क्या ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट है? "ऑक्सीजन: अर्थ, उत्पादन, भौतिक और रासायनिक गुण, अनुप्रयोग"

• पदनाम - ओ (ऑक्सीजन);
• लैटिन नाम - ऑक्सीजेनियम;
• अवधि - II;
• समूह - 16 (वीआईए);
• परमाणु द्रव्यमान - 15.9994;
• परमाणु संख्या - 8;
• एक परमाणु की त्रिज्या = 60 pm;
• सहसंयोजक त्रिज्या = 73 बजे;
• इलेक्ट्रॉन वितरण - 1s 2 2s 2 2p 4 ;
• टी पिघलना = -218.4°C;
• क्वथनांक = -182.96°C;
• इलेक्ट्रोनगेटिविटी (पॉलिंग के अनुसार / एल्प्रेड और रोचोव के अनुसार) = 3.44 / 3.50;
• ऑक्सीकरण अवस्था: +2; +1; 12 ; 0; - 13 ; - 12 ; -1; -2;
• घनत्व (एन.ए.) = 1.42897 ग्राम/सेमी 3;
• मोलर आयतन = 14.0 सेमी 3/मोल।

ऑक्सीजन ("एसिड पैदा करना") की खोज 1774 में जे. प्रीस्टले ने की थी। यह पृथ्वी पर सबसे आम रासायनिक तत्व है - पृथ्वी की पपड़ी में ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश 47.2% है। वायुमंडलीय वायु में ऑक्सीजन का अनुपात 21% है, जो हरे पौधों की गतिविधि से जुड़ा है।

ऑक्सीजन कई अकार्बनिक और कार्बनिक दोनों यौगिकों का एक घटक है। ऑक्सीजन सभी उच्च संगठित जीवित जीवों के जीवन के लिए आवश्यक है: मनुष्य, पशु, पक्षी, मछली। जानवरों और पौधों के ऊतकों के द्रव्यमान का 50 से 85% तक ऑक्सीजन होता है।

ऑक्सीजन के तीन स्थिर समस्थानिक ज्ञात हैं: 16 O, 17 O, 18 O।

मुक्त अवस्था में, ऑक्सीजन दो एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद है: O 2 - ऑक्सीजन; ओ 3 - ओजोन।

चावल। ऑक्सीजन परमाणु की संरचना.

ऑक्सीजन परमाणु में 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं: 2 इलेक्ट्रॉन आंतरिक एस-ऑर्बिटल में होते हैं और 6 अन्य बाहरी ऊर्जा स्तर में होते हैं - 2 (युग्मित) एस-उपस्तर में और 4 (दो युग्मित और दो अयुग्मित) पी-उपस्तर में (देखें) परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना) .

बाहरी स्तर के दो अयुग्मित पी-इलेक्ट्रॉनों के कारण, ऑक्सीजन दो सहसंयोजक बंधन बनाती है, दो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करती है और ऑक्सीकरण अवस्था -2 (एच 2 ओ, सीएओ, एच 2 एसओ 4) दिखाती है।

ओ-ओ ऑक्सीजन बंधन वाले यौगिकों में, ऑक्सीजन परमाणु -1 (एच 2 ओ 2) की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

अधिक विद्युत ऋणात्मक फ्लोरीन के साथ, ऑक्सीजन अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को दान करता है, जो +2 (OF 2) की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

O2

एक डायटोमिक ऑक्सीजन अणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के दोहरे बंधन से बनता है। इस कारण से, सामान्य परिस्थितियों में आणविक ऑक्सीजन एक स्थिर यौगिक है।

ऑक्सीजन अणु की पृथक्करण ऊर्जा नाइट्रोजन अणु की तुलना में लगभग 2 गुना कम है (सहसंयोजक बंधन बहुलता देखें), इसलिए, ऑक्सीजन में नाइट्रोजन की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशीलता होती है (लेकिन, उदाहरण के लिए, फ्लोरीन से बहुत कम)।

गर्म होने पर ऑक्सीजन की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। ऑक्सीजन अक्रिय गैसों को छोड़कर सभी तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करती है। रासायनिक यौगिकों (फ्लोरीन के अपवाद के साथ) में इसकी उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी (देखें इलेक्ट्रोनगेटिविटी क्या है) के कारण, ऑक्सीजन -2 की डिग्री के साथ ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है (केवल फ्लोरीन ऑक्सीजन को ऑक्सीजन डिफ्लुओराइड ओएफ 2 बनाने के लिए ऑक्सीकरण करता है)।

ऑक्सीजन गैस के गुण:

• रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस;
• तरल या ठोस रूप में, ऑक्सीजन का रंग नीला होता है;
• पानी में अल्प घुलनशील: 20°C पर ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश 0.004% है।

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

सभी प्रतिक्रियाओं में, ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाता है, जो सभी तत्वों (हीलियम, आर्गन और नियॉन के अपवाद के साथ) के साथ सीधे संपर्क (फ्लोरीन, क्लोरीन, सोना और प्लैटिनम धातुओं को छोड़कर) के साथ जुड़ता है।

धातुओं और अधातुओं (सरल पदार्थों) के साथ ऑक्सीजन ऑक्साइड बनाती है:

2Cu + O 2 = 2CuO 4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Ca + O 2 = 2CaO S + O 2 = SO 2 C + O 2 = CO 2

जब क्षार धातु सोडियम और पोटेशियम का ऑक्सीकरण होता है, तो पेरोक्साइड बनते हैं:

2Na + O 2 = Na 2 O 2

ऑक्सीजन से जुड़ी लगभग सभी प्रतिक्रियाएं ऊष्माक्षेपी होती हैं, लेकिन कुछ अपवाद भी हैं:

एन 2 + ओ 2 ↔ 2एनओ-क्यू

कई पदार्थ गर्मी और प्रकाश छोड़ने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, इस प्रक्रिया को कहा जाता है जलता हुआ.

दहन प्रतिक्रियाएँ:

• पानी और नाइट्रोजन के निर्माण के साथ हवा में अमोनिया का दहन: 4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O
• अमोनिया का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण: 4NH 3 + 5O 2 = 2NO + 6H 2 O
• अतिरिक्त ऑक्सीजन में हाइड्रोजन सल्फाइड का दहन: 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O
• ऑक्सीजन की कमी के साथ, हाइड्रोजन सल्फाइड धीरे-धीरे मुक्त सल्फर में ऑक्सीकृत हो जाता है: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O
• पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के निर्माण के साथ ऑक्सीजन में कार्बनिक पदार्थों का दहन: CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
• नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के अलावा, मुक्त नाइट्रोजन निकलती है: 4CH 3 NH 5 + 9O 2 → 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O

कार्बनिक पदार्थों के नियंत्रित ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया से कई पदार्थ (अल्कोहल, एल्डिहाइड, एसिड) प्राप्त होते हैं। इसके अलावा, कई प्राकृतिक प्रक्रियाएं, जैसे श्वसन या क्षय, स्वाभाविक रूप से कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएं हैं।

ऑक्सीजन से भी अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट ओजोन है, जो पोटेशियम आयोडाइड को एक मुक्त आयन में ऑक्सीकरण कर सकता है - इस प्रतिक्रिया का उपयोग ओजोन के गुणात्मक और मात्रात्मक निर्धारण के लिए किया जाता है: O 3 + 2KI + H 2 O \u003d I 2 ↓ + 2KOH + O 2

ऑक्सीजन प्राप्त करना एवं उसका उपयोग करना

उद्योग और चिकित्सा में ऑक्सीजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

• धातु विज्ञान में, ऑक्सीजन का उपयोग स्टील (कच्चा लोहा) को गलाने में किया जाता है;
• रासायनिक उद्योग में, एसिड (सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक), मेथनॉल, एसिटिलीन, एल्डिहाइड के उत्पादन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है;
• अंतरिक्ष उद्योग में, ऑक्सीजन का उपयोग रॉकेट ईंधन के लिए ऑक्सीकारक के रूप में किया जाता है;
• चिकित्सा में, ऑक्सीजन का उपयोग श्वास तंत्र में किया जाता है;
• प्रकृति में, ऑक्सीजन एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है - कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में, जीवित जीवों के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है।

कैसे प्राप्त करेंऑक्सीजन:

• औद्योगिकतौर तरीकों:
  • वायु का द्रवीकरण जिसके बाद गैसों के तरल मिश्रण को घटकों में अलग किया जाता है;
  • जल इलेक्ट्रोलिसिस:
    2एच 2 ओ = 2एच 2 + ओ 2।
• प्रयोगशालाविधियाँ (गर्म करने पर लवण का अपघटन):
  • पोटेशियम परमैंगनेट:
    2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2;
  • बर्थोलेट नमक:
    2KClO 3 = 2KCl + 3O 2।
• क्षार धातु नाइट्रेट का थर्मल अपघटन:
  2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2
• हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्प्रेरक अपघटन (एमएनओ 2 उत्प्रेरक):
  2एच 2 ओ 2 = 2एच 2 ओ + ओ 2;
• क्षार धातु पेरोक्साइड के साथ कार्बन डाइऑक्साइड पेरोक्साइड की परस्पर क्रिया:
  2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2।

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ऑक्सीजन के रासायनिक गुण. आक्साइड

यह अनुच्छेद इस बारे में है:

> सरल और जटिल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की प्रतिक्रियाओं के बारे में;
> यौगिक प्रतिक्रियाओं के बारे में;
> उन यौगिकों के बारे में जिन्हें ऑक्साइड कहा जाता है।

प्रत्येक पदार्थ के रासायनिक गुण प्रकट होते हैं रासायनिक प्रतिक्रिएंउसकी भागीदारी के साथ.

ऑक्सीजन सबसे सक्रिय अधातुओं में से एक है। हो सामान्य परिस्थितियों में यह कुछ पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है। बढ़ते तापमान के साथ इसकी प्रतिक्रियाशीलता काफी बढ़ जाती है।

सरल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की अभिक्रिया।

ऑक्सीजनगर्म होने पर, एक नियम के रूप में, अधिकांश गैर-धातुओं और लगभग सभी धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है।

कोयले (कार्बन) के साथ प्रतिक्रिया। यह ज्ञात है कि कोयला, हवा में उच्च तापमान पर गरम किया जाता है, प्रज्वलित होता है। यह ऑक्सीजन के साथ पदार्थ की रासायनिक प्रतिक्रिया की घटना को इंगित करता है। इस मामले में निकलने वाली गर्मी का उपयोग, उदाहरण के लिए, ग्रामीण क्षेत्रों में घरों को गर्म करने के लिए किया जाता है।

कोयला दहन का मुख्य उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड है। उसका रासायनिक सूत्र- सीओ 2 . कोयला अनेक पदार्थों का मिश्रण है। इसमें कार्बन का द्रव्यमान अंश 80% से अधिक है। यह मानते हुए कि कोयले में केवल कार्बन परमाणु होते हैं, हम संबंधित रासायनिक समीकरण लिखते हैं:

टी
सी + ओ 2 = सीओ 2।

कार्बन सरल पदार्थ बनाता है - ग्रेफाइट और हीरा। उनका एक सामान्य नाम है - कार्बन - और दिए गए रासायनिक समीकरण 1 के अनुसार गर्म होने पर ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।

वे अभिक्रियाएँ जिनमें एक पदार्थ अनेक पदार्थों से मिलकर बनता है, यौगिक अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।

सल्फर के साथ प्रतिक्रिया.

यह रासायनिक परिवर्तन प्रत्येक व्यक्ति द्वारा तब किया जाता है जब वह माचिस बजाता है; सल्फर इसके सिर का हिस्सा है. प्रयोगशाला में, ऑक्सीजन के साथ सल्फर की प्रतिक्रिया एक धूआं हुड में की जाती है। लोहे के चम्मच में थोड़ी मात्रा में सल्फर (हल्का पीला पाउडर या क्रिस्टल) गर्म किया जाता है। पदार्थपहले पिघलता है, फिर वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ संपर्क के परिणामस्वरूप प्रज्वलित होता है और बमुश्किल ध्यान देने योग्य नीली लौ के साथ जलता है (चित्र 56, बी)। प्रतिक्रिया उत्पाद - सल्फर डाइऑक्साइड की तीखी गंध आती है (यह गंध हमें माचिस जलाते ही महसूस होती है)। सल्फर डाइऑक्साइड का रासायनिक सूत्र SO2 है, और प्रतिक्रिया समीकरण है
टी
एस + ओ 2 = एसओ 2।

चावल। 56. सल्फर (ए) और हवा में इसका दहन (बी) और ऑक्सीजन में (सी)

1 ऑक्सीजन की अपर्याप्त मात्रा की स्थिति में कार्बन का एक अन्य यौगिक बनता है ऑक्सीजन- कार्बन मोनोआक्साइड
टी
सीओ: 2सी + ओ 2 = 2सीओ।

चावल। 57. लाल फास्फोरस (ए) और हवा में इसका दहन (बी) और ऑक्सीजन में (सी)

यदि जलते हुए सल्फर वाले चम्मच को ऑक्सीजन वाले बर्तन में रखा जाए, तो सल्फर हवा की तुलना में अधिक तेज लौ के साथ जलेगा (चित्र 56, सी)। इसे इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि हवा की तुलना में शुद्ध ऑक्सीजन में O2 अणु अधिक होते हैं।

फॉस्फोरस के साथ प्रतिक्रिया. फॉस्फोरस, सल्फर की तरह, हवा की तुलना में ऑक्सीजन में अधिक तीव्रता से जलता है (चित्र 57)। प्रतिक्रिया उत्पाद एक सफेद ठोस है - फॉस्फोरस (\/) ऑक्साइड (इसके छोटे कण धुआं बनाते हैं):
टी
पी + ओ 2 -> पी 2 0 5 .

प्रतिक्रिया योजना को रासायनिक समीकरण में बदलें।

मैग्नीशियम के साथ प्रतिक्रिया.

पहले, इस प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता था फोटोग्राफरचित्र लेते समय उज्ज्वल प्रकाश ("मैग्नीशियम फ्लैश") बनाने के लिए। रासायनिक प्रयोगशाला में, संबंधित अनुभव निम्नानुसार किया जाता है। मैग्नीशियम टेप को धातु की चिमटी से लिया जाता है और हवा में आग लगा दी जाती है। मैग्नीशियम चमकदार सफेद लौ के साथ जलता है (चित्र 58, बी); आप इसे देख नहीं सकते! प्रतिक्रिया से एक सफेद ठोस उत्पन्न होता है। यह ऑक्सीजन के साथ मैग्नीशियम का एक यौगिक है; इसका नाम मैग्नीशियम ऑक्साइड है.

चावल। 58. मैग्नीशियम (ए) और हवा में इसका दहन (बी)

ऑक्सीजन के साथ मैग्नीशियम की प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें।

जटिल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की प्रतिक्रियाएँ। ऑक्सीजन कुछ ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के साथ परस्पर क्रिया कर सकती है। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड CO हवा में जलकर कार्बन डाइऑक्साइड बनाती है:

टी
2CO + O 2 = 2C0 2।

हम दैनिक जीवन में प्राकृतिक गैस (मीथेन), शराब, लकड़ी, कागज, मिट्टी का तेल आदि जलाकर जटिल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की कई प्रतिक्रियाएँ करते हैं। जब इन्हें जलाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प बनते हैं:
टी
सीएच 4 + 20 2 = सीओ 2 + 2एच 2 ओ;
मीथेन
टी
सी 2 एच 5 ओएच + 30 2 = 2सी0 2 + 3एच 2 ओ।
शराब

आक्साइड.

पैराग्राफ में मानी गई सभी प्रतिक्रियाओं के उत्पाद ऑक्सीजन के साथ तत्वों के द्विआधारी यौगिक हैं।

दो तत्वों, जिनमें से एक ऑक्सीजन है, से मिलकर बना यौगिक ऑक्साइड कहलाता है।

ऑक्साइड का सामान्य सूत्र EnOm है।

प्रत्येक ऑक्साइड का एक रासायनिक नाम होता है, और कुछ के पारंपरिक या तुच्छ 1 नाम भी होते हैं (तालिका 4)। ऑक्साइड का रासायनिक नाम दो शब्दों से मिलकर बना है। पहला शब्द संबंधित तत्व का नाम है, और दूसरा शब्द "ऑक्साइड" है। यदि किसी तत्व की संयोजकता परिवर्तनशील है, तो वह कई ऑक्साइड बना सकता है। उनके नाम अलग-अलग होने चाहिए. ऐसा करने के लिए, तत्व के नाम के बाद, कोष्ठक में रोमन अंक के साथ ऑक्साइड में इसकी संयोजकता का मान (बिना इंडेंटेशन के) इंगित करें। किसी यौगिक के लिए ऐसे नाम का एक उदाहरण क्यूप्रम (II) ऑक्साइड है (पढ़ें "क्यूप्रम-टू-ऑक्साइड")।

तालिका 4

1 यह शब्द लैटिन शब्द ट्रिवियलिस - साधारण से आया है।

निष्कर्ष

ऑक्सीजन एक रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थ है। यह सबसे सरल पदार्थों के साथ-साथ जटिल पदार्थों के साथ भी परस्पर क्रिया करता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं के उत्पाद ऑक्सीजन - ऑक्साइड वाले तत्वों के यौगिक होते हैं।

वे अभिक्रियाएँ जिनमें एक पदार्थ अनेक पदार्थों से मिलकर बनता है, यौगिक अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।

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135. संयोजन और विघटन की अभिक्रियाओं में क्या अंतर है?

136. प्रतिक्रिया योजनाओं को रासायनिक समीकरणों में बदलें:

ए) ली + ओ 2 -> ली 2 ओ;
N2 + O2 ->नहीं;

बी) एसओ 2 + ओ 2 -> एसओ 3;
CrO + O 2 ->Cr 2 O 3.

137. दिए गए सूत्रों में से उन सूत्रों को चुनें जो ऑक्साइड के अनुरूप हैं:

O 2, NaOH, H 2 O, HCI, I 2 O 5, FeO।

138. निम्नलिखित सूत्रों के साथ ऑक्साइडों को रासायनिक नाम दें:

नहीं, Ti 2 O 3, Cu 2 O, MnO 2, CI 2 O 7, V 2 O 5, CrO 3।

ध्यान रखें कि इन ऑक्साइडों को बनाने वाले तत्व परिवर्तनशील संयोजकता वाले होते हैं।

139. सूत्र लिखिए: a) प्लंबम(I\/) ऑक्साइड; बी) क्रोमियम (III) ऑक्साइड;
ग) क्लोरीन (आई) ऑक्साइड; d) नाइट्रोजन(I\/) ऑक्साइड; ई) ऑस्मियम(\/III) ऑक्साइड।

140. प्रतिक्रिया योजनाओं में सरल पदार्थों के सूत्र जोड़ें और रासायनिक समीकरण बनाएं:

ए) ... + ... -> सीएओ;

बी) नहीं + ... -> नहीं 2; ... + ... -> 2 ओ 3 के रूप में ; एमएन 2 ओ 3 + ... -> एमएनओ 2।

141. उन प्रतिक्रिया समीकरणों को लिखें जिनके साथ आप परिवर्तनों की ऐसी "श्रृंखला" को अंजाम दे सकते हैं, यानी पहले पदार्थ से दूसरा प्राप्त करें, और दूसरे से तीसरा प्राप्त करें:

ए) सी -> सीओ -> सीओ 2;
बी) पी -> पी 2 0 3 -> पी 2 0 5 ;
ग) Cu -> Cu 2 O -> CuO।

142.. हवा में एसीटोन (सीएच 3) 2 सीओ और ईथर (सी 2 एच 5) 2 ओ के दहन के दौरान होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाएं। प्रत्येक प्रतिक्रिया के उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं।

143. ईओ 2 ऑक्साइड में ऑक्सीजन का द्रव्यमान अंश 26% है। तत्व E को परिभाषित करें.

144. दो फ्लास्क ऑक्सीजन से भरे हुए हैं। उन्हें सील करने के बाद, अतिरिक्त मैग्नीशियम को एक फ्लास्क में जला दिया गया, और अतिरिक्त सल्फर को दूसरे में जला दिया गया। किस फ्लास्क में निर्वात होता है? उत्तर स्पष्ट करें.

पोपेल पी.पी., क्रिकल्या एल.एस., रसायन विज्ञान: पड्रुच। 7 कोशिकाओं के लिए. zahalnosvit. navch. zakl. - के.: प्रदर्शनी केंद्र "अकादमी", 2008. - 136 पी.: आईएल।

ऑक्सीजन ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला रासायनिक तत्व है। पृथ्वी की पपड़ी में इसका द्रव्यमान अंश 47.3% है, वायुमंडल में इसका आयतन अंश 20.95% है, और जीवित जीवों में इसका द्रव्यमान अंश लगभग 65% है। यह गैस क्या है और ऑक्सीजन में कौन से भौतिक और रासायनिक गुण हैं?

ऑक्सीजन: सामान्य जानकारी

ऑक्सीजन एक अधातु है जिसका सामान्य परिस्थितियों में कोई रंग, स्वाद या गंध नहीं होता है।

चावल। 1. ऑक्सीजन का सूत्र.

फ्लोरीन और पेरोक्साइड वाले यौगिकों को छोड़कर, लगभग सभी यौगिकों में, यह एक स्थिर संयोजकता II और -2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। ऑक्सीजन परमाणु में उत्तेजित अवस्था नहीं होती है, क्योंकि दूसरे बाहरी स्तर पर कोई मुक्त कक्षाएँ नहीं होती हैं। एक साधारण पदार्थ के रूप में, ऑक्सीजन दो एलोट्रोपिक संशोधनों के रूप में मौजूद है - ऑक्सीजन गैसें O 2 और ओजोन O 3।

कुछ शर्तों के तहत, ऑक्सीजन तरल या ठोस अवस्था में हो सकती है। गैसों के विपरीत, उनका एक रंग होता है: तरल - हल्का नीला, और ठोस ऑक्सीजन का रंग हल्का नीला होता है।

चावल। 2. ठोस ऑक्सीजन.

उद्योग में ऑक्सीजन हवा को द्रवीभूत करके प्राप्त किया जाता है, इसके बाद इसके वाष्पीकरण के कारण नाइट्रोजन को अलग किया जाता है (क्वथनांक में अंतर होता है: तरल ऑक्सीजन के लिए -183 डिग्री और तरल नाइट्रोजन के लिए -196 डिग्री)।

ऑक्सीजन अंतःक्रिया के रासायनिक गुण

ऑक्सीजन एक सक्रिय अधातु है। नियॉन, हीलियम और आर्गन को छोड़कर ऑक्सीजन सभी तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम है। आमतौर पर इस गैस की अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है। ऑक्सीकरण की प्रक्रिया, जो ऊष्मा और प्रकाश के रूप में ऊर्जा के एक साथ निकलने के साथ होती है, दहन कहलाती है। ईंधन के रूप में कार्बनिक यौगिकों, विशेष रूप से अल्केन्स का उपयोग करना बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि मुक्त-कट्टरपंथी दहन प्रतिक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है:

सीएच 4 + 2ओ 2 = सीओ 2 + 2एच 2 ओ + 880 केजे।

गर्म होने पर ऑक्सीजन आमतौर पर गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे ऑक्साइड बनता है। तो, नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया केवल 1200 डिग्री से ऊपर के तापमान पर या विद्युत निर्वहन में शुरू होती है:

ऑक्सीजन धातुओं के साथ भी प्रतिक्रिया करती है:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 (प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक यौगिक बनता है - आयरन ऑक्साइड)

प्रकृति में, ऑक्सीजन से भी अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, यह ओजोन है। यह सोने और प्लैटिनम को ऑक्सीकरण करने में सक्षम है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, ओजोन बिजली के निर्वहन के दौरान वायुमंडलीय ऑक्सीजन से बनता है, और प्रयोगशाला में - ऑक्सीजन के माध्यम से विद्युत निर्वहन पारित करने से: 3O 2 \u003d 2O 3 - 285 kJ (एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया)

चावल। 3. ओजोन.

ऑक्सीजन का सबसे महत्वपूर्ण यौगिक पानी है। पृथ्वी की सतह का लगभग 71% भाग जल आवरण द्वारा व्याप्त है। कोने के पानी के अणु ध्रुवीय होते हैं, उनमें से प्रत्येक चार हाइड्रोजन बांड बनाता है: दो प्रोटॉन दाता के रूप में और दो प्रोटॉन स्वीकर्ता के रूप में। (एच 2 ओ) एक्स सहयोगी बनते हैं, जहां एक्स 2 से 5 तक भिन्न होता है। जल वाष्प में (एच 2 ओ) 2 डिमर होते हैं, और संघनित चरणों में, एक पानी का अणु चार अन्य अणुओं के टेट्राहेड्रल वातावरण में हो सकता है। यदि पानी के अणु जुड़े नहीं होते, तो इसका क्वथनांक 100 डिग्री नहीं, बल्कि लगभग 80 डिग्री होता।

हमने क्या सीखा?

ऑक्सीजन एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट और एक सक्रिय गैर-धातु है, इसलिए इसका अध्ययन कक्षा 8 से शुरू होता है। यह एक रंगहीन, गंधहीन गैस है, लेकिन कुछ शर्तों के तहत यह तरल और ठोस अवस्था में भी हो सकती है। यह धातुओं और अधातुओं के साथ क्रिया करके ऑक्साइड बनाता है और अधिकांश सरल पदार्थों के साथ भी क्रिया करता है।

विषय प्रश्नोत्तरी

रिपोर्ट मूल्यांकन

औसत श्रेणी: 4.5. कुल प्राप्त रेटिंग: 205.

डी. आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी के समूह VI के मुख्य उपसमूह में स्थित तत्व।

समूह VI के मुख्य उपसमूह के तत्वों की परमाणु संरचनाओं पर विचार करने से पता चलता है कि उन सभी की बाहरी परत की छह-इलेक्ट्रॉन संरचना है (तालिका 13) और इसलिए, अपेक्षाकृत उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी मान हैं। उच्चतम विद्युत ऋणात्मकता है, सबसे छोटी -, जिसे परमाणु त्रिज्या के मूल्य में परिवर्तन द्वारा समझाया गया है। इस समूह में ऑक्सीजन के विशेष स्थान पर इस तथ्य से जोर दिया जाता है कि, और टेल्यूरियम सीधे ऑक्सीजन के साथ संयोजन कर सकते हैं, लेकिन एक दूसरे के साथ संयोजन नहीं कर सकते हैं।

ऑक्सीजन समूह के तत्व भी संख्या से संबंधित हैं आर-तत्व, चूंकि वे पूरे हो रहे हैं आर-शंख। परिवार के सभी तत्वों के लिए, ऑक्सीजन को छोड़कर, बाहरी परत के 6 इलेक्ट्रॉन वैलेंस हैं।
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, ऑक्सीजन समूह के तत्व अक्सर ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करते हैं। सबसे प्रबल ऑक्सीकरण गुण ऑक्सीजन में व्यक्त होते हैं।
समूह VI के मुख्य उपसमूह के सभी तत्वों की विशेषता -2 की नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था है। हालाँकि, सल्फर, सेलेनियम और टेल्यूरियम के लिए, इसके साथ-साथ सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ भी संभव हैं (अधिकतम +6)।
ऑक्सीजन अणु, किसी भी साधारण गैस की तरह, द्विपरमाणुक होता है, जो दो इलेक्ट्रॉन युग्मों द्वारा निर्मित सहसंयोजक बंधन के प्रकार के अनुसार निर्मित होता है। इसलिए, जब सरल बनता है तो ऑक्सीजन द्विसंयोजक होती है।
सल्फर एक ठोस पदार्थ है. अणु में 8 सल्फर परमाणु (S8) होते हैं, लेकिन वे एक प्रकार की रिंग में जुड़े होते हैं, जिसमें प्रत्येक सल्फर परमाणु सहसंयोजक बंधन द्वारा केवल दो पड़ोसी परमाणुओं से जुड़ा होता है।

इस प्रकार, प्रत्येक सल्फर परमाणु, जिसमें दो पड़ोसी परमाणुओं के साथ एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म होता है, स्वयं द्विसंयोजक होता है। समान अणु सेलेनियम (Se8) और टेल्यूरियम (Te8) बनाते हैं।

■ 1. निम्नलिखित योजना के अनुसार ऑक्सीजन समूह के बारे में एक कहानी बनाएं: ए) आवधिक प्रणाली में स्थिति; बी) परमाणु शुल्क और। नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या; ग) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास; घ) क्रिस्टल जाली की संरचना; ई) ऑक्सीजन और इस समूह के अन्य सभी तत्वों की संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाएँ।
2. समूह VI और VII के मुख्य उपसमूहों के तत्वों के परमाणुओं की परमाणु संरचनाओं और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में समानताएं और अंतर क्या हैं?
3. समूह VI के मुख्य उपसमूह के तत्वों में कितने वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं?
4. समूह VI के मुख्य उपसमूह के तत्वों को रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में कैसा व्यवहार करना चाहिए?
5. समूह VI के मुख्य उपसमूह का कौन सा तत्व सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है?

समूह VI के मुख्य उपसमूह के तत्वों पर विचार करते समय, हम सबसे पहले एलोट्रॉपी की घटना का सामना करते हैं। मुक्त अवस्था में एक ही तत्व दो या दो से अधिक सरल पदार्थ बना सकता है। इस घटना को एलोट्रॉपी कहा जाता है, और उन्हें स्वयं एलोट्रोपिक संशोधन कहा जाता है।

इस शब्द को अपनी नोटबुक में लिखें.

उदाहरण के लिए, तत्व ऑक्सीजन दो सरल तत्व बनाने में सक्षम है - ऑक्सीजन और ओजोन।
सरल ऑक्सीजन का सूत्र O2 है, ओजोन के सरल पदार्थ का सूत्र O3 है। उनके अणु अलग तरह से निर्मित होते हैं:

ऑक्सीजन और ओजोन ऑक्सीजन तत्व के एलोट्रोपिक संशोधन हैं।
सल्फर कई एलोट्रोपिक संशोधन (संशोधन) भी बना सकता है। ज्ञात रम्बिक (ऑक्टाहेड्रल), प्लास्टिक और मोनोक्लिनिक सल्फर। सेलेनियम और टेल्यूरियम भी कई एलोट्रोपिक संशोधन बनाते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एलोट्रॉपी की घटना कई तत्वों की विशेषता है। तत्वों का अध्ययन करते समय हम विभिन्न एलोट्रोपिक संशोधनों के गुणों में अंतर पर विचार करेंगे।

■ 6. ऑक्सीजन अणु की संरचना और ओजोन अणु की संरचना में क्या अंतर है?

7. ऑक्सीजन और ओजोन अणुओं में किस प्रकार का बंधन होता है?

ऑक्सीजन. भौतिक गुण, शारीरिक क्रिया, प्रकृति में ऑक्सीजन का महत्व

ऑक्सीजन समूह VI के मुख्य उपसमूह का सबसे हल्का तत्व है। ऑक्सीजन का परमाणु भार 15.994 है। 31,988. ऑक्सीजन परमाणु में इस उपसमूह के तत्वों की त्रिज्या सबसे छोटी (0.6 Å) है। ऑक्सीजन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: ls 2 2s 2 2p 4।

दूसरी परत के ऑर्बिटल्स पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण इंगित करता है कि ऑक्सीजन के पी-ऑर्बिटल्स पर दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं, जिनका उपयोग परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन बनाने के लिए आसानी से किया जा सकता है। ऑक्सीजन की विशेषता ऑक्सीकरण अवस्था।
ऑक्सीजन एक रंगहीन और गंधहीन गैस है। यह हवा से भारी है, -183° के तापमान पर यह नीले तरल में बदल जाता है, और -219° के तापमान पर यह जम जाता है।

ऑक्सीजन का घनत्व 1.43 ग्राम/लीटर है। ऑक्सीजन पानी में खराब घुलनशील है: 0°C पर 3 मात्रा ऑक्सीजन 100 मात्रा पानी में घुल जाती है। इसलिए, ऑक्सीजन को गैसोमीटर (चित्र 34) में रखा जा सकता है - पानी में अघुलनशील और थोड़ा घुलनशील गैसों को संग्रहीत करने के लिए एक उपकरण। अक्सर, ऑक्सीजन को गैसोमीटर में संग्रहित किया जाता है।
गैसोमीटर में दो मुख्य भाग होते हैं: बर्तन 1, जो गैस को संग्रहीत करने का काम करता है, और एक नल और एक लंबी ट्यूब के साथ एक बड़ा फ़नल 2, जो लगभग बर्तन 1 के नीचे तक पहुंचता है और डिवाइस को पानी की आपूर्ति करने का काम करता है। पोत 1 में तीन ट्यूब हैं: एक ज़मीनी भीतरी सतह के साथ ट्यूब 3 डाला जाता है, एक नल के साथ एक फ़नल 2 डाला जाता है, एक नल से सुसज्जित एक गैस आउटलेट ट्यूब ट्यूब 4 में डाला जाता है; नीचे की ट्यूब 5 डिवाइस के चार्ज और डिस्चार्ज होने पर पानी छोड़ने का काम करती है। एक आवेशित गैसोमीटर पात्र में 1 ऑक्सीजन से भरा होता है। बर्तन के निचले भाग में स्थित है, जिसमें फ़नल 2 की ट्यूब का अंत उतारा गया है।

चावल। 34.
1 - गैस भंडारण के लिए बर्तन; 2 - जल आपूर्ति के लिए फ़नल; 3 - जमीन की सतह के साथ ट्यूब; 4 - गैस निकालने के लिए ट्यूब; 5 - डिवाइस को चार्ज करते समय पानी छोड़ने के लिए एक ट्यूब।

यदि आपको गैसोमीटर से ऑक्सीजन प्राप्त करने की आवश्यकता है, तो पहले फ़नल वाल्व खोलें और गैसोमीटर में ऑक्सीजन को थोड़ा संपीड़ित करें। फिर गैस आउटलेट ट्यूब पर लगे नल को खोल दिया जाता है, जिससे पानी द्वारा विस्थापित ऑक्सीजन निकल जाती है।

उद्योग में, ऑक्सीजन को संपीड़ित अवस्था में स्टील सिलेंडर में संग्रहित किया जाता है (चित्र 35, ए), या ऑक्सीजन "टैंक" में तरल रूप में (चित्र 36)।

चावल। 35.ऑक्सीजन गुब्बारा

पाठ में से ऑक्सीजन भंडारण के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों के नाम लिखें।
ऑक्सीजन सबसे आम तत्व है. यह संपूर्ण पृथ्वी की पपड़ी के भार का लगभग 50% बनाता है (चित्र 37)। मानव शरीर में 65% ऑक्सीजन होता है, जो विभिन्न कार्बनिक पदार्थों का हिस्सा है जिससे ऊतकों और अंगों का निर्माण होता है। जल में लगभग 89% ऑक्सीजन होती है। वायुमंडल में ऑक्सीजन भार के हिसाब से 23% और आयतन के हिसाब से 21% है। ऑक्सीजन विभिन्न प्रकार की चट्टानों (उदाहरण के लिए, चूना पत्थर, चाक, संगमरमर CaCO3, रेत SiO2), विभिन्न धातुओं के अयस्कों (चुंबकीय लौह अयस्क Fe3O4, भूरा लौह अयस्क 2Fe2O3 nH2O, लाल लौह अयस्क Fe2O3, बॉक्साइट Al2O3 nH2O, आदि) में शामिल है। .) . ऑक्सीजन अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का एक घटक है।

ऑक्सीजन का शारीरिक महत्व बहुत बड़ा है। यह एकमात्र गैस है जिसका उपयोग जीवित जीव श्वसन के लिए कर सकते हैं। ऑक्सीजन की कमी से महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं बंद हो जाती हैं और जीव की मृत्यु हो जाती है। ऑक्सीजन के बिना इंसान कुछ मिनट ही जीवित रह सकता है। सांस लेते समय, ऑक्सीजन अवशोषित होती है, जो शरीर में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं में भाग लेती है, और कार्बनिक पदार्थों, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य पदार्थों के ऑक्सीकरण उत्पादों को छोड़ दिया जाता है। स्थलीय और जलीय दोनों प्रकार के जीव ऑक्सीजन में सांस लेते हैं: स्थलीय - वायुमंडल की मुक्त ऑक्सीजन, और जलीय - पानी में घुली ऑक्सीजन।
प्रकृति में एक प्रकार का ऑक्सीजन चक्र होता है। वायुमंडल से ऑक्सीजन जानवरों, पौधों, मनुष्यों द्वारा अवशोषित की जाती है, ईंधन के दहन, क्षय और अन्य ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है। ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान बनने वाले कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का सेवन हरे पौधों द्वारा किया जाता है, जिसमें पत्ती क्लोरोफिल और सौर ऊर्जा की मदद से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है, यानी कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण होता है। ऑक्सीजन की रिहाई के साथ।
एक व्यक्ति को ऑक्सीजन प्रदान करने के लिए दो बड़े पेड़ों के मुकुट की आवश्यकता होती है। हरे पौधे वातावरण की संरचना को स्थिर बनाए रखते हैं।

■ 8. जीवों के जीवन में ऑक्सीजन का क्या महत्व है?
9. वायुमंडल में ऑक्सीजन की आपूर्ति की पूर्ति कैसे की जाती है?

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

मुक्त ऑक्सीजन, सरल और जटिल पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करके, आमतौर पर ऐसा व्यवहार करती है।

चावल। 37.

इस मामले में यह जो ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करता है वह हमेशा -2 होती है। कई तत्व ऑक्सीजन के साथ सीधे संपर्क में आते हैं, महान धातुओं के अपवाद के साथ, ऑक्सीजन के करीब इलेक्ट्रोनगेटिविटी मान वाले तत्व () और अक्रिय तत्व।
परिणामस्वरूप, सरल और जटिल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन यौगिक बनते हैं। कई ऑक्सीजन में जलते हैं, हालाँकि वे या तो नहीं जलते या हवा में बहुत कमजोर रूप से जलते हैं। चमकदार पीली लौ के साथ ऑक्सीजन में जलता है; इस स्थिति में, सोडियम पेरोक्साइड बनता है (चित्र 38):
2Na + O2 = Na2O2,
सल्फर डाइऑक्साइड बनाने के लिए सल्फर चमकदार नीली लौ के साथ ऑक्सीजन में जलता है:
एस + ओ2 = एसओ2
चारकोल हवा में मुश्किल से सुलगता है, लेकिन ऑक्सीजन में यह बहुत गर्म हो जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड के निर्माण के साथ जल जाता है (चित्र 39):
सी + ओ2 = सीओ2

चावल। 36.

यह एक सफेद, चमकदार चमकदार लौ के साथ ऑक्सीजन में जलता है, और ठोस सफेद फॉस्फोरस पेंटोक्साइड बनता है:
4P + 5O2 = 2P2O5
ऑक्सीजन में जलता है, चिंगारी बिखेरता है और लोहे का स्केल बनाता है (चित्र 40)।
कार्बनिक पदार्थ भी ऑक्सीजन में जलते हैं, उदाहरण के लिए, मीथेन CH4, जो प्राकृतिक गैस का हिस्सा है: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
शुद्ध ऑक्सीजन में दहन हवा की तुलना में बहुत अधिक तीव्र होता है, और इससे काफी अधिक तापमान प्राप्त करना संभव हो जाता है। इस घटना का उपयोग कई रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करने और अधिक कुशल ईंधन दहन के लिए किया जाता है।
श्वसन की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन, रक्त हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाती है, जो एक बहुत ही अस्थिर यौगिक होने के कारण, मुक्त ऑक्सीजन के निर्माण के साथ ऊतकों में आसानी से विघटित हो जाती है, जिसका उपयोग ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है। सड़न भी ऑक्सीजन से जुड़ी एक ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया है।
वे बर्तन में एक सुलगती हुई किरच डालकर शुद्ध ऑक्सीजन की पहचान करते हैं, जहां उसकी उपस्थिति अपेक्षित होती है। यह तेजी से चमकता है - यह ऑक्सीजन के लिए एक गुणात्मक परीक्षण है।

■ 10. आपके पास एक स्प्लिंटर होने पर, आप विभिन्न जहाजों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड को कैसे पहचान सकते हैं? 11. 70% कार्बन, 5% हाइड्रोजन, 7% ऑक्सीजन और बाकी गैर-दहनशील घटकों वाले 2 किलो कोयले को जलाने के लिए ऑक्सीजन की कितनी मात्रा का उपयोग किया जाएगा?

चावल। 38.जलता हुआ सोडियम चावल। 39.जलता कोयला चावल। 40.ऑक्सीजन में लोहे का दहन.

12. क्या 10 लीटर ऑक्सीजन 5 ग्राम फॉस्फोरस को जलाने के लिए पर्याप्त होगी?
13. 40% कार्बन मोनोऑक्साइड, 20% नाइट्रोजन, 30% हाइड्रोजन और 10% कार्बन डाइऑक्साइड युक्त गैस मिश्रण का 1 m3 ऑक्सीजन में जलाया गया। कितनी ऑक्सीजन की खपत हुई?
14. क्या ऑक्सीजन को इनमें से प्रवाहित करके सुखाना संभव है: ए) सल्फ्यूरिक एसिड, बी) कैल्शियम क्लोराइड, सी) फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड, डी) धात्विक?
15. कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन की अशुद्धियों से कैसे मुक्त करें और इसके विपरीत, ऑक्सीजन को कार्बन डाइऑक्साइड की अशुद्धियों से कैसे मुक्त करें?
16. कार्बन डाइऑक्साइड के मिश्रण से युक्त 20 लीटर ऑक्सीजन को 0.1 एन के 200 मिलीलीटर से गुजारा गया। बेरियम घोल. परिणामस्वरूप, बा 2+ धनायन पूरी तरह से अवक्षेपित हो गया। मूल ऑक्सीजन में कितना कार्बन डाइऑक्साइड (प्रतिशत में) था?

ऑक्सीजन प्राप्त करना

ऑक्सीजन कई प्रकार से प्राप्त की जाती है। प्रयोगशाला में, ऑक्सीजन युक्त पदार्थों से ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है जो इसे आसानी से विभाजित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 (चित्र 41) या बर्टोलेट नमक KClO3 से:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

2KSlO3 = 2KSl + O2
बर्टोलेट नमक से ऑक्सीजन प्राप्त करते समय, प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए एक उत्प्रेरक, मैंगनीज डाइऑक्साइड मौजूद होना चाहिए। उत्प्रेरक अपघटन को तेज करता है और इसे अधिक समान बनाता है। उत्प्रेरक के बिना

चावल। 41. पोटैशियम परमैंगनेट से प्रयोगशाला तरीके से ऑक्सीजन प्राप्त करने का एक उपकरण। 1 - पोटेशियम परमैंगनेट; 2 - ऑक्सीजन; 3 - रूई; 4 - सिलेंडर - संग्रह।

यदि बर्टोलेट नमक बड़ी मात्रा में लिया जाए और विशेष रूप से यदि यह कार्बनिक पदार्थों से दूषित हो तो विस्फोट होता है।
समीकरण के अनुसार उत्प्रेरक - मैंगनीज डाइऑक्साइड MnO2 की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड से भी ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है:
2H2O2[MnO2] = 2H2O + O2

■ 17. बर्थोलेट नमक के अपघटन के दौरान MnO2 क्यों मिलाया जाता है?
18. KMnO4 के अपघटन के दौरान बनने वाली ऑक्सीजन को पानी के ऊपर एकत्र किया जा सकता है। इसे डिवाइस आरेख में प्रतिबिंबित करें।
19. कभी-कभी प्रयोगशाला में मैंगनीज डाइऑक्साइड की अनुपस्थिति में पोटेशियम परमैंगनेट के निस्तापन के बाद इसके स्थान पर बर्टोलेट के नमक में थोड़ा सा अवशेष मिला दिया जाता है। ऐसा परिवर्तन क्यों संभव है?
20. बर्टोलेट नमक के 5 मोल के अपघटन के दौरान कितनी मात्रा में ऑक्सीजन निकलेगी?

गलनांक से ऊपर गर्म करने पर नाइट्रेट के अपघटन से भी ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है:
2KNO3 = 2KNO2 + O2
उद्योग में, ऑक्सीजन मुख्य रूप से तरल हवा से प्राप्त की जाती है। तरल अवस्था में अनुवादित, हवा वाष्पीकरण के अधीन है। सबसे पहले, यह वाष्पित हो जाता है (इसका क्वथनांक 195.8° है), और ऑक्सीजन बनी रहती है (इसका क्वथनांक -183° है)। इस प्रकार ऑक्सीजन लगभग शुद्ध रूप में प्राप्त होती है।
कभी-कभी, सस्ती बिजली की उपस्थिति में, पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है:
H2O ⇄ H + + OH -
एच++ इ— → एच 0
कैथोड पर
2ओएच --- इ— → H2O + O; 2O = O2
एनोड पर

■ 21. ऑक्सीजन प्राप्त करने की ज्ञात प्रयोगशाला और औद्योगिक विधियों की सूची बनाएं। प्रत्येक विधि के साथ एक प्रतिक्रिया समीकरण संलग्न करते हुए, उन्हें एक नोटबुक में लिखें।
22. क्या अभिक्रियाओं का उपयोग ऑक्सीजन रेडॉक्स उत्पन्न करने के लिए किया जाता है? तर्कपूर्ण उत्तर दीजिये.
23. निम्नलिखित पदार्थों में से 10 ग्राम लें; पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम क्लोराइड, पोटेशियम नाइट्रेट। किस स्थिति में ऑक्सीजन की सबसे बड़ी मात्रा प्राप्त करना संभव होगा?
24. 20 ग्राम पोटैशियम परमैंगनेट को गर्म करने पर प्राप्त ऑक्सीजन में 1 ग्राम कोयला जलाया जाता है। परमैंगनेट का कितना प्रतिशत विघटित हो चुका है?

ऑक्सीजन प्रकृति में सबसे आम तत्व है। इसका व्यापक रूप से चिकित्सा, रसायन विज्ञान, उद्योग आदि में उपयोग किया जाता है (चित्र 42)।

चावल। 42. ऑक्सीजन का उपयोग.

उच्च ऊंचाई पर पायलट, हानिकारक गैसों के वातावरण में काम करने वाले लोग, भूमिगत और पानी के नीचे काम करने वाले लोग ऑक्सीजन उपकरणों का उपयोग करते हैं (चित्र 43)।

ऐसे मामलों में जहां किसी विशेष बीमारी के कारण यह मुश्किल होता है, व्यक्ति को ऑक्सीजन बैग से या ऑक्सीजन टेंट में रखकर शुद्ध ऑक्सीजन लेने की अनुमति दी जाती है।
वर्तमान में, धातुकर्म प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए ऑक्सीजन-समृद्ध हवा या शुद्ध ऑक्सीजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऑक्सी-हाइड्रोजन और ऑक्सीजन-एसिटिलीन टॉर्च का उपयोग वेल्डिंग और धातुओं को काटने के लिए किया जाता है। तरल ऑक्सीजन को ज्वलनशील पदार्थों: चूरा, कोयला पाउडर, आदि के साथ संसेचित करके, विस्फोटक मिश्रण प्राप्त किया जाता है, जिसे ऑक्सीलिकाइट्स कहा जाता है।

■ 25. अपनी नोटबुक में एक तालिका बनाएं और उसे पूरा करें।

ओजोन O3

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, तत्व ऑक्सीजन एक अन्य एलोट्रोपिक संशोधन - ओजोन O3 बना सकता है। ओजोन -111° पर उबलती है और -250° पर जम जाती है। यह गैसीय अवस्था में नीला तथा तरल अवस्था में नीला होता है। पानी में ओजोन ऑक्सीजन की तुलना में बहुत अधिक है: ओजोन की 45 मात्रा 100 मात्रा पानी में घुल जाती है।

ओजोन ऑक्सीजन से इस मायने में भिन्न है कि इसके अणु में दो के बजाय तीन परमाणु होते हैं। इस संबंध में, ऑक्सीजन अणु ओजोन अणु की तुलना में बहुत अधिक स्थिर है। समीकरण के अनुसार ओजोन आसानी से टूट जाता है:
O3 = O2 + [O]

ओजोन के क्षय के दौरान परमाणु ऑक्सीजन की रिहाई इसे ऑक्सीजन की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट बनाती है। ओजोन में ताज़ा गंध होती है (अनुवाद में "ओजोन" का अर्थ "गंधयुक्त") होता है। प्रकृति में, यह शांत विद्युत निर्वहन के प्रभाव में और देवदार के जंगलों में बनता है। फेफड़ों की बीमारी वाले मरीजों को चीड़ के जंगलों में अधिक समय बिताने की सलाह दी जाती है। हालाँकि, ओजोन से अत्यधिक समृद्ध वातावरण में लंबे समय तक रहने से शरीर पर विषाक्त प्रभाव पड़ सकता है। जहर के साथ चक्कर आना, मतली, नाक से खून आना भी होता है। जीर्ण विषाक्तता में हृदय रोग हो सकता है।
प्रयोगशाला में, ओजोनाइज़र में ऑक्सीजन से ओजोन प्राप्त किया जाता है (चित्र 44)। ऑक्सीजन को ग्लास ट्यूब 1 में प्रवाहित किया जाता है, बाहर तार 2 से लपेटा जाता है। तार 3 ट्यूब के अंदर से गुजरता है। ये दोनों तार एक वर्तमान स्रोत के ध्रुवों से जुड़े हुए हैं जो इन इलेक्ट्रोडों पर एक उच्च वोल्टेज बनाता है। इलेक्ट्रोड के बीच एक शांत विद्युत निर्वहन होता है, जिसके कारण ऑक्सीजन से ओजोन बनता है।

चित्र 44; ओजोनेटर। 1 - कांच की बोतल; 2 - बाहरी वाइंडिंग; 3 - ट्यूब के अंदर तार; 4 - स्टार्च के साथ पोटेशियम आयोडाइड का घोल

3O2 = 2O3
ओजोन एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। यह ऑक्सीजन की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जावान है, प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है और आमतौर पर ऑक्सीजन की तुलना में बहुत अधिक सक्रिय है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के विपरीत, यह हाइड्रोजन आयोडाइड या आयोडीन लवण से विस्थापित हो सकता है:
2KI + O3 + H2O = 2KOH + I2 + O2

वायुमंडल में बहुत कम ओजोन है (लगभग एक प्रतिशत का दस लाखवां हिस्सा), लेकिन यह पराबैंगनी सूर्य के प्रकाश के अवशोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इसलिए वे कम मात्रा में जमीन पर गिरते हैं और जीवित जीवों पर हानिकारक प्रभाव नहीं डालते हैं।
ओजोन का उपयोग मुख्य रूप से एयर कंडीशनिंग और रसायन विज्ञान में भी कम मात्रा में किया जाता है।

■ 26. एलोट्रोपिक संशोधन क्या हैं?
27. ओजोन के संपर्क में आने पर स्टार्च आयोडीन पेपर नीला क्यों हो जाता है? तर्कपूर्ण उत्तर दीजिये.
28. ऑक्सीजन अणु ओजोन अणु की तुलना में अधिक स्थिर क्यों है? अंतराआण्विक संरचना के संदर्भ में अपने उत्तर की पुष्टि करें।
29. यह कैसे समझाया जाए कि ओजोन ऑक्सीजन की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण प्रभाव क्यों प्रदर्शित करता है?

ऑक्सीजन के भौतिक गुण विषय पर लेख

ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट क्यों है इस उपसमूह के सामान्य विवरण में, यह ध्यान दिया जाता है कि बाहरी परत में इसके तत्वों के सभी परमाणुओं में प्रत्येक में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं, ...

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बाहरी आवरण की संरचना: 1 एस 2 2एस 2 2पी 4, जो सुझाव देता है कि ऑक्सीजन के लिए बाहरी स्तर को भरने से पहले 2 इलेक्ट्रॉनों को खुद से जोड़ना उसे दूर देने की तुलना में आसान है। इसलिए, ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट है।

ऑक्सीजन के समस्थानिक.

3 स्थिर रूप हैं ऑक्सीजन: 16 ओह, 17 ओह और 18 ओह,जिसकी औसत सामग्री परमाणुओं की कुल संख्या का क्रमशः 99.759%, 0.037% और 0.204% है।

सबसे अधिक बार होने वाला 16 के बारे में, चूँकि यह सबसे हल्का है (इसमें 8 प्रोटॉन और 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं), जो इसे बहुत स्थिर बनाता है।

ऑक्सीजन के भौतिक गुण.

ऑक्सीजन प्राप्त करने की विधियाँ।

प्राप्त करने के 4 तरीके हैं ऑक्सीजन:

1. जल इलेक्ट्रोलिसिस।

2. औद्योगिक विधि: वायु मिश्रण का आसवन (ऑक्सीजन, एक भारी तत्व के रूप में, मिश्रण में रहता है, और नाइट्रोजन वाष्पित हो जाता है)

3. ऑक्साइड, पेरोक्साइड, लवण के अपघटन के लिए प्रयोगशाला विधियाँ:

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2,

2BaO 2 = 2BaO + O 2,

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2.

4. पेरोक्साइड से (पुनर्जनन के लिए अंतरिक्ष में उपयोग किया जाता है O2कार्बन डाइऑक्साइड से)

2 K2ओ 2+2CO2 = 2K2CO3+ओ 2.

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण.

कमरे के तापमान पर पहले से ही धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2सीए + ओ 2 = 2सीएओ,

2एमजी + ओ 2 = 2एमजीओ,

गैर-धातुओं के साथ (गर्म होने पर):

एस + ओ 2 = एसओ 2 (टी=250°C),

सी + ओ 2 = सीओ 2 (टी=700°सी),

O2जटिल यौगिकों के साथ परस्पर क्रिया करता है:

2NO + O 2 = 2NO 2,

2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O,

प्रकृति में ऑक्सीजन की खोज.

ऑक्सीजनसबसे आम रासायनिक तत्व है. बंधी हुई ऑक्सीजन पृथ्वी के जल आवरण के द्रव्यमान का लगभग 6/7 भाग बनाती है - जलमंडल (द्रव्यमान के अनुसार 85.82%), स्थलमंडल का लगभग आधा (द्रव्यमान के अनुसार 47%), और केवल वायुमंडल में, जहां ऑक्सीजन मुक्त रूप में है बताएं, क्या यह नाइट्रोजन के बाद दूसरा स्थान (वजन के हिसाब से 23.15%) लेता है।

ऑक्सीजन बड़ी संख्या में खनिजों का निर्माण करती है: सिलिकेट, क्वार्ट्ज, आयरन ऑक्साइड, कार्बोनेट, सल्फेट्स, नाइट्रेट। यह जीवित जीवों की कोशिकाओं का हिस्सा है, श्वसन, प्रसार, रक्त प्रवाह, ऑक्सीकरण और कमी की प्रतिक्रिया में भाग लेता है।

ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण का मुख्य घटक है।