|
-jadvalKislorod atomining valentlik imkoniyatlari
|
| bet | 11/14 | | Sana | 09.06.2024 | | Hajmi | 208,62 Kb. | | #261922 |
Bog'liq Vodorod va kislorod Kislorod va uning xossalari. kislorod va vodorod birikmalari. Vodorodning murakkab moddalar bilan reaksiyalari29-jadvalKislorod atomining valentlik imkoniyatlari
Valentlik holati
|
|
|
|
Kimyoviy moddalarga misollar
|
|
|
|
|
Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 *
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-II
-I
0
+I
+ II
|
H 2 O, SO 2, SO 3, CO 2, SiO 2, H 2 SO 4, HNO 2, HClO 4, COCl 2, H 2 O 2
O2**
O 2 F 2
OF 2
|
|
|
|
|
NaOH, KOH, Ca(OH) 2, Ba(OH) 2
Na 2 O 2, K 2 O 2, CaO 2, BaO 2
|
|
|
|
|
Li 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, BaO, FeO, La 2 O 3
|
* Bu oksidlarni ionli birikmalar deb ham hisoblash mumkin.
** Molekuladagi kislorod atomlari berilgan valentlik holatida emas; bu kislorod atomlarining oksidlanish darajasi nolga teng bo'lgan moddaning misolidir
Katta ionlanish energiyasi (vodorod kabi) kislorod atomidan oddiy kation hosil bo'lishini istisno qiladi. Elektronga yaqinlik energiyasi ancha yuqori (vodorodnikidan deyarli ikki baravar yuqori), bu kislorod atomining elektronlarni biriktirishga ko'proq moyilligini va O 2A anionlarini hosil qilish qobiliyatini ta'minlaydi. Ammo kislorod atomining elektronga yaqinlik energiyasi hali ham galogen atomlari va hatto VIA guruhining boshqa elementlarinikidan kamroq. Shuning uchun kislorod anionlari ( oksid ionlari) faqat kislorodning atomlari juda oson elektron beradigan elementlar bilan birikmalarida mavjud.
Ikki juft bo'lmagan elektronni almashish orqali kislorod atomi ikkita kovalent bog'lanish hosil qilishi mumkin. Ikki yakka elektron juft qo'zg'alishning mumkin emasligi sababli, faqat donor-akseptor o'zaro ta'siriga kirishi mumkin. Shunday qilib, bog'lanish va duragaylanishning ko'pligini hisobga olmagan holda, kislorod atomi beshta valentlik holatidan birida bo'lishi mumkin (29-jadval).
Kislorod atomining eng xarakterli xususiyati valentlik holatidir V k \u003d 2, ya'ni ikkita juftlashtirilmagan elektron tufayli ikkita kovalent bog'lanish hosil bo'lishi.
Kislorod atomining juda yuqori elektromanfiyligi (faqat ftor yuqoriroq) uning ko'pgina birikmalarida kislorod -II oksidlanish darajasiga ega bo'lishiga olib keladi. Kislorod oksidlanish darajasining boshqa qiymatlarini ko'rsatadigan moddalar mavjud bo'lib, ularning ba'zilari misol sifatida 29-jadvalda keltirilgan va qiyosiy barqarorlik 2-rasmda keltirilgan. 10.3.
c) Kislorod molekulasi
Ikki atomli kislorod molekulasi O 2 tarkibida ikkita juftlashtirilmagan elektron mavjudligi eksperimental ravishda aniqlangan. Valentlik bog'lanish usulidan foydalanib, ushbu molekulaning bunday elektron tuzilishini tushuntirib bo'lmaydi. Shunga qaramay, kislorod molekulasidagi bog'lanish xossalari bo'yicha kovalent bog'ga yaqin. Kislorod molekulasi qutbsizdir. Atomlararo masofa ( r o–o = 1,21 A = 121 nm) bitta bog' bilan bog'langan atomlar orasidagi masofadan kichikdir. Molyar bog'lanish energiyasi ancha yuqori va 498 kJ/mol ni tashkil qiladi.
d) kislorod (modda)
Oddiy sharoitlarda kislorod rangsiz va hidsiz gazdir. Qattiq kislorod 55 K (-218 ° C) da eriydi, suyuq kislorod esa 90 K (-183 ° C) da qaynaydi.
Qattiq va suyuq kisloroddagi molekulalararo bog'lanishlar vodorodnikiga qaraganda birmuncha kuchliroqdir, buni suyuq kislorod (36 ° C) va erishning molyar issiqliklari (0,446 kJ / mol) va bug'lanish (6, 83) mavjudligi uchun kattaroq harorat oralig'i tasdiqlaydi. kJ/mol).
Kislorod suvda ozgina eriydi: 0 ° C da 100 hajm suvda (suyuqlik!) atigi 5 hajm kislorod (gaz!) eriydi.
Kislorod atomlarining elektronlarni biriktirishga yuqori moyilligi va yuqori elektromanfiyligi kislorodning faqat oksidlovchi xususiyatga ega bo'lishiga olib keladi. Bu xususiyatlar, ayniqsa, yuqori haroratlarda namoyon bo'ladi.
Kislorod ko'plab metallar bilan reaksiyaga kirishadi: 2Ca + O 2 = 2CaO, 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 ( t);
metall bo'lmaganlar: C + O 2 \u003d CO 2, P 4 + 5O 2 \u003d P 4 O 10,
va murakkab moddalar: CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O, 2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2.
Ko'pincha, bunday reaktsiyalar natijasida turli xil oksidlar olinadi (II bobning 5-bandiga qarang), ammo natriy kabi faol gidroksidi metallar yondirilganda peroksidlarga aylanadi:
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2.
Olingan natriy peroksid (Na) 2 (O-O) ning strukturaviy formulasi.
Kislorodga solingan yonib turgan parcha yonib ketadi. Bu sof kislorodni aniqlashning qulay va oson usuli.
Sanoatda kislorod havodan rektifikatsiya (murakkab distillash) yo'li bilan, laboratoriyada esa kislorod o'z ichiga olgan ba'zi birikmalarni termal parchalanish yo'li bilan olinadi, masalan:
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (200 ° C);
2KClO 3 \u003d 2KCl + 3O 2 (150 ° C, MnO 2 - katalizator);
2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + 3O 2 (400 ° C)
va qo'shimcha ravishda, xona haroratida vodorod periksni katalitik parchalanish orqali: 2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 -katalizator).
Toza kislorod sanoatda oksidlanish sodir bo'ladigan jarayonlarni kuchaytirish va yuqori haroratli olovni yaratish uchun ishlatiladi. Raketa texnologiyasida suyuq kislorod oksidlovchi sifatida ishlatiladi.
Kislorod o'simliklar, hayvonlar va odamlarning hayotini saqlab turishda muhim rol o'ynaydi. Oddiy sharoitlarda odam havoda nafas olish uchun etarli miqdorda kislorodga muhtoj. Ammo havo etarli bo'lmagan yoki umuman bo'lmagan sharoitlarda (samolyotlarda, sho'ng'in paytida, kosmik kemalarda va hokazo) nafas olish uchun kislorod bo'lgan maxsus gaz aralashmalari tayyorlanadi. Kislorod tibbiyotda nafas olishda qiyinchilik tug'diradigan kasalliklarda ham qo'llaniladi.
e) Ozon va uning molekulalari
Ozon O 3 kislorodning ikkinchi allotropik modifikatsiyasidir.
Uch atomli ozon molekulasi quyidagi formulalar bilan ifodalangan ikkita strukturaning o'rtasida burchak tuzilishiga ega:
Ozon - o'tkir hidli quyuq ko'k gaz. Kuchli oksidlovchi faolligi tufayli u zaharli hisoblanadi. Ozon kisloroddan bir yarim baravar "og'irroq" va suvda eriydigan kisloroddan bir oz ko'proq.
Ozon atmosferada kisloroddan chaqmoq elektr zaryadlari paytida hosil bo'ladi:
3O 2 \u003d 2O 3 ().
Oddiy haroratlarda ozon asta-sekin kislorodga aylanadi va qizdirilganda bu jarayon portlash bilan davom etadi.
Ozon Yer atmosferasining "ozon qatlami" deb ataladigan qatlamda mavjud bo'lib, Yerdagi barcha hayotni quyosh nurlanishining zararli ta'siridan himoya qiladi.
Ba'zi shaharlarda ichimlik suvini zararsizlantirish (zararsizlantirish) uchun xlor o'rniga ozon ishlatiladi.
Quyidagi moddalarning tuzilish formulalarini tuzing: OF 2, H 2 O, H 2 O 2, H 3 PO 4, (H 3 O) 2 SO 4, BaO, BaO 2, Ba(OH) 2. Ushbu moddalarni nomlang. Ushbu birikmalardagi kislorod atomlarining valentlik holatlarini tasvirlab bering.
Kislorod atomlarining har birining valentlik va oksidlanish darajasini aniqlang.
2. Litiy, magniy, alyuminiy, kremniy, qizil fosfor va selenning kislorodda yonish reaksiyalari tenglamalarini tuzing (selen atomlari oksidlanish darajasi + IV, boshqa elementlarning atomlari esa eng yuqori oksidlanish darajasigacha oksidlanadi. ). Bu reaksiyalar hosilalari oksidlarning qaysi sinflariga kiradi?
3. Necha litr ozon olish mumkin (normal sharoitda) a) 9 litr kisloroddan, b) 8 g kisloroddan?
Suv er qobig'ida eng ko'p tarqalgan moddadir. Yerdagi suvning massasi 1018 tonnaga baholanadi. Suv sayyoramiz gidrosferasining asosini tashkil etadi, bundan tashqari, u atmosferada mavjud bo'lib, muz shaklida Yerning qutb qopqoqlarini va baland tog'li muzliklarni hosil qiladi, shuningdek, turli xil jinslarning bir qismidir. Inson tanasidagi suvning massa ulushi taxminan 70% ni tashkil qiladi.
Suv uchta agregat holatida ham o'ziga xos nomga ega bo'lgan yagona moddadir.
Suv molekulasining elektron tuzilishi (10.4-rasm lekin) biz avvalroq batafsil o'rganib chiqdik (7.10-bandga qarang).
O-H aloqalarining qutbliligi va burchak shakli tufayli suv molekulasi elektr dipol.
Elektr dipolining qutbliligini tavsiflash uchun fizik miqdor " elektr dipolning elektr momenti yoki oddiygina " dipol moment".
Kimyoda dipol moment debylarda o'lchanadi: 1 D = 3,34. 10–30 S. m
Suv molekulasida ikkita qutbli kovalent bog'lanish, ya'ni ikkita elektr dipol bo'lib, ularning har biri o'z dipol momentiga (va) ega. Molekulaning umumiy dipol momenti shu ikki momentning vektor yig‘indisiga teng (10.5-rasm):
(H 2 O) = ,
qayerda q 1 va q 2 - vodorod atomlaridagi qisman zaryadlar (+) va va - molekulada atomlararo masofalar O - H. Chunki q 1 = q 2 = q, a , keyin
Suv molekulasi va boshqa ba'zi molekulalarning tajriba yo'li bilan aniqlangan dipol momentlari jadvalda keltirilgan.
|
| |
