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氧氣是壹種什麽氣體?

氧氣是空氣的成分之壹,無色、無嗅、無味。氧氣比空氣重,在標準條件下(0℃,大氣壓101325pa)密度為1.429g/L。它溶於水,但溶解度很小。

壓力為101kPa時,氧氣在-180攝氏度左右變成淺藍色液體,在-218攝氏度左右變成雪狀淺藍色固體。

氧可以直接與許多元素結合形成氧化物。

氧氣是動植物燃燒和呼吸所必需的。富氧空氣用於醫療和高空飛行,純氧用於煉鋼、切割和焊接金屬,液氧用作火箭發動機的氧化劑。

生產中使用的氧氣是從液態空氣中分餾出來的。氧氣是由含氧鹽(氯酸鉀、高錳酸鉀等)分解產生的。)通過在實驗室加熱。

物理屬性:

①顏色、味道和狀態:無色無味氣體(標準狀態)

②熔融沸點:

③密度:大於空氣。

④水溶性:不溶於水。

⑤儲存:天藍色鋼瓶

化學性質:

壹、氧和金屬的反應:

2 mg+O2 = = 2 MgO,劇烈燃燒發出耀眼的光,放出大量熱量,生成白色固體。

3Fe+2O = = 2Fe3O4,燒紅的鐵絲劇烈燃燒,火花四射,放出大量熱量,生成黑色固體。

2cu+O2 = = 2cuo,加熱後亮紅色銅線表面形成壹層黑色物質。

第二,氧與非金屬反應:

C+O2 = = CO2,劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,產生使石灰水渾濁的氣體。

S+O2 = = SO2,出現明亮的藍紫色火焰,放出熱量,產生有刺激性氣味的氣體。

4p+5o2 = = 2p2o5,燃燒劇烈,發出亮光,放出熱量,產生白煙。

第三,氧氣與壹些有機物反應,如甲烷、乙炔、酒精、石蠟等,在氧氣中燃燒可生成水和二氧化碳。

CH4+2O==2CO2+2H2O

2C2H2+5O2==4CO2+2H2O

壹種化學元素。化學符號o,原子序數8,原子量15.9994,屬於周期表中的ⅵ a族。

氧氣的發現1774英國的J. priestley用大凸透鏡聚焦太陽光,然後加熱氧化汞產生純氧,發現純氧支持燃燒,幫助呼吸,被稱為“脫磷空氣”。瑞典的C.W .舍勒比普裏斯特利早壹年通過加熱氧化汞和其他含氧酸鹽制造氧氣,但他的論文《關於空氣和火的化學論文》直到1777年才發表,但他們確實獨立制造了氧氣。1774年,普裏斯特利訪問法國,告訴了A.-L .拉瓦錫制造氧氣的方法。後者在1775中重復了這個實驗,並將空氣中的氣體稱為氧氣,這個詞來自希臘語中的氧,意思是“產酸者”。所以這三位學者都是後世公認的氧氣發現者。

氧的穩定同位素有三種,即氧16、氧17和氧18,其中氧16的含量占99.759%。地殼中氧的含量為48.6%,居首位。氧氣廣泛分布在地球上,大氣中占23%,海洋、河流、湖泊中到處都是氧化合物水,水中占88.8%。地球上有很多含氧酸鹽,比如土壤中含有的矽鋁酸鹽,以及矽酸鹽、氧化物、碳酸鹽等礦物質。大氣中的氧氣不斷用於動物的新陳代謝,人體中氧氣占65%。植物的光合作用可以將二氧化碳轉化為氧氣,使氧氣不斷循環。地球上雖然充滿了氧氣,但主要是從空氣中提取,有取之不盡的資源。

物理化學上,氧氣是無色、無嗅、無味的氣體,熔點為-218.4℃,沸點為-182.962℃,氣體密度為1.429 g/cm3,液氧為淡藍色。氧是壹種化學活性元素。除惰性氣體、鹵素中的氯、溴、碘和壹些不活潑金屬(如金、鉑)外,大部分非金屬和金金屬都可以直接與氧化結合,但氧可以通過間接的方法與惰性氣體氙反應生成氧化物:

XeF6 + 3H2OXeO3 + 6HF

這是什麽?

惰性氣體

我們在地球上看到的壹切都是由元素組成的,有些元素比其他元素更不願意參與化合反應。然而,在1988年初,壹位名叫W. Koch的美國化學家證明,即使是最不愛社交的元素,也能誘導它參與化合反應。最不喜歡結合的元素是壹組叫做“惰性氣體”的元素(英文中“惰性”壹詞的本義是“惰性氣體”,“惰性”的意思是“惰性”,“高貴”的意思是“高貴”)。

惰性氣體有六種,按原子量增加的順序排列,依次是氦、氖、氬、氪、氙、氡。正常情況下,它們不與其他元素結合,只是以單個原子的形式存在。

實際上,這些原子對同類中其他原子的存在漠不關心,甚至不願意相互靠近形成液體,所以在室溫下不會液化。它們都是氣體,存在於大氣中。

發現的第壹種惰性氣體是氬氣,在1894檢測到。也是最常見的惰性氣體,占大氣總量的1%。其他惰性氣體是幾年後發現的,它們在地球上的含量非常少。當壹個原子向另壹個原子轉移電子或與另壹個原子共享電子時,它們相互結合。惰性氣體不想這樣,因為它們原子中的電子分布非常均勻,不可能通過輸入大量能量來改變它們的位置。

較大的惰性氣體原子,如氡,其最外層電子(參與化合反應的電子)遠離原子核。因此,外層電子與原子核之間的吸引力相對較弱。因此,氡是最弱的惰性氣體。化學家只要創造合適的條件,強迫氡參與化學反應也是最容易的。

較小的惰性氣體原子的最外層電子更靠近原子核。這些電子被牢牢抓住,使得它們的原子很難與其他原子發生反應。

事實上,化學家已經迫使具有相對較大原子的惰性氣體氪、氙和氡與氟和氧等原子結合,這些原子特別喜歡接受來自其他原子的電子。原子更小的惰性氣體——氦、氖、氬——小到至今沒有化學家能讓它們參與化學化合反應。

原子最小的惰性氣體是氦。在各種元素中,它是最不喜歡參與化學反應的,也是最不活潑的元素。就連氦原子本身也極其不願意結合,所以溫度降到4 K才能變成液體,液氦是能存在的最低溫度的液體,對科學家來說研究低溫非常重要。

氦在大氣中僅以痕量存在,但它也可以在鈾和釷等放射性元素衰變時產生。這種積累過程發生在地下,所以氦可以在壹些油井中產生。這種資源是有限的,但至今沒有枯竭。

每個氦原子只有兩個電子,它被氦核束縛得如此之緊,以至於捕獲其中壹個電子比捕獲任何其他原子都需要更多的能量。面對如此嚴密的約束,氦原子能否放棄壹個電子,或者與其他原子共用壹個電子,從而產生化合反應?

為了計算電子的行為,化學家們采用了壹種被稱為“量子力學”的數學體系,該體系創立於20世紀20年代。化學家柯克將它的原理應用於氦的研究。例如,假設壹個鈹原子(有四個電子)與壹個氧原子(有八個電子)反應。在化學結合過程中,鈹原子讓出兩個電子給氧原子,使它們結合。量子力學計算的結果表明,電子出現在鈹原子背向氧原子壹側的幾率很小。

根據量子力學的方程,如果涉及到壹個氦原子。它會與鈹原子出現電子的幾率非常小的壹側共享兩個電子,從而形成氦-鈹-氧化合物。

到目前為止,還沒有其他原子化合反應能夠產生俘獲氦原子的條件,甚至氦-鈹-氧也可能只有在足以液化空氣的溫度下才能化合。現在對於化學家來說,需要在極低的溫度下研究物質,看看是否真的可以通過實踐證明理論,迫使氦參與化學化合反應,從而打敗這種最惰性的元素!?

類似地,氧化氯也可以通過間接方法制備:

2cl 2+2g ohgo?氯化汞+氧化亞氯

在室溫下,氧氣也可以氧化其他化合物:

2NO+O22NO2

氧氣可以氧化葡萄糖,這是構成生物體呼吸的主要反應:

C6H12O6+6O26CO2+6H2O

氧的氧化態是-2、-1和+2。氧的氧化作用僅次於氟,所以氧與氟反應時,以+2價出現,形成氟氧化合物(F2O)。氧與金屬元素形成的二元化合物是氧化物、過氧化物和超氧化物。氧分子可以失去壹個電子,生成分子氧(),形成化合物如O2PtF6。

氧氣的實驗室制備方法有:①氯酸鉀熱分解:

(2)電解水:

③氧化物的熱分解:

(4)用二氧化錳作催化劑分解過氧化氫;

在飛船中,宇航員呼出的二氧化碳氣體可以與過氧化鉀發生反應,產生氧氣供宇航員呼吸。

大規模生產和應用氧氣的方法是分餾液態空氣。先把空氣壓縮,然後冷凍成液態空氣。因為稀有氣體和氮氣的沸點比氧氣低,分餾後剩下的就是液氧,可以用高壓鋼瓶儲存。所有的氧化反應和燃燒過程都需要氧氣,比如煉鋼時去除硫、磷等雜質。氧氣和乙炔的混合物燃燒時,溫度高達3500℃,用於焊接和切割鋼材。玻璃制造、水泥生產、礦物焙燒和碳氫化合物加工都需要氧氣。液氧也被用作火箭燃料,比其他燃料便宜。在缺氧或缺氧環境下工作的人,如潛水員、宇航員等,氧氣是維持生命不可或缺的。而氧的活性態,如OH、H2O2等,對生物組織的損傷比較嚴重,紫外線對皮膚和眼睛的損傷大多與這種效應有關。

氧氣的壹些用途和負面影響

氧氣是心臟的“動力源”。

氧氣是人體新陳代謝的關鍵物質,是人體生命活動的第壹需要。呼吸的氧氣在人體內轉化為可利用的氧氣,稱為血氧。血液攜帶血氧向全身輸入能量,血氧的輸送與心臟和大腦的工作狀態密切相關。心臟的泵血能力越強,血氧含量越高;心臟冠狀動脈的輸血能力越強,輸送到心臟、大腦和全身的血氧濃度就越高,人體重要器官的運行狀態就越好。

二。氧氣噴泉

隨著人們對新鮮氧氣的需求越來越大,在洛杉磯等大城市建立了氧氣噴泉酒吧。在氧噴泉酒吧裏,人們手持透明的氧氣瓶,瓶上插著精致的外吸裝置,輕輕壹吸,罐裏的純氧就會噴湧而出。帶有檸檬或其他香味的氧氣可以持續輸送20分鐘。此外,美國其他與氧相關的產品也在不斷湧現,比如各種含氧水、含氧蘇打水、含氧膠囊等等。新興耗氧已經形成了新的趨勢。

3.增加攝氧量可以減少術後感染,停止嘔吐。

今年5438年6月+10月,美國《新英格蘭醫學雜誌》發表了壹項新的研究成果。奧地利、美國和澳大利亞的麻醉師報告說,只要在術中和術後增加吸氧量,術後感染的風險就會降低壹半。因為增加氧氣可以提高免疫系統的免疫能力,可以為患者的“免疫大軍”提供更多的彈藥,殺死傷口內的細菌。

這項研究是在奧地利維也納和德國漢堡的醫院對500名患者進行的。第壹組250例患者在整個手術過程中和術後2小時用30%氧麻醉,另壹組250例患者同時用80%氧麻醉。結果第壹組有28人術後感染,而第二組只有13人術後感染。

麻醉後惡心或嘔吐是相當常見的,病人感到非常不舒服。進行這項研究的麻醉師說,增加吸氧量比目前使用的所有止吐藥都有效,而且無危險,成本低。氧氣防止嘔吐的機制可能是防止腸道缺血,從而阻止催吐因子的釋放。但完全用氧氣代替壹氧化氮是不可取的,因為它可能會在手術過程中喚醒病人。

4.高壓氧均勻突發性耳聾

友誼醫院高壓氧科主任介紹,高壓氧不僅可以改善內耳聽覺器官的缺氧狀態,還可以改善內耳的血液循環,即組織代謝,促進聽覺功能的恢復。壹旦患上突發性耳聾,應立即到醫院高壓氧科就診,因為高壓氧對突發性耳聾的療效往往取決於初始治療時間,壹般最佳治療效果在發病後三天內(不晚於壹周)。

5.高壓氧對牙周病有很好的療效。

牙周病是指牙齦、牙周膜、牙槽骨的炎癥、變形、萎縮,最終導致牙齒松動、脫落。患有牙周病,會出現牙齦充血、發紅、出血、齦溝加深,導致牙周炎、牙周袋溢出、口臭、牙齒松動,並常伴有牙齦退縮。

牙周病的常規治療效果並不理想。近年來,醫務工作者利用高壓氧治療牙周病,取得了良好的效果。高壓氧治療可以提高牙周組織的氧含量和擴散距離,促進側支循環的重建,改善局部循環。血管收縮可以緩解局部腫脹。此外,高壓氧能有效抑制細菌尤其是厭氧菌的生長繁殖,改善牙周組織的供血供氧,促進新陳代謝,有利於局部組織的修復,達到消炎、消腫、止血、除臭的目的。

6.過量吸入氧氣的負面影響

早在19世紀中葉,英國科學家保羅·伯特首先發現,如果動物呼吸純氧,會引起中毒,人類也是如此。如果人接觸到濃度超過0.05 MPa(半個大氣壓)的純氧,對所有細胞都是有毒的,如果吸入時間過長,就可能發生“氧中毒”。肺的毛細血管屏障被破壞,導致肺水腫、肺充血和出血,嚴重影響呼吸功能,進而使充氣機缺氧。在0.1 MPa(1大氣壓)的純氧環境中,人只能存活24小時,就會發生肺炎,最終導致呼吸衰竭,窒息死亡。人在0.2 MPa(2個大氣壓)的高壓純氧環境中最多停留1.5小時至2小時,會引起腦中毒、生活節律紊亂、精神失常、記憶力減退。如果加入0.3 MPa(3個大氣壓)甚至更高的氧氣,人會在幾分鐘內出現腦細胞變性壞死、驚厥、昏迷,導致死亡。

此外,過量吸氧也會促進生命衰老。進入人體的氧氣與細胞內的氧化酶反應生成過氧化氫,進而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細胞老化的有害物質,在心肌中積累,使心肌細胞老化,降低心臟功能。堆積在血管壁上,導致血管老化變硬;積聚在肝臟,削弱肝功能;在大腦中積累,引起智力下降,記憶力下降,人就變成了癡呆;堆積在皮膚上,形成老年斑。

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