của hợp chất khác, ví dụ: hình thành một liên kết cộng hóa trị với nó. Ví dụ, một phân tử nước H ₂ O dẫn đến sự hình thành liên kết hóa trị giữa một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro.

Oxy được tìm thấy trong rất nhiều các hợp chất hóa học được biết. Thậm chí còn có một loại riêng biệt của các hợp chất hóa học - oxit. chất này thu được bằng cách kết hợp hầu như bất kỳ nguyên tố hóa học với oxy. Mức độ oxy hóa của oxy trong oxit bằng -2. Tuy nhiên, trong một số hợp chất con số này có thể khác nhau. Thông tin thêm về sẽ được mô tả dưới đây.

tính chất vật lý của oxy

Bình thường ôxi là một chất khí mà không có màu, mùi và vị. Trong trạng thái bình thường, mật độ của nó - 1,42897 kg / m ^3. Trọng lượng 1 lít chất là hơi ít hơn 1,5 gram, nghĩa là oxy tinh khiết nặng hơn không khí. Khi đun nóng, các phân tử được tách ra thành các nguyên tử.

Khi nhiệt độ vừa được hạ xuống để -189,2 ^C. oxy nó thay đổi cấu trúc của nó từ các chất thải khí vào chất lỏng. Như vậy có một đun sôi. Khi nhiệt độ giảm xuống -218,35 ^{° C} có sự thay đổi cấu trúc với các tinh thể lỏng. Tại oxy nhiệt độ này là ở dạng tinh thể màu hơi xanh.

Ở nhiệt độ phòng, oxy ít hòa tan trong nước - trên một lít của nó đối với 31 ml oxy. Độ hòa tan với các chất khác: 220 ml cho 1 lít ethanol, 231 ml cho 1 lít acetone.

tính chất hóa học của oxy

Thông tin về các tính chất hóa học của oxy có thể viết một Talmud. Thuộc tính quan trọng nhất của oxy - đây là quá trình oxy hóa. Tài liệu này là oxy hóa rất mạnh. Oxy có thể phản ứng với hầu như tất cả các yếu tố được biết đến của bảng tuần hoàn. Như một kết quả của sự tương tác này oxit được hình thành, như đã thảo luận trước đó. Một quá trình oxy hóa oxy trong hợp chất với các nguyên tố khác đều bình đẳng đáng kể 2. Một ví dụ của các hợp chất như vậy là dưới nước (H ₂ O), carbon dioxide (CO _2), oxit canxi, oxit lithium, và những người khác. Tuy nhiên, có một loại nhất định của oxit, gọi là peroxit hoặc peroxit. tính đặc thù của họ là có một nhóm peroxide "-O-O-" trong các hợp chất này. Nhóm này làm giảm tính chất oxy hóa của O _2, do đó mức độ của quá trình oxy hóa trong oxy già là -1.

Cùng với các kim loại kiềm hoạt tính oxy dạng superoxides hoặc superoxide. Ví dụ về các cấu trúc như vậy là:

• kali superoxide (KO _2);
• superoxide rubidi (RBO _2).

tính đặc thù của họ là mức độ của quá trình oxy hóa của oxy trong superoxide là -1/2.

Cùng với các nguyên tố hóa học tích cực nhất - flo, florua thu được. Trên chúng sẽ được thảo luận dưới đây.

mức độ cao hơn của quá trình oxy hóa trong các hợp chất oxy

Tùy thuộc vào những gì chất phản ứng với oxy, oxy có bảy mức độ oxy hóa:

1. -2 - trong oxit và các hợp chất hữu cơ.
2. -1 - trong peroxit.
3. -1/2 - trong superoxide.
4. -1/3 - trong ozonide vô cơ (oxy triatomic đúng - ozone).
5. +1/2 - trong các muối của cation oxy.
6. 1 - oxy monofluoride.
7. 2 - trong Oxy Diflorua.

Như có thể thấy, mức độ oxy hóa của oxy đạt được trong oxit và cao hơn các hợp chất hữu cơ, và florua nó có sức mạnh thậm chí tích cực. Không phải tất cả các loại tương tác có thể được thực hiện một cách tự nhiên. Đối với sự hình thành các hợp chất nhất định đòi hỏi điều kiện đặc biệt, chẳng hạn như áp lực cao, nhiệt độ cao, tiếp xúc hiếm hợp chất hầu như không bao giờ tìm thấy trong tự nhiên. Hãy xem xét các hợp chất oxy cơ bản với các yếu tố khác hóa học: các oxit và florua và peroxit.

oxit Phân loại trên thuộc tính axit-bazơ

Có bốn loại oxit:

• cơ bản;
• axit;
• trung lập;
• lưỡng tính.

Một quá trình oxy hóa oxy trong các loại hợp chất này -2.

• oxit Basic - một hợp chất với các kim loại có trạng thái ôxi hóa thấp. Thông thường, khi phản ứng với axit thu được tương ứng muối, và nước.
• oxit axit - oxit phi kim với một mức độ cao của quá trình oxy hóa. Ngoài sung nước tạo thành axit.
• Neutral oxit - hợp chất mà không tham gia vào bất kỳ phản ứng với axit hoặc với bazơ.
• oxit lưỡng tính - hợp chất với các kim loại có giá trị độ âm điện thấp. Họ đang có, tùy theo hoàn cảnh, tính chất triển lãm và axit và cơ bản oxit.

Peroxit, mức độ oxy trong quá trình oxy hóa của hydrogen peroxide và các hợp chất khác

Peroxit gọi là hợp chất oxy với kim loại kiềm. Họ thu được bằng cách đốt của các kim loại này trong oxy. Peroxit hợp chất hữu cơ là cực kỳ bùng nổ. Họ cũng có thể được chuẩn bị bởi sự hấp thu của oxit oxy. Ví dụ về các peroxit:

• hydrogen peroxide (H ₂ O _2);
• bari peroxide (Bảo _2);
• natri peroxit (Na ₂ O _2).

Tất cả đều có điểm chung là chúng chứa nhóm oxy -OO-. Do đó, oxy ở mức độ oxy hóa là -1 peroxit. Một trong những hợp chất được biết đến nhất -OO- nhóm là hydrogen peroxide. Trong điều kiện bình thường, hợp chất này là một màu xanh nhạt chất lỏng. Theo tính chất hóa học của họ hydrogen peroxide là gần gũi hơn với một axit yếu. Kể từ -OO- liên kết trong hợp chất có độ ổn định kém, ngay cả ở nhiệt độ phòng, dung dịch hydrogen peroxide có thể bị phân hủy nước và oxy. Nó là một chất ôxi hóa mạnh, tuy nhiên, bằng phản ứng với một thuộc tính oxy hóa khử mạnh chỉ có hydrogen peroxide. Mức độ oxy trong quá trình oxy hóa của hydrogen peroxide, như trong peroxit khác là -1.

Các loại peroxit là:

• superoxides (superoxides, trong đó oxy có quá trình oxy hóa -1/2);
• ozonides vô cơ (hợp chất cực kỳ không ổn định có trong cấu trúc ozone anion của nó);
• molozonide (hợp chất có trong cấu trúc của nó một trái phiếu -OOO-).

Florua, mức độ oxy hóa trong OF2 oxy

Fluoro - những thành viên tích cực nhất của tất cả hiện đang được biết. Do đó, phản ứng giữa oxy và flo là không oxit và florua. Chúng được đặt tên như vậy bởi vì hợp chất này không phải là oxy, và flo là một chất ôxi hóa. Florua không thể có được một cách tự nhiên. Họ chỉ được tổng hợp bằng cách chiết xuất gắn với KOH flo nước. florua oxy được chia thành:

• Oxy Diflorua (trong số _2);
• oxy monofluoride (O ₂ F _2).

Xem xét chi tiết hơn từng hợp chất. Oxy Diflorua trong cấu trúc của nó là một chất khí không màu có mùi khó chịu mạnh mẽ. Sau khi làm mát ngưng tụ trong một chất lỏng màu vàng nhạt. Chất lỏng kém có thể trộn với nước, nhưng không khí tốt, flo và ozone. tính chất hóa học của Oxy Diflorua - một chất ôxi hóa rất mạnh. Mức độ oxy hóa trong OF2 oxy là 1, ví dụ: trong hợp chất này là chất ôxi hóa fluoro và oxy - khử. HÀNH ₂ là rất độc hại, hơn flo tinh khiết và phương pháp tiếp cận độc tính của phosgene. Việc sử dụng chính của loại hợp chất - như chất oxy hóa cho đẩy, kể từ Oxy Diflorua là không nổ.

oxy monofluoride trong trạng thái bình thường là một màu vàng rắn. Khi nóng chảy, tạo thành một chất lỏng màu đỏ. Nó là một chất ôxi hóa mạnh, dễ nổ tiếp xúc với các hợp chất hữu cơ. Trạng thái này vật chất oxy oxy hóa bằng +2, ví dụ: trong Florua này hành vi hợp chất oxy như một chất khử, và flo - oxy hóa.

Ozone và các hợp chất của nó

Ozone - một phân tử có ba nguyên tử oxy liên kết với nhau. Trong trạng thái bình thường là khí màu xanh. Sau khi làm mát, các hình thức chất lỏng màu xanh thẳm gần chàm. Chất rắn là một tinh thể màu xanh đậm. Ozone có mùi hăng, nó tự nhiên có thể cảm nhận được trong không khí sau khi một cơn bão dữ dội.

Ozone, như oxy bình thường, là một chất oxy hóa rất mạnh. tính chất hóa học gần với axit mạnh. Khi tiếp xúc với oxit ozone làm tăng mức độ của họ về quá trình oxy hóa với quá trình tiến hóa oxy. Nhưng ở cùng một mức độ oxy hóa oxy giảm. Trái phiếu ozone hóa học là không mạnh như trong thời gian O _2, vì vậy _mà trong điều kiện bình thường mà không có sự nỗ lực đó có thể hòa tan thành oxy với việc phát hành của năng lượng nhiệt. Với sự gia tăng ảnh hưởng nhiệt độ trên phân tử ozone và giảm quá trình phân rã áp ôxi exothermically tăng tốc. Hơn nữa, nếu một không gian rộng lớn trong ozone, quá trình này có thể gây ra một vụ nổ.

Kể từ khi ozone là một chất oxy hóa rất mạnh và gần như tất cả các quá trình liên quan đến với số lượng lớn của O _2, sau đó ozone là một chất có độc tính cao. Tuy nhiên, trong lớp không khí ozone phía trên đóng vai trò của một phản xạ của ánh sáng mặt trời cực tím.

Bởi vì ozone sử dụng cụ phòng thí nghiệm tạo ozonides hữu cơ và vô cơ. Đây là một rất không ổn định về cấu trúc của vật chất, vì vậy tạo của họ trong điều kiện tự nhiên là không thể. Ozonides được lưu trữ chỉ ở nhiệt độ thấp, vì ở nhiệt độ bình thường, họ là cực kỳ độc hại và chất nổ.

Việc sử dụng oxy và các hợp chất của nó trong ngành công nghiệp

Do thực tế là cùng một lúc, các nhà khoa học đã học được, những gì mức độ oxy hóa từ oxy trong sự tương tác với các yếu tố khác, nó và các hợp chất của nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Đặc biệt là sau khi vào giữa thế kỷ XX đã được phát minh expanders turbo - đơn vị có khả năng chuyển đổi oxy thành năng lượng tiềm năng cơ khí. Kể từ khi oxy - chất rất dễ cháy, sau đó nó được sử dụng trong tất cả các ngành, nơi nó là cần thiết việc sử dụng lửa và nhiệt. Khi cắt và hàn kim loại cũng được sử dụng hộp đựng với oxy áp lực để tăng cường thiết bị hàn ngọn lửa. Oxy được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thép, nơi bởi O nén ₂ được duy trì trong lò nhiệt độ cao. Mức độ tối đa của quá trình oxy hóa của oxy là -2. Đặc điểm này nó đang tích cực sử dụng để sản xuất các oxit với mục đích đốt xa hơn và giải phóng năng lượng nhiệt. oxy lỏng, ozone và các hợp chất khác có chứa một lượng lớn O _{2 được} sử dụng như oxy hóa đẩy. oxy oxy hóa một số hợp chất hữu cơ được sử dụng như thuốc nổ.

Trong ngành công nghiệp hóa chất, oxy được sử dụng như một tác nhân oxy hóa trong hợp chất axit-hydrocarbon, như rượu, axit và các loại tương tự. D. Các thuốc được sử dụng ở áp suất thấp cho các bệnh nhân có vấn đề về phổi, để duy trì tuổi thọ của sinh vật. Trong nông nghiệp, liều nhỏ oxy tinh khiết được sử dụng cho chăn nuôi cá trong ao, để tăng tỷ lệ gia súc và những thứ tương tự. D.

Oxy - một chất ôxi hóa mạnh mẽ, đó là cần thiết cho sự tồn tại của

Trên đó là rất nhiều bài viết về những gì oxy có một trạng thái ôxi hóa khi nhập vào phản ứng với các hợp chất khác nhau và các yếu tố, những loại hợp chất oxy, có, những loại đe dọa tính mạng và không. Một có thể vẫn còn chưa rõ ràng - như trong tất cả các độc tính của nó và một mức độ cao của quá trình oxy hóa của oxy là một trong những yếu tố rất cần thiết cho sự sống trên Trái đất? Thực tế là hành tinh của chúng tôi là một cơ quan rất cân bằng, được thích nghi đặc biệt để các chất chứa trong các lớp khí quyển. Cô tham gia vào chu kỳ, đó là như sau: một người đàn ông và tất cả các loài động vật khác tiêu thụ oxy và tạo ra khí carbon dioxide, và thực vật trong đại đa số tiêu thụ carbon dioxide và tạo ra oxy. Tất cả mọi thứ trên thế giới được kết nối với nhau, và những gì đã mất liên kết trong chuỗi có thể phá vỡ toàn bộ chuỗi. Chúng ta không nên quên nó đi và chăm sóc của sự sống trên hành tinh này như một toàn thể, không chỉ đại diện cá nhân của mình.