ऑक्सीजन (लेट। ऑक्सीजनियम), ओ, मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के VI समूह का एक रासायनिक तत्व; परमाणु संख्या 8, परमाणु द्रव्यमान 15.9994। सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्सीजन एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है। किसी अन्य तत्व का नाम देना मुश्किल है जो हमारे ग्रह पर ऑक्सीजन के रूप में इतनी महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।

ऐतिहासिक संदर्भ। दहन और श्वसन की प्रक्रियाओं ने लंबे समय से वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है। पहला संकेत है कि सभी हवा नहीं, बल्कि केवल इसका "सक्रिय" भाग दहन का समर्थन करता है, 8 वीं शताब्दी की चीनी पांडुलिपियों में पाया गया। बहुत बाद में, लियोनार्डो दा विंची (1452-1519) ने हवा को दो गैसों के मिश्रण के रूप में माना, जिनमें से केवल एक दहन और श्वास के दौरान खपत होती है। हवा के दो मुख्य घटकों - नाइट्रोजन और ऑक्सीजन की अंतिम खोज, जिसने विज्ञान में एक युग बना दिया, केवल 18 वीं शताब्दी के अंत में हुआ। K. Scheele (1769-70) द्वारा साल्टपीटर (KNO3, NaNO3), मैंगनीज डाइऑक्साइड MnO2 और अन्य पदार्थों को कैल्सिन करके और J. प्रीस्टले (1774) द्वारा रेड लेड Pb3O4 और मरकरी ऑक्साइड HgO को गर्म करके लगभग एक साथ ऑक्सीजन प्राप्त की गई थी। 1772 में डी. रदरफोर्ड ने नाइट्रोजन की खोज की। 1775 में, ए। लावोज़ियर ने हवा का एक मात्रात्मक विश्लेषण किया, पाया कि इसमें "दो (गैसों) एक अलग और, इसलिए बोलने के लिए, विपरीत प्रकृति के होते हैं," जो कि ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के होते हैं। व्यापक प्रायोगिक अनुसंधान के आधार पर, लेवोज़ियर ने दहन और श्वसन को ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की परस्पर क्रिया की प्रक्रियाओं के रूप में सही ढंग से समझाया। चूँकि ऑक्सीजन एसिड का एक हिस्सा है, लेवोज़ियर ने इसे ऑक्सीजन कहा, जो कि "एसिड का पूर्व" है (ग्रीक ऑक्सिस से - खट्टा और गेनाओ - मैं जन्म देता हूं; इसलिए रूसी नाम "ऑक्सीजन")।

प्रकृति में ऑक्सीजन का वितरण। ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे आम रासायनिक तत्व है। बाध्य ऑक्सीजन पृथ्वी के जल खोल के द्रव्यमान का लगभग 6/7 बनाता है - जलमंडल (द्रव्यमान द्वारा 85.82%), स्थलमंडल का लगभग आधा (द्रव्यमान द्वारा 47%), और केवल वायुमंडल में, जहां ऑक्सीजन मुक्त अवस्था में है। बताइये, क्या यह नाइट्रोजन के बाद (वजन के हिसाब से 23.15%) दूसरे स्थान पर आती है।

ऑक्सीजन भी खनिजों की संख्या (1364) के मामले में पहले स्थान पर आती है; ऑक्सीजन युक्त खनिजों में सिलिकेट (फेल्डस्पार, माइक और अन्य), क्वार्ट्ज, आयरन ऑक्साइड, कार्बोनेट और सल्फेट प्रबल होते हैं। जीवित जीवों में, औसतन लगभग 70% ऑक्सीजन; यह सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों (प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, आदि) का हिस्सा है और कंकाल के अकार्बनिक यौगिकों की संरचना में है। विशेष रूप से श्वसन में जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं में मुक्त ऑक्सीजन की भूमिका असाधारण रूप से महत्वपूर्ण है। कुछ अवायवीय सूक्ष्मजीवों के अपवाद के साथ, सभी जानवरों और पौधों को ऑक्सीजन की मदद से विभिन्न पदार्थों के जैविक ऑक्सीकरण के कारण उनकी जीवन गतिविधि के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त होती है।

पृथ्वी के मुक्त ऑक्सीजन का संपूर्ण द्रव्यमान उत्पन्न हुआ और भूमि और विश्व महासागर पर हरे पौधों की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण संरक्षित है, जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑक्सीजन छोड़ते हैं। पृथ्वी की सतह पर, जहाँ प्रकाश संश्लेषण होता है और मुक्त ऑक्सीजन प्रबल होती है, तेजी से ऑक्सीकरण की स्थिति बनती है। इसके विपरीत, मैग्मा में, साथ ही भूमिगत जल के गहरे क्षितिज, समुद्रों और झीलों की सिल्ट में, दलदलों में, जहाँ मुक्त ऑक्सीजन अनुपस्थित है, एक कम करने वाला वातावरण बनता है। ऑक्सीजन को शामिल करने वाली ऑक्सीकरण-कमी प्रक्रियाएं कई तत्वों की एकाग्रता और खनिज जमा - कोयला, तेल, सल्फर, लौह अयस्क, तांबा, आदि का निर्धारण करती हैं। मानव आर्थिक गतिविधि भी ऑक्सीजन चक्र में परिवर्तन का परिचय देती है। कुछ औद्योगिक देशों में, प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा उत्पादित ऑक्सीजन की तुलना में ईंधन के दहन में अधिक ऑक्सीजन की खपत होती है। कुल मिलाकर, दुनिया में ईंधन के दहन के लिए सालाना लगभग 9·109 टन ऑक्सीजन की खपत होती है।

आइसोटोप, परमाणु और ऑक्सीजन के अणु। ऑक्सीजन के तीन स्थिर समस्थानिक हैं: 16O, 17O और 18O, जिनकी औसत सामग्री पृथ्वी पर ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या का क्रमशः 99.759%, 0.037% और 0.204% है। समस्थानिकों के मिश्रण में उनमें से सबसे हल्के, 16O, की तीव्र प्रधानता इस तथ्य के कारण है कि 16O परमाणु के नाभिक में 8 प्रोटॉन और 8 न्यूट्रॉन होते हैं। और इस तरह के नाभिक, जैसा कि परमाणु नाभिक के सिद्धांत से होता है, में एक विशेष स्थिरता होती है।

मेंडेलीव के तत्वों की आवधिक प्रणाली में ऑक्सीजन की स्थिति के अनुसार, ऑक्सीजन परमाणु के इलेक्ट्रॉन दो गोले पर स्थित होते हैं: 2 - आंतरिक और 6 - बाहरी (कॉन्फ़िगरेशन 1s22s22p4) पर। चूँकि ऑक्सीजन परमाणु का बाहरी आवरण भरा नहीं होता है, और आयनीकरण क्षमता और इलेक्ट्रॉन संबंध क्रमशः 13.61 और 1.46 eV होते हैं, रासायनिक यौगिकों में ऑक्सीजन परमाणु आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है और इसका नकारात्मक प्रभावी चार्ज होता है। इसके विपरीत, ऐसे अत्यंत दुर्लभ यौगिक हैं जिनमें ऑक्सीजन परमाणु से इलेक्ट्रॉनों को अलग किया जाता है (अधिक सटीक रूप से, दूर खींचा जाता है) (जैसे, उदाहरण के लिए, F2O, F2O3)। पहले, केवल आवर्त प्रणाली में ऑक्सीजन की स्थिति के आधार पर, ऑक्साइड और अधिकांश अन्य यौगिकों में ऑक्सीजन परमाणु को एक ऋणात्मक आवेश (-2) सौंपा गया था। हालाँकि, प्रायोगिक आंकड़ों के अनुसार, O2 - आयन या तो मुक्त अवस्था में या यौगिकों में मौजूद नहीं होता है, और ऑक्सीजन परमाणु का नकारात्मक प्रभावी आवेश लगभग कभी भी एकता से अधिक नहीं होता है।

सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्सीजन अणु द्विपरमाणुक (O2) होता है; एक शांत विद्युत निर्वहन में, एक त्रिपरमाणुक O3 अणु, ओजोन भी बनता है; उच्च दाब पर O4 अणु कम मात्रा में पाए जाते हैं। O2 की इलेक्ट्रॉनिक संरचना महान सैद्धांतिक रुचि की है। जमीनी अवस्था में, O2 अणु में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं; दो दो-इलेक्ट्रॉन बंधों के साथ "सामान्य" शास्त्रीय संरचनात्मक सूत्र O = O इसके लिए अनुपयुक्त है। इस तथ्य की विस्तृत व्याख्या आण्विक कक्षकों के सिद्धांत के ढाँचे के अंतर्गत दी गई है। एक ऑक्सीजन अणु (O2 - e > O2+) की आयनीकरण ऊर्जा 12.2 eV है, और इलेक्ट्रॉन बंधुता (O2 + e > O2-) 0.94 eV है। साधारण तापमान पर परमाणुओं में आणविक ऑक्सीजन का पृथक्करण नगण्य है, यह केवल 1500 डिग्री सेल्सियस पर ध्यान देने योग्य हो जाता है; 5000 डिग्री सेल्सियस पर ऑक्सीजन के अणु परमाणुओं में लगभग पूरी तरह से अलग हो जाते हैं।

ऑक्सीजन के भौतिक गुण। ऑक्सीजन एक रंगहीन गैस है जो -182.9°C पर संघनित होती है और हल्के नीले तरल में सामान्य दबाव होता है, जो नीले क्रिस्टल बनाने के लिए -218.7°C पर जम जाता है। गैसीय ऑक्सीजन का घनत्व (0°C और सामान्य दबाव पर) 1.42897 g/l है। ऑक्सीजन का क्रांतिक तापमान काफी कम है (Tcrit = -118.84°C), यानी Cl2, CO2, SO2 और कुछ अन्य गैसों की तुलना में कम है; टीक्रिट = 4.97 एमएन/एम2 (49.71 एटीएम)। तापीय चालकता (0°C पर) 23.86 10-3 W/(m K)। मोलर ताप क्षमता (0°C पर) j/(mol K) Cp = 28.9, Cv = 20.5, Cp/Cv = 1.403 में। गैसीय ऑक्सीजन का ढांकता हुआ स्थिरांक 1.000547 (0°C), तरल 1.491 है। चिपचिपाहट 189 mpoise (0°C)। ऑक्सीजन पानी में थोड़ा घुलनशील है: 20 ° C और 1 atm पर, 0.031 m 3 पानी के 1 m 3 में और 0 ° C - 0.049 m 3 ऑक्सीजन में घुल जाता है। अच्छे ठोस ऑक्सीजन अवशोषक प्लैटिनम ब्लैक और सक्रिय चारकोल हैं।

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण। ऑक्सीजन प्रकाश अक्रिय गैसों को छोड़कर सभी तत्वों के साथ रासायनिक यौगिक बनाती है। सबसे अधिक सक्रिय (फ्लोरीन के बाद) अधातु होने के कारण, ऑक्सीजन अधिकांश तत्वों के साथ सीधे संपर्क करता है; भारी अक्रिय गैसें, हैलोजन, सोना और प्लेटिनम अपवाद हैं; ऑक्सीजन के साथ उनके यौगिक अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होते हैं। अन्य पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की लगभग सभी प्रतिक्रियाएँ - ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ एक्ज़ोथिर्मिक होती हैं, अर्थात वे ऊर्जा की रिहाई के साथ होती हैं। ऑक्सीजन साधारण तापमान पर हाइड्रोजन के साथ बेहद धीमी गति से प्रतिक्रिया करता है, 550 डिग्री सेल्सियस से ऊपर यह प्रतिक्रिया 2H2 + O2 = 2H2O विस्फोट के साथ आगे बढ़ती है।

ऑक्सीजन सामान्य परिस्थितियों में सल्फर, कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस के साथ बहुत धीमी गति से प्रतिक्रिया करता है। तापमान में वृद्धि के साथ, प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है और प्रत्येक तत्व के एक निश्चित प्रज्वलन तापमान पर, दहन शुरू हो जाता है। N2 अणु की विशेष शक्ति के कारण ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन की प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है और केवल 1200 ° C से ऊपर या विद्युत निर्वहन में ध्यान देने योग्य हो जाती है: N2 + O2 = 2NO। ऑक्सीजन सक्रिय रूप से लगभग सभी धातुओं, विशेष रूप से क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं का ऑक्सीकरण करता है। ऑक्सीजन के साथ धातु की बातचीत की गतिविधि कई कारकों पर निर्भर करती है - धातु की सतह की स्थिति, पीसने की डिग्री, अशुद्धियों की उपस्थिति।

ऑक्सीजन के साथ किसी पदार्थ के संपर्क की प्रक्रिया में पानी की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, पोटेशियम जैसी सक्रिय धातु भी नमी से पूरी तरह से रहित ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है, लेकिन जल वाष्प की नगण्य मात्रा की उपस्थिति में साधारण तापमान पर ऑक्सीजन में प्रज्वलित होती है। यह अनुमान लगाया गया है कि जंग के परिणामस्वरूप उत्पादित सभी धातु का 10% तक सालाना नुकसान होता है।

कुछ धातुओं के ऑक्साइड, ऑक्सीजन मिला कर पेरोक्साइड यौगिक बनाते हैं जिसमें 2 या अधिक ऑक्सीजन परमाणु एक दूसरे से जुड़े होते हैं। इस प्रकार, पेरोक्साइड Na2O2 और BaO2 में पेरोक्साइड आयन O22-, सुपरऑक्साइड्स NaO2 और KO2 - आयन O2-, और ओजोनाइड्स NaO3, KO3, RbO3 और CsO3 - आयन O3 शामिल हैं- ऑक्सीजन कई जटिल पदार्थों के साथ एक्सोथर्मिक रूप से संपर्क करता है। तो, उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में अमोनिया ऑक्सीजन में जलता है, प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है: 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O। एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऑक्सीजन के साथ अमोनिया का ऑक्सीकरण NO देता है (इस प्रक्रिया का उपयोग नाइट्रिक एसिड के उत्पादन में किया जाता है)। विशेष महत्व हाइड्रोकार्बन (प्राकृतिक गैस, गैसोलीन, मिट्टी के तेल) का दहन है - रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में गर्मी का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत, उदाहरण के लिए CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O। ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोकार्बन की परस्पर क्रिया कई सबसे महत्वपूर्ण उत्पादन प्रक्रियाओं को रेखांकित करती है - जैसे, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए मीथेन का तथाकथित रूपांतरण है: 2CH4 + O2 + 2H2O = 2CO2 + 6H2। कई कार्बनिक यौगिक (डबल या ट्रिपल बॉन्ड वाले हाइड्रोकार्बन, एल्डिहाइड, फिनोल, साथ ही तारपीन, सुखाने वाले तेल और अन्य) सक्रिय रूप से ऑक्सीजन जोड़ते हैं। ऑक्सीजन द्वारा कोशिकाओं में पोषक तत्वों का ऑक्सीकरण जीवित जीवों के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है।

ऑक्सीजन प्राप्त करना। ऑक्सीजन प्राप्त करने के 3 मुख्य तरीके हैं: रासायनिक, इलेक्ट्रोलिसिस (पानी का इलेक्ट्रोलिसिस) और भौतिक (वायु पृथक्करण)।

रासायनिक विधि का आविष्कार दूसरों की तुलना में पहले किया गया था। ऑक्सीजन प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, बर्टोलेट नमक KClOz से, जो गर्म होने पर विघटित हो जाता है, O2 को 0.27 m 3 प्रति 1 किलो नमक की मात्रा में मुक्त करता है। बेरियम ऑक्साइड बाओ, जब 540 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता है, पहले हवा से ऑक्सीजन को अवशोषित करता है, बाओ 2 पेरोक्साइड बनाता है, और बाद में 870 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर, बाओ 2 विघटित हो जाता है, शुद्ध ऑक्सीजन जारी करता है। इसे KMnO4, Ca2PbO4, K2Cr2O7 और अन्य पदार्थों से गर्म करके और उत्प्रेरक जोड़कर भी प्राप्त किया जा सकता है। ऑक्सीजन प्राप्त करने की रासायनिक विधि अकुशल और महंगी है, इसका कोई औद्योगिक महत्व नहीं है और इसका उपयोग केवल प्रयोगशाला अभ्यास में किया जाता है।

इलेक्ट्रोलिसिस विधि में पानी के माध्यम से एक प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह पारित करना शामिल है, जिसमें इसकी विद्युत चालकता बढ़ाने के लिए कास्टिक सोडा NaOH का घोल मिलाया जाता है। इस मामले में, पानी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है। सेल के सकारात्मक इलेक्ट्रोड के पास ऑक्सीजन एकत्र किया जाता है, और हाइड्रोजन - नकारात्मक के पास। इस तरह, हाइड्रोजन के उत्पादन में ऑक्सीजन को उप-उत्पाद के रूप में निकाला जाता है। 2 m3 हाइड्रोजन और 1 m3 ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए 12-15 kWh बिजली की खपत होती है।

आधुनिक तकनीक में ऑक्सीजन प्राप्त करने का मुख्य तरीका वायु पृथक्करण है। एक सामान्य गैसीय अवस्था में हवा को अलग करना बहुत मुश्किल है, इसलिए हवा को पहले द्रवीभूत किया जाता है और उसके बाद ही इसके घटक भागों में विभाजित किया जाता है। ऑक्सीजन प्राप्त करने की इस विधि को डीप कूलिंग द्वारा वायु पृथक्करण कहा जाता है। सबसे पहले, हवा को एक कंप्रेसर द्वारा संपीड़ित किया जाता है, फिर, हीट एक्सचेंजर्स से गुजरने के बाद, यह एक विस्तारक मशीन या थ्रॉटल वाल्व में फैलता है, जिसके परिणामस्वरूप इसे 93 K (-180 ° C) के तापमान तक ठंडा किया जाता है। और तरल हवा में बदल जाता है। तरल हवा का आगे पृथक्करण, जिसमें मुख्य रूप से तरल नाइट्रोजन और तरल ऑक्सीजन होते हैं, इसके घटकों के क्वथनांक में अंतर पर आधारित है [O2 90.18 K (-182.9°C), N2 उबाल 77.36 K (-195.8° C) ]। तरल हवा के क्रमिक वाष्पीकरण के साथ, नाइट्रोजन पहले वाष्पित हो जाती है, और शेष तरल ऑक्सीजन से अधिक से अधिक समृद्ध हो जाता है। वायु पृथक्करण स्तंभों के आसवन प्लेटों पर इस प्रक्रिया को कई बार दोहराने से आवश्यक शुद्धता (एकाग्रता) की तरल ऑक्सीजन प्राप्त होती है। यूएसएसआर छोटे (कई लीटर) और दुनिया के सबसे बड़े ऑक्सीजन वायु पृथक्करण संयंत्र (ऑक्सीजन का 35,000 एम 3 /एच) बनाती है। ये इकाइयां 95-98.5% की एकाग्रता के साथ तकनीकी ऑक्सीजन, 99.2-99.9% की एकाग्रता के साथ तकनीकी ऑक्सीजन और शुद्ध, चिकित्सा ऑक्सीजन, तरल और गैसीय रूप में वितरण उत्पादों का उत्पादन करती हैं। विद्युत ऊर्जा की खपत 0.41 से 1.6 kWh/m3 है।

झिल्ली विभाजन के माध्यम से चयनात्मक पैठ (प्रसार) की विधि द्वारा हवा को अलग करके भी ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है। उच्च दबाव में हवा को फ्लोरोप्लास्टिक, कांच या प्लास्टिक के विभाजन के माध्यम से पारित किया जाता है, जिसकी संरचनात्मक जाली कुछ घटकों के अणुओं को पारित करने और दूसरों को बनाए रखने में सक्षम होती है।

गैसीय ऑक्सीजन को 15 और 42 MN/m2 (क्रमशः 150 और 420 बार, या 150 और 420 एटीएम) के दबाव में स्टील सिलेंडर और रिसीवर में संग्रहीत और परिवहन किया जाता है, धातु देवर जहाजों में तरल ऑक्सीजन या विशेष टैंक-टैंक में। तरल और गैसीय ऑक्सीजन के परिवहन के लिए विशेष पाइपलाइनों का भी उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन सिलेंडर को नीले रंग से रंगा जाता है और उस पर एक काला शिलालेख "ऑक्सीजन" होता है।

ऑक्सीजन का उपयोग। तकनीकी ऑक्सीजन का उपयोग धातुओं के ज्वाला उपचार, वेल्डिंग, ऑक्सीजन काटने, सतह सख्त करने, धातुकरण, और अन्य के साथ-साथ विमानन में, पनडुब्बियों पर और इसी तरह की प्रक्रियाओं में किया जाता है। तकनीकी ऑक्सीजन का उपयोग रासायनिक उद्योग में कृत्रिम तरल ईंधन, चिकनाई वाले तेल, नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड, मेथनॉल, अमोनिया और अमोनिया उर्वरक, धातु पेरोक्साइड और अन्य रासायनिक उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है। तरल ऑक्सीजन का उपयोग ब्लास्टिंग में, जेट इंजनों में और प्रशीतक के रूप में प्रयोगशाला अभ्यास में किया जाता है।

सिलेंडरों में बंद शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग उच्च ऊंचाई पर, अंतरिक्ष उड़ानों के दौरान, स्कूबा डाइविंग आदि के दौरान सांस लेने के लिए किया जाता है।

कई पायरोमेटालर्जिकल प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए धातु विज्ञान में ऑक्सीजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन के साथ धातुकर्म इकाइयों में प्रवेश करने वाली हवा के पूर्ण या आंशिक प्रतिस्थापन ने प्रक्रियाओं के रसायन विज्ञान, उनके थर्मल मापदंडों और तकनीकी और आर्थिक संकेतकों को बदल दिया है। ऑक्सीजन विस्फोट ने बाहर निकलने वाली गैसों के साथ गर्मी के नुकसान को कम करना संभव बना दिया, जिसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा वायु विस्फोट के दौरान नाइट्रोजन था। रासायनिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भाग नहीं लेते हुए, नाइट्रोजन ने प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को धीमा कर दिया, जिससे रेडॉक्स माध्यम में सक्रिय अभिकर्मकों की एकाग्रता कम हो गई। जब ऑक्सीजन से शुद्ध किया जाता है, तो ईंधन की खपत कम हो जाती है, धातु की गुणवत्ता में सुधार होता है, धातुकर्म इकाइयों में नए प्रकार के उत्पाद प्राप्त करना संभव होता है (उदाहरण के लिए, इस प्रक्रिया के लिए एक असामान्य संरचना के स्लैग और गैसें, जो विशेष तकनीकी अनुप्रयोगों को ढूंढती हैं ), वगैरह।

1932-33 में यूएसएसआर और जर्मनी में पिग आयरन और फेरोमैंगनीज के गलाने के लिए ब्लास्ट-फनेस उत्पादन में ऑक्सीजन-समृद्ध विस्फोट के उपयोग पर पहला प्रयोग एक साथ किया गया था। ब्लास्ट फर्नेस में बढ़ी हुई ऑक्सीजन सामग्री बाद की खपत में बड़ी कमी के साथ है, जबकि ब्लास्ट फर्नेस गैस में कार्बन मोनोऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है और इसके दहन की गर्मी बढ़ जाती है। ब्लास्ट का ऑक्सीजन संवर्धन ब्लास्ट फर्नेस की उत्पादकता को बढ़ाना संभव बनाता है, और गैसीय और तरल ईंधन के संयोजन में चूल्हा को आपूर्ति की जाती है, इससे कोक की खपत में कमी आती है। इस मामले में, विस्फोट में ऑक्सीजन के प्रत्येक अतिरिक्त प्रतिशत के लिए, उत्पादकता में लगभग 2.5% की वृद्धि होती है, और कोक की खपत में 1% की कमी आती है।

यूएसएसआर में ओपन-चूल्हा उत्पादन में ऑक्सीजन का उपयोग पहली बार ईंधन के दहन को तेज करने के लिए किया गया था (औद्योगिक पैमाने पर, इस उद्देश्य के लिए पहली बार 1932-33 में सिकल और हैमर और क्रास्नोय सोर्मोवो संयंत्रों में ऑक्सीजन का उपयोग किया गया था)। 1933 में उन्होंने फिनिशिंग अवधि के दौरान अशुद्धियों को ऑक्सीकृत करने के लिए ऑक्सीजन को सीधे तरल स्नान में प्रवाहित करना शुरू किया। पिघलने की तीव्रता में 1 मीटर 3 / टी प्रति 1 घंटे की वृद्धि के साथ, भट्ठी की उत्पादकता 5-10% बढ़ जाती है, ईंधन की खपत 4-5% कम हो जाती है। हालांकि, उड़ाने से धातु का नुकसान बढ़ जाता है। 1 घंटे के लिए 10 मीटर 3 / टी तक ऑक्सीजन की खपत के साथ, स्टील की उपज थोड़ी कम हो जाती है (1% तक)। खुले चूल्हा उत्पादन में ऑक्सीजन अधिक से अधिक व्यापक होती जा रही है। इसलिए, अगर 1965 में खुले चूल्हे की भट्टियों में ऑक्सीजन का उपयोग करते हुए 52.1% स्टील गलाना था, तो 1970 में यह पहले से ही 71% था।

यूएसएसआर में इलेक्ट्रिक स्टील-स्मेल्टिंग भट्टियों में ऑक्सीजन के उपयोग पर प्रयोग 1946 में एलेक्ट्रोस्टल प्लांट में शुरू हुआ। ऑक्सीजन विस्फोट की शुरूआत ने भट्टियों की उत्पादकता को 25-30% तक बढ़ाना, विशिष्ट बिजली की खपत को 20-30% तक कम करना, स्टील की गुणवत्ता में सुधार करना और इलेक्ट्रोड की खपत को कम करना और कुछ दुर्लभ मिश्र धातु योजक को कम करना संभव बना दिया। इलेक्ट्रिक भट्टियों को ऑक्सीजन की आपूर्ति कम कार्बन सामग्री वाले स्टेनलेस स्टील्स के उत्पादन में विशेष रूप से प्रभावी साबित हुई है, जो कि इलेक्ट्रोड के कार्बराइजिंग प्रभाव के कारण बहुत मुश्किल है। यूएसएसआर में ऑक्सीजन का उपयोग करके उत्पादित इलेक्ट्रिक स्टील का हिस्सा लगातार बढ़ता गया और 1970 में कुल स्टील उत्पादन का 74.6% हो गया।

कपोला पिघलने में, ऑक्सीजन-समृद्ध ब्लास्ट का उपयोग मुख्य रूप से कच्चा लोहा के उच्च ताप के लिए किया जाता है, जो उच्च-गुणवत्ता, विशेष रूप से उच्च-मिश्र धातु, कास्टिंग (सिलिकॉन, क्रोमियम, आदि) के उत्पादन में आवश्यक है। कपोला विस्फोट के ऑक्सीजन संवर्धन की डिग्री के आधार पर, ईंधन की खपत 30-50% कम हो जाती है, धातु में सल्फर सामग्री 30-40% कम हो जाती है, कपोला की उत्पादकता 80-100% बढ़ जाती है, और इससे उत्पादित कच्चे लोहे का तापमान काफी बढ़ जाता है (1500 डिग्री सेल्सियस तक)।

अलौह धातु विज्ञान में ऑक्सीजन लौह धातु विज्ञान की तुलना में कुछ हद तक बाद में व्यापक हो गई। ऑक्सीजन-समृद्ध ब्लास्ट का उपयोग मैट के रूपांतरण में, स्लैग उच्च बनाने की क्रिया, वेलेज़ेशन, एग्लोमरेशन और तांबे के परावर्तक पिघलने की प्रक्रियाओं में किया जाता है। सीसा, तांबा और निकल के उत्पादन में, ऑक्सीजन विस्फोट ने खदान गलाने की प्रक्रिया को तेज कर दिया, जिससे कोक की खपत को 10-20% तक कम करना संभव हो गया, 15-20% तक पैठ में वृद्धि हुई और कुछ मामलों में फ्लक्स की मात्रा 2-3 से कम हो गई बार। जिंक सल्फाइड के भूनने के दौरान 30% तक वायु विस्फोट के ऑक्सीजन संवर्धन ने प्रक्रिया की उत्पादकता में 70% की वृद्धि की और निकास गैसों की मात्रा को 30% तक कम कर दिया।

ऑक्सीजन तत्व आइसोटोप संपत्ति

ऑक्सीजन

ऑक्सीजन-ए; एम।एक रासायनिक तत्व (O), एक रंगहीन और गंधहीन गैस जो हवा का हिस्सा है, जो सांस लेने और दहन के लिए आवश्यक है, और हाइड्रोजन के साथ मिलकर पानी बनाती है।

◊ Smb को ऑक्सीजन बंद करें। असहनीय रहने और काम करने की स्थिति बनाएँ।

◁ ऑक्सीजन, वें, वें। के-वें वातावरण। के कनेक्शन। के-वें काटने(गैस काटना)। के-वें वेल्डिंग(गैस वेल्डिंग)। के-वें भुखमरी; कौन सी अपर्याप्तता (शहद।;शरीर के ऊतकों में ऑक्सीजन सामग्री में कमी; हाइपोक्सिया)।

◊ ऑक्सीजन तकिया (तकिया देखें)।

ऑक्सीजन

(अव्य। ऑक्सीजनियम), आवधिक प्रणाली के समूह VI का एक रासायनिक तत्व। मुक्त रूप में, यह दो संशोधनों - O 2 ("साधारण" ऑक्सीजन) और O 3 (ओज़ोन) के रूप में होता है। हे 2 - रंगहीन और गंधहीन गैस, घनत्व 1.42897 ग्राम / लीटर, टीपीएल -218.6ºC, टीकिप -182.96ºC। रासायनिक दृष्टि से सर्वाधिक सक्रिय (फ्लोरीन के बाद) अधातु। अधिकांश अन्य तत्वों (हाइड्रोजन, हलोजन, सल्फर, कई धातु, आदि) के साथ यह सीधे (ऑक्सीकरण) और, एक नियम के रूप में, ऊर्जा की रिहाई के साथ संपर्क करता है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, ऑक्सीकरण की दर बढ़ जाती है और दहन शुरू हो सकता है। श्वसन के दौरान जीवों में प्रवेश करने वाली ऑक्सीजन द्वारा विभिन्न पदार्थों के जैविक ऑक्सीकरण के कारण जानवरों और पौधों को जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त होती है। पृथ्वी पर सबसे आम तत्व; यौगिकों के रूप में पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का लगभग 1/2 है; पानी का हिस्सा है (वजन से 88.8%) और जीवित जीवों के कई ऊतक (वजन से लगभग 70%)। वायुमंडल की मुक्त ऑक्सीजन (मात्रा के अनुसार 20.95%) का निर्माण और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से संग्रहित किया गया था। ऑक्सीजन (या ऑक्सीजन-समृद्ध हवा) का उपयोग धातु विज्ञान, रासायनिक उद्योग, दवा और ऑक्सीजन श्वास तंत्र में किया जाता है। तरल ऑक्सीजन रॉकेट ईंधन का एक घटक है।

ऑक्सीजन

विश्वकोश शब्दकोश. 2009 .

समानार्थी शब्द:

अन्य शब्दकोशों में देखें "ऑक्सीजन" क्या है:

- (ऑक्सीजनम)। रंगहीन गैस, गंधहीन और स्वादहीन। पानी में थोड़ा घुलनशील (लगभग 1:43)। हाइपोक्सिया के साथ विभिन्न रोगों में ऑक्सीजन इनहेलेशन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: श्वसन रोगों (निमोनिया, फुफ्फुसीय एडिमा ... चिकित्सा शब्दकोश

8 ओ 1एस 2 2एस 2 2पी 4; ए आर = 15.999 समस्थानिक: 16 ओ (99.759%); 17 हे (0.037%); 18 हे (0.204%); ईओ - 3.5

द्रव्यमान द्वारा पृथ्वी की पपड़ी में क्लार्क 47%; जलमंडल में वजन के हिसाब से 85.82%; वातावरण में 20.95% मात्रा द्वारा।

सबसे आम तत्व।

तत्व खोजने के रूप: ए) मुक्त रूप में - ओ 2, ओ 3;

बी) बाध्य रूप में: ओ 2- आयनों (मुख्य रूप से)

ऑक्सीजन एक विशिष्ट गैर-धातु, पी-तत्व है। संयोजकता = द्वितीय; ऑक्सीकरण अवस्था -2 (H2O2, OF2, O2 F2 को छोड़कर)

O2 के भौतिक गुण

आणविक ऑक्सीजन ओ 2 सामान्य परिस्थितियों में एक गैसीय अवस्था में है, इसमें कोई रंग, गंध और स्वाद नहीं है, और यह पानी में थोड़ा घुलनशील है। दबाव में गहरा ठंडा होने पर, यह एक हल्के नीले तरल (Tbp - 183 ° C) में संघनित होता है, जो -219 ° C पर नीले क्रिस्टल में बदल जाता है।

कैसे प्राप्त करें

1. ऑक्सीजन प्रकृति में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में बनता है mCO 2 + nH 2 O → mO 2 + Cm (H 2 O) n

2. औद्योगिक उत्पादन

ए) तरल हवा का सुधार (एन 2 से अलग);

बी) पानी का इलेक्ट्रोलिसिस: 2 एच 2 ओ → 2 एच 2 + ओ 2

3. प्रयोगशाला में, उन्हें लवणों के थर्मल रेडॉक्स अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

a) 2KSlO 3 \u003d 3O 2 + 2KCI

बी) 2KMnO 4 \u003d O 2 + MnO 2 + K 2 MnO 4

ग) 2KNO 3 \u003d O 2 + 2KNO 2

d) 2Cu (NO 3) O 2 \u003d O 2 + 4NO 2 + 2CuO

ई) 2AgNO 3 \u003d O 2 + 2NO 2 + 2Ag

4. भली भांति बंद कमरे में और स्वायत्त श्वसन तंत्र में, प्रतिक्रिया द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 \u003d O 2 + 2Na 2 CO 3

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

ऑक्सीजन एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। रासायनिक गतिविधि के मामले में, यह फ्लोरीन के बाद दूसरे स्थान पर है। He, Ne और Ar को छोड़कर सभी तत्वों के साथ यौगिक बनाता है। सामान्य परिस्थितियों में या गर्म होने पर, साथ ही उत्प्रेरक की उपस्थिति में (एयू, पीटी, हैल 2, महान गैसों के अपवाद के साथ) सबसे सरल पदार्थों के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है। ज्यादातर मामलों में ओ 2 से जुड़ी प्रतिक्रियाएं एक्ज़ोथिर्मिक होती हैं, अक्सर दहन मोड में आगे बढ़ती हैं, कभी-कभी विस्फोट में। प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, यौगिक बनते हैं जिसमें ऑक्सीजन परमाणु, एक नियम के रूप में, सीओ है। -2:

क्षार धातु ऑक्सीकरण

4ली + ओ 2 = 2 ली 2 ओ लिथियम ऑक्साइड

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2 सोडियम पेरोक्साइड

के + ओ 2 \u003d केओ 2 पोटेशियम सुपरऑक्साइड

Au, Pt को छोड़कर सभी धातुओं का ऑक्सीकरण

मे + ओ 2 = मे एक्स ओ वाई ऑक्साइड

गैर-धातुओं का ऑक्सीकरण, हलोजन और महान गैसों को छोड़कर

एन 2 + ओ 2 \u003d 2NO - क्यू

एस + ओ 2 \u003d एसओ 2;

सी + ओ 2 \u003d सीओ 2;

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

सी + ओ 2 \u003d सिओ 2

अधातुओं और धातुओं के हाइड्रोजन यौगिकों का ऑक्सीकरण

4HI + O 2 \u003d 2I 2 + 2H 2 O

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2H 2 हे

4NH 3 + 3O 2 \u003d 2N 2 + 6H 2 हे

4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 हे

2PH 3 + 4O 2 \u003d P 2 O 5 + 3H 2 O

SiH 4 + 2O 2 \u003d SiO 2 + 2H 2 O

सी एक्स एच वाई + ओ 2 = सीओ 2 + एच 2 ओ

मेह x + 3O 2 \u003d Me x O y + H 2 O

पॉलीवलेंट धातुओं और अधातुओं के निचले ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड का ऑक्सीकरण

4FeO + O 2 \u003d 2Fe 2 O 3

4Fe(OH) 2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH) 3

2SO 2 + O 2 = 2SO 3

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4HNO 3

धातु सल्फाइड का ऑक्सीकरण

4FeS 2 + 11О 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 О 3

कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण

वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण होने पर सभी कार्बनिक यौगिक जलते हैं।

उनके अणुओं में शामिल विभिन्न तत्वों के ऑक्सीकरण के उत्पाद हैं:

पूर्ण ऑक्सीकरण (दहन) की प्रतिक्रियाओं के अलावा, आंशिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं भी संभव हैं।

कार्बनिक पदार्थों के अधूरे ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं के उदाहरण:

1) अल्केन्स का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण

2) अल्केन्स का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण

3) अल्कोहल का ऑक्सीकरण

2R-CH 2 OH + O 2 → 2RCOH + 2H 2 O

4) एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण

ओजोन

ओज़ोन O3, O2 की तुलना में अधिक प्रबल ऑक्सीकारक है, क्योंकि प्रतिक्रिया के दौरान इसके अणु परमाणु ऑक्सीजन बनाने के लिए विघटित हो जाते हैं।

शुद्ध O 3 एक नीली गैस है, बहुत जहरीली।

के + ओ 3 \u003d केओ 3 पोटेशियम ओजोनाइड, लाल।

पीबीएस + 2 ओ 3 \u003d पीबीएसओ 4 + ओ 2

2KI + O 3 + H 2 O \u003d I 2 + 2KOH + O 2

बाद की प्रतिक्रिया का उपयोग ओजोन के गुणात्मक और मात्रात्मक निर्धारण के लिए किया जाता है।

परिचय

हर दिन हम उस हवा में सांस लेते हैं जिसकी हमें जरूरत होती है। क्या आपने कभी इस बारे में सोचा है कि अधिक सटीक रूप से, हवा में कौन से पदार्थ होते हैं? इसमें सबसे अधिक नाइट्रोजन (78%) होती है, इसके बाद ऑक्सीजन (21%) और अक्रिय गैसें (1%) होती हैं। हालांकि ऑक्सीजन हवा का सबसे बुनियादी हिस्सा नहीं है, इसके बिना वातावरण निर्जन होगा। उसके लिए धन्यवाद, पृथ्वी पर जीवन मौजूद है, क्योंकि नाइट्रोजन, एक साथ और व्यक्तिगत रूप से, मनुष्यों के लिए हानिकारक है। आइए ऑक्सीजन के गुणों को देखें।

ऑक्सीजन के भौतिक गुण

हवा में, ऑक्सीजन केवल अलग नहीं है, क्योंकि सामान्य परिस्थितियों में यह स्वाद, रंग और गंध के बिना गैस है। लेकिन ऑक्सीजन को एकत्रीकरण के अन्य राज्यों में कृत्रिम रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है। तो, -183 o C पर यह तरल हो जाता है, और -219 o C पर यह कठोर हो जाता है। लेकिन ठोस और तरल ऑक्सीजन केवल मनुष्य ही प्राप्त कर सकता है, और प्रकृति में यह केवल गैसीय अवस्था में मौजूद है। ऐसा दिखता है (फोटो)। और बर्फ की तरह सख्त।

ऑक्सीजन के भौतिक गुण भी एक साधारण पदार्थ के अणु की संरचना हैं। ऑक्सीजन परमाणु दो ऐसे पदार्थ बनाते हैं: ऑक्सीजन (O2) और ओजोन (O3)। ऑक्सीजन अणु का मॉडल नीचे दिखाया गया है।

ऑक्सीजन। रासायनिक गुण

पहली चीज जिसके साथ किसी तत्व की रासायनिक विशेषता शुरू होती है, वह डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में इसकी स्थिति है। तो, ऑक्सीजन मुख्य उपसमूह के 6 वें समूह की दूसरी अवधि में 8 नंबर पर है। इसका परमाणु द्रव्यमान 16 एमू है, यह एक अधातु है।

अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, इसके द्विआधारी यौगिकों को अन्य तत्वों के साथ एक अलग एक-आक्साइड में जोड़ा गया था। ऑक्सीजन धातु और अधातु दोनों के साथ रासायनिक यौगिक बना सकता है।

आइए इसे प्रयोगशालाओं में प्राप्त करने के बारे में बात करते हैं।

रासायनिक रूप से, पोटेशियम परमैंगनेट, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, बर्थोलेट नमक, सक्रिय धातु नाइट्रेट्स और भारी धातु ऑक्साइड के अपघटन से ऑक्सीजन प्राप्त किया जा सकता है। इन विधियों में से प्रत्येक के लिए प्रतिक्रिया समीकरणों पर विचार करें।

1. जल इलेक्ट्रोलिसिस:

एच 2 ओ 2 \u003d एच 2 ओ + ओ 2

5. भारी धातु ऑक्साइड (जैसे पारा ऑक्साइड) का अपघटन:

2HgO \u003d 2Hg + O 2

6. सक्रिय धातुओं के नाइट्रेट का अपघटन (उदाहरण के लिए, सोडियम नाइट्रेट):

2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2

ऑक्सीजन का अनुप्रयोग

हम रासायनिक गुणों के साथ कर रहे हैं। अब मानव जीवन में ऑक्सीजन के उपयोग के बारे में बात करने का समय आ गया है। विद्युत और ताप विद्युत संयंत्रों में ईंधन के दहन के लिए इसकी आवश्यकता होती है। यह वेल्डिंग और धातु काटने के लिए कच्चा लोहा और स्क्रैप धातु से स्टील का उत्पादन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। अग्निशामकों के मुखौटे, गोताखोरों के सिलेंडरों के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, इसका उपयोग लौह और अलौह धातु विज्ञान में और विस्फोटकों के निर्माण में भी किया जाता है। खाद्य उद्योग में भी, ऑक्सीजन को खाद्य योज्य E948 के रूप में जाना जाता है। ऐसा लगता है कि कोई भी उद्योग ऐसा नहीं है जहाँ इसका उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन यह चिकित्सा में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वहां उन्हें "मेडिकल ऑक्सीजन" कहा जाता है। ऑक्सीजन प्रयोग करने योग्य होने के लिए, यह पूर्व-संपीड़ित है। ऑक्सीजन के भौतिक गुण इस तथ्य में योगदान करते हैं कि इसे संपीड़ित किया जा सकता है। इस रूप में, यह इनके समान सिलेंडरों के अंदर जमा होता है।

इसका उपयोग बीमार रोगी के शरीर में जीवन प्रक्रियाओं को बनाए रखने के साथ-साथ कुछ बीमारियों के उपचार में पुनर्वसन और उपकरणों में संचालन में किया जाता है: अपघटन, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट की विकृतियां। इसकी मदद से डॉक्टर रोजाना कई लोगों की जान बचाते हैं। ऑक्सीजन के रासायनिक और भौतिक गुण इसके व्यापक उपयोग में योगदान करते हैं।

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

ऑक्सीजन समूह के तत्वों के परमाणुओं के ऊर्जा समीकरणों के अनुसार इलेक्ट्रॉनों का वितरण तालिका 13

तत्व	कोर प्रभारी	उर्जा स्तर					परमाणु त्रिज्या ए
		क	एल	एम	एन	हे
							0,60 1,04 1,16 1,43

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

ऑक्सीजन समूह के तत्व भी संख्या से संबंधित हैं आर-तत्व, क्योंकि वे पूर्ण 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 मजबूत ऑक्सीकरण गुण ऑक्सीजन में व्यक्त किए जाते हैं।
समूह VI के मुख्य उपसमूह के सभी तत्वों को -2 के नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था की विशेषता है। हालाँकि, सल्फर, सेलेनियम और टेल्यूरियम के लिए, इसके साथ, सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ भी संभव हैं (अधिकतम +6)।
ऑक्सीजन अणु, किसी भी साधारण गैस की तरह, द्विपरमाणुक है, जो दो इलेक्ट्रॉन युग्मों द्वारा गठित सहसंयोजक बंधन के प्रकार के अनुसार निर्मित होता है। इसलिए, सरल बनने पर ऑक्सीजन द्विसंयोजक होता है।
सल्फर एक ठोस है। अणु में 8 सल्फर परमाणु (S8) होते हैं, लेकिन वे एक तरह की अंगूठी से 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: क) आवर्त प्रणाली में स्थिति; बी) परमाणु शुल्क और। नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या; ग) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास; डी) क्रिस्टल जाली की संरचना; ई) ऑक्सीजन और इस समूह के अन्य सभी तत्वों के संभावित ऑक्सीकरण राज्य।
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 संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं?
4. समूह VI के मुख्य उपसमूह के तत्वों को रेडॉक्स अभिक्रियाओं में कैसा व्यवहार करना चाहिए?
5. समूह VI के मुख्य उपसमूह का कौन सा तत्व सबसे अधिक विद्युतीय है?

समूह VI के मुख्य उपसमूह के तत्वों पर विचार करते समय, हम सबसे पहले आवंटन 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 वे खुद एलोट्रोपिक संशोधन कहलाते हैं।

इस शब्द को अपनी नोटबुक में लिख लें।

उदाहरण के लिए, तत्व ऑक्सीजन दो साधारण - ऑक्सीजन और ओजोन बनाने में सक्षम है।
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 तत्व ऑक्सीजन के अलॉट्रोपिक संशोधन हैं।
सल्फर भी कई एलोट्रोपिक संशोधन (संशोधन) बना सकता है। ज्ञात रोम्बिक (ऑक्टाहेड्रल), प्लास्टिक और मोनोक्लिनिक सल्फर। सेलेनियम और टेल्यूरियम भी कई एलोट्रोपिक संशोधनों का निर्माण करते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आवंटन की घटना कई तत्वों की विशेषता है। तत्वों का अध्ययन करते समय हम विभिन्न अलॉट्रोपिक 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 के 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 (0.6 Å) के तत्वों का सबसे छोटा त्रिज्या है। ऑक्सीजन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: ls 2 2s 2 2p 4 ।

दूसरी परत के ऑर्बिटल्स पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण इंगित करता है कि पी-ऑर्बिटल्स पर ऑक्सीजन के दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं, जिनका उपयोग आसानी से परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन बनाने के लिए 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 g/l है। ऑक्सीजन पानी में खराब घुलनशील है: ऑक्सीजन की 3 मात्रा 0 डिग्री सेल्सियस पर 100 मात्रा पानी में घुल जाती है। इसलिए, ऑक्सीजन को गैसोमीटर (चित्र 34) में रखा जा सकता है - गैसों को संग्रहित करने के लिए एक उपकरण जो पानी में अघुलनशील और थोड़ा घुलनशील होता है। अक्सर, ऑक्सीजन को गैसोमीटर में संग्रहित किया जाता है।
गैसोमीटर में दो मुख्य भाग होते हैं: बर्तन 1, जो गैस को स्टोर करने का काम करता है, और एक नल और एक लंबी ट्यूब के साथ एक बड़ा फ़नल 2, बर्तन 1 के लगभग नीचे तक पहुँचता है और डिवाइस को पानी की आपूर्ति करने के लिए काम करता है। वेसल 1 में तीन ट्यूब होते हैं: ट्यूब 3 में ग्राउंड इनर सरफेस डाला जाता है, एक टैप के साथ एक फ़नल 2, एक टैप से लैस गैस आउटलेट ट्यूब ट्यूब 4 में डाली जाती है; नीचे दी गई ट्यूब 5 चार्जिंग और डिस्चार्ज होने पर डिवाइस से पानी छोड़ने का काम करती है। आवेशित गैसोमीटर बर्तन में 1 ऑक्सीजन से भरा होता है। पोत के तल पर स्थित है, जिसमें फ़नल 2 की ट्यूब का अंत कम हो गया है।

चावल। 34.
1 - गैस भंडारण के लिए पोत; 2 - पानी की 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 संकुचित करें। फिर गैस आउटलेट ट्यूब पर वाल्व खोला जाता है, जिसके माध्यम से पानी से विस्थापित ऑक्सीजन निकल जाती है।

उद्योग में, ऑक्सीजन स्टील सिलेंडरों में एक संपीड़ित अवस्था (चित्र 35, ए), या ऑक्सीजन "टैंक" (चित्र 36) में तरल रूप में संग्रहीत किया जाता है।

चावल। 35.ऑक्सीजन का गुब्बारा

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

ऑक्सीजन का शारीरिक महत्व बहुत बड़ा है। यह एकमात्र ऐसी गैस है जिसका सजीव श्वसन के लिए उपयोग कर सकते हैं। ऑक्सीजन की कमी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं की समाप्ति और जीव की मृत्यु का कारण बनती है। बिना ऑक्सीजन के इंसान कुछ ही मिनट जिंदा रह सकता है। साँस 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 छोड़ती है। स्थलीय और जलीय दोनों 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। वातावरण 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 वाली कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का हरे पौधों द्वारा सेवन किया जाता है, जिसमें पत्ती क्लोरोफिल और सौर ऊर्जा की मदद से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया होती 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 जरूरत होती है। हरे पौधे वातावरण की एक स्थिर संरचना बनाए रखते हैं।

■ 8. जीवों के जीवन में ऑक्सीजन का क्या महत्व है?
9. वायुमंडल में ऑक्सीजन की पूर्ति किस प्रकार होती है?

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

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

चावल। 37.

इस मामले में प्राप्त होने वाली ऑक्सीकरण स्थिति हमेशा -2 होती है। महान धातुओं के अपवाद के साथ, कई तत्व ऑक्सीजन के साथ सीधे संपर्क में आते हैं, ऑक्सीजन () और निष्क्रिय तत्वों के करीब वैद्युतीयऋणात्मकता वाले तत्व।
नतीजतन, सरल और जटिल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन यौगिक बनते हैं। कई ऑक्सीजन में जलते हैं, हालांकि वे या तो नहीं जलते या हवा में बहुत कमजोर रूप से जलते हैं। चमकदार पीली लौ के साथ ऑक्सीजन में जलता है; इस मामले 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 + O2 = SO2
चारकोल हवा में बमुश्किल सुलगता है, लेकिन ऑक्सीजन में यह बहुत गर्म हो जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड (चित्र 39) के गठन के साथ जल जाता है:
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 पैमाना 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 और अधिक कुशल ईंधन दहन को तेज करने के लिए किया जाता है।
श्वसन की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन, रक्त हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है, जो एक बहुत ही अस्थिर यौगिक होने के कारण, मुक्त ऑक्सीजन के निर्माण के साथ ऊतकों में आसानी से विघटित हो जाता है, जिसका उपयोग ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है। सड़ांध भी एक ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया है जिसमें ऑक्सीजन शामिल है।
वे पोत में एक सुलगनेवाला छींटा डालकर शुद्ध ऑक्सीजन को पहचानते हैं, जहां इसकी उपस्थिति अपेक्षित है। यह चमकीला चमकता है - यह ऑक्सीजन के लिए एक गुणात्मक परीक्षण है।

■ 10. कैसे, अपने निपटान में एक छींटे 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 5 ग्राम फॉस्फोरस को जलाने के लिए 10 लीटर ऑक्सीजन पर्याप्त होगी?
13. 40% कार्बन मोनोऑक्साइड, 20% नाइट्रोजन, 30% हाइड्रोजन और 10% कार्बन डाइऑक्साइड युक्त गैस मिश्रण का 1 घन मीटर ऑक्सीजन में जलाया गया। कितनी ऑक्सीजन की खपत हुई?
14. क्या ऑक्सीजन को इसके माध्यम से प्रवाहित करना संभव है: ए) सल्फ्यूरिक एसिड, बी) कैल्शियम क्लोराइड, सी) फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड, डी) धातु?
15. कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन की अशुद्धियों से कैसे मुक्त करें और इसके विपरीत, कार्बन डाइऑक्साइड की अशुद्धियों से ऑक्सीजन को कैसे मुक्त करें?
16. कार्बन डाइऑक्साइड के मिश्रण वाले 20 लीटर ऑक्सीजन को 0.1 एन के 200 मिलीलीटर के माध्यम से पारित किया गया। बेरियम समाधान। नतीजतन, बा 2+ कटियन पूरी तरह से अवक्षेपित हो गया था। मूल ऑक्सीजन में कितना कार्बन डाइऑक्साइड (प्रतिशत में) था?

ऑक्सीजन प्राप्त करना

ऑक्सीजन कई प्रकार से प्राप्त होती है। प्रयोगशाला में, ऑक्सीजन युक्त पदार्थों से ऑक्सीजन प्राप्त किया जाता है जो इसे आसानी से अलग 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, एक उत्प्रेरक, मैंगनीज डाइऑक्साइड, प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए मौजूद होना चाहिए। उत्प्रेरक अपघटन को तेज करता है और इसे और अधिक समान बनाता है। उत्प्रेरक के बिना

चावल। 41. पोटेशियम परमैंगनेट से प्रयोगशाला में ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए एक उपकरण। 1 - पोटेशियम परमैंगनेट; 2 - ऑक्सीजन; 3 - रूई; 4 - सिलेंडर - संग्रह।

एक विस्फोट तब होता है जब बर्टोलेट नमक बड़ी मात्रा में लिया जाता है और विशेष रूप से यदि यह कार्बनिक पदार्थों से दूषित होता है।
समीकरण के अनुसार एक उत्प्रेरक - मैंगनीज डाइऑक्साइड MnO2 की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड से ऑक्सीजन भी 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। डिवाइस आरेख में इसे प्रतिबिंबित करें।
19. कभी-कभी, प्रयोगशाला में मैंगनीज डाइऑक्साइड की अनुपस्थिति में, पोटेशियम परमैंगनेट के कैल्सीनेशन के बाद बर्टोलेट के नमक में थोड़ा सा अवशेष जोड़ा जाता है। ऐसा बदलाव क्यों संभव है?
20. 5 मोल बर्टोलेट नमक के अपघटन के दौरान ऑक्सीजन की कितनी मात्रा निकलेगी?

पिघलने बिंदु से ऊपर गर्म होने पर नाइट्रेट्स के अपघटन से ऑक्सीजन भी प्राप्त किया जा सकता है:
2KNO3 = 2KNO2 + O2
उद्योग में, ऑक्सीजन मुख्य रूप से तरल हवा से प्राप्त होती है। एक 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:
एच2ओ ⇄ एच + + ओह -
एच ++ इ— → एच 0
कैथोड पर
2OH — — इ- → एच 2 ओ + ओ; 2O = O2
एनोड पर

■ 21. आपको ज्ञात ऑक्सीजन प्राप्त करने की प्रयोगशाला और औद्योगिक विधियों की सूची बनाएं। प्रतिक्रिया समीकरण के साथ प्रत्येक विधि के साथ उन्हें एक नोटबुक में लिखें।
22. क्या अभिक्रियाओं का उपयोग ऑक्सीजन रेडॉक्स उत्पन्न करने के लिए किया जाता है? तर्कपूर्ण उत्तर दीजिए।
23. निम्नलिखित पदार्थों का 10 ग्राम लिया; पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम क्लोराइड, पोटेशियम नाइट्रेट। किस मामले 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 गया। परमैंगनेट का कितना प्रतिशत विघटित किया गया है?

ऑक्सीजन प्रकृति में सबसे आम तत्व है। यह दवा, रसायन विज्ञान, उद्योग आदि में व्यापक रूप से 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 के काम में लगे लोग ऑक्सीजन उपकरणों (चित्र 43) का उपयोग करते हैं।

ऐसे मामलों में जहां किसी विशेष बीमारी के कारण मुश्किल होती है, एक व्यक्ति को ऑक्सीजन बैग से शुद्ध ऑक्सीजन सांस लेने या ऑक्सीजन टेंट में रखने 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। वेल्डिंग और धातुओं को काटने के लिए ऑक्सी-हाइड्रोजन और ऑक्सीजन-एसिटिलीन मशालों का उपयोग किया जाता है। दहनशील पदार्थों के साथ तरल ऑक्सीजन को संसेचन करके: चूरा, कोयला पाउडर, आदि, विस्फोटक मिश्रण प्राप्त होते हैं, जिन्हें ऑक्सीलिक्विइट्स कहा जाता है।

■ 25. अपनी कॉपी में एक टेबल बनाएं और उसे पूरा करें।

ओजोन O3

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, तत्व ऑक्सीजन एक और अलॉट्रोपिक संशोधन - ओजोन O3 बना सकता है। ओजोन -111° पर उबलती है और -250° पर जम जाती है। यह गैसीय अवस्था में नीला तथा द्रव अवस्था में नीला होता है। पानी में ओजोन ऑक्सीजन की तुलना में बहुत अधिक है: ओजोन की 45 मात्रा पानी की 100 मात्रा 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, ओजोन अणु की तुलना में ऑक्सीजन अणु बहुत अधिक स्थिर है। समीकरण के अनुसार ओजोन आसानी से टूट जाती है:
O3 = O2 + [ओ]

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

चित्रा 44; ओजोनेटर। 1 - कांच की बोतल; 2 - बाहरी घुमाव; 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 करती है और आमतौर पर ऑक्सीजन की तुलना में अधिक सक्रिय होती 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 (प्रतिशत का लगभग दस लाखवां हिस्सा) है, 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 कम मात्रा में मुख्य रूप से एयर कंडीशनिंग और रसायन विज्ञान में भी किया जाता है।

■ 26. अलॉट्रोपिक संशोधन क्या हैं?
27. ओजोन के संपर्क में आने पर स्टार्च आयोडीन पेपर नीला क्यों हो जाता है? तर्कपूर्ण उत्तर दीजिए।
28. ओजोन अणु की तुलना में ऑक्सीजन अणु अधिक स्थायी क्यों है? अंतःआण्विक संरचना के संदर्भ में अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।