जटिल पदार्थों की तालिका के साथ ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाएँ। ऑक्सीजन: तत्व के रासायनिक गुण

1. ऑक्सीजन के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन कीजिए। संगत रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए। पदार्थों के सूत्रों के नीचे उनके नाम लिखिए और सूत्रों के ऊपर यौगिकों में तत्वों की संयोजकता लिखिए।

2. ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की अन्योन्य क्रिया कैसे आगे बढ़ सकती है?
ऑक्सीजन कई पदार्थों के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करता है:
सरल - धातु और अधातु और जटिल। ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की परस्पर क्रिया की रासायनिक अभिक्रियाओं को ऑक्सीकरण अभिक्रिया कहते हैं। एक रासायनिक प्रतिक्रिया जिसमें पदार्थ गर्मी और प्रकाश की रिहाई के साथ ऑक्सीकृत होते हैं, दहन प्रतिक्रिया कहलाती है। ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की बातचीत के प्रतिक्रिया उत्पाद, ज्यादातर मामलों में, ऑक्साइड होते हैं। ऑक्सीकरण के काफी मामले हैं, जिन्हें हम दहन प्रक्रिया नहीं कह सकते, क्योंकि वे इतनी धीमी गति से आगे बढ़ते हैं कि वे हमारी इंद्रियों के लिए अदृश्य रहते हैं।

3. ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की धीमी प्रतिक्रिया का उदाहरण दें।
ऑक्सीकरण के काफी मामले हैं, जिन्हें हम दहन प्रक्रिया नहीं कह सकते, क्योंकि वे इतनी धीमी गति से आगे बढ़ते हैं कि वे हमारी इंद्रियों के लिए अदृश्य रहते हैं। केवल एक निश्चित, अक्सर बहुत लंबा समय बीत जाने के बाद, हम ऑक्सीकरण उत्पादों को पकड़ सकते हैं। यह मामला है, उदाहरण के लिए, धातुओं के बहुत धीमे ऑक्सीकरण (जंग लगना) या क्षय प्रक्रियाओं के साथ। प्रकाश उत्सर्जित किए बिना ऑक्सीजन के साथ पदार्थों की परस्पर क्रिया के उदाहरण: खाद, पत्तियों का सड़ना, तेल का जलना, धातुओं का ऑक्सीकरण (लौह नलिका लंबे समय तक उपयोग के साथ पतली और छोटी हो जाती है), एरोबिक जीवों की श्वसन, यानी। साँस लेने वाली ऑक्सीजन, गर्मी की रिहाई के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का निर्माण।

4. किन पदार्थों को ऑक्साइड कहा जाता है? रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें, जिसके परिणामस्वरूप निम्नलिखित रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड बनते हैं: ए) सिलिकॉन; बी) जस्ता; ग) बेरियम; डी) हाइड्रोजन; ई) एल्यूमीनियम। इन ऑक्साइड्स को नाम दीजिए।
ऑक्साइड (ऑक्साइड) - -2 ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीजन के साथ एक रासायनिक तत्व का एक द्विआधारी यौगिक, जिसमें ऑक्सीजन स्वयं केवल एक कम विद्युतीय तत्व से जुड़ा होता है।

5. जब बेसिक कॉपर कार्बोनेट (मैलाकाइट खनिज) CuCO₃·Cu(OH)₂ विघटित होता है, तो तीन ऑक्साइड बनते हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें।
CuCO₃ Cu(OH)₂ = 2CuO+CO₂+H₂O

6. दहन के दौरान होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण बनाएं: ए) फास्फोरस; बी) एल्यूमीनियम।
क) 4P+5O₂ = 2P₂O₅
बी) 4Al+3O₂ = 2Al₂O₃

7. निर्धारित करें कि कौन से लोहे के यौगिक - Fe₂O₃ या Fe₃O₄ - लोहे में समृद्ध है।

परीक्षण

1. विवरण के अनुसार पदार्थ का निर्धारण करें: रंगहीन गैस, स्वादहीन और गंधहीन, पानी में थोड़ा घुलनशील। 760 मिमी एचजी के दबाव में। और -218.8 ° C का तापमान कठोर हो जाता है:
ऑक्सीजन।

2. ऑक्सीजन में फास्फोरस की दहन प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करती है:
सम्बन्ध।

पृथ्वी की पपड़ी 50% ऑक्सीजन है। तत्व लवण और आक्साइड के रूप में खनिजों में भी मौजूद है। संरचना में ऑक्सीजन एक बाध्य रूप में शामिल है (तत्व का प्रतिशत लगभग 89%) है। ऑक्सीजन सभी जीवित जीवों और पौधों की कोशिकाओं में भी मौजूद है। ऑक्सीजन O₂ के रूप में एक मुक्त अवस्था में हवा में है और ओजोन O₃ के रूप में इसका अलॉट्रोपिक संशोधन है, और इसकी संरचना के पांचवें हिस्से पर कब्जा कर लेता है,

ऑक्सीजन के भौतिक और रासायनिक गुण

ऑक्सीजन O₂ एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस है। पानी में थोड़ा घुलनशील, (-183) डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उबलता है। तरल के रूप में ऑक्सीजन का रंग नीला होता है, ठोस रूप में तत्व नीले क्रिस्टल बनाता है। ऑक्सीजन (-218.7) डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलता है।

कमरे के तापमान पर तरल ऑक्सीजन

गर्म होने पर, ऑक्सीजन विभिन्न सरल पदार्थों (धातु और अधातु) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्साइड - ऑक्सीजन के साथ तत्वों के यौगिक बनते हैं। ऑक्सीजन के साथ रासायनिक तत्वों की परस्पर क्रिया को ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कहा जाता है। प्रतिक्रिया समीकरणों के उदाहरण:

4Na + О₂= 2Na₂O

एस + ओ₂ = SO₂।

कुछ जटिल पदार्थ भी ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे ऑक्साइड बनते हैं:

CH₄ + 2O₂ \u003d CO₂ + 2H₂O

2СО + О₂ = 2СО₂

रासायनिक तत्व के रूप में ऑक्सीजन प्रयोगशालाओं और औद्योगिक उद्यमों में प्राप्त की जाती है। प्रयोगशाला में कई तरीकों से:

• अपघटन (पोटेशियम क्लोरेट);
• उत्प्रेरक के रूप में मैंगनीज ऑक्साइड की उपस्थिति में पदार्थ को गर्म करने पर हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अपघटन;
• पोटेशियम परमैंगनेट का अपघटन।

ऑक्सीजन दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया

शुद्ध ऑक्सीजन में वे विशेष गुण नहीं होते हैं जो वायुमंडलीय ऑक्सीजन में नहीं होते हैं, अर्थात इसमें समान रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं। शुद्ध ऑक्सीजन की समान मात्रा की तुलना में हवा में पांच गुना कम ऑक्सीजन होता है। हवा में, ऑक्सीजन बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन के साथ मिश्रित होती है, एक गैस जो स्वयं जलती नहीं है और दहन का समर्थन नहीं करती है। इसलिए, यदि लौ के पास हवा में ऑक्सीजन का उपयोग पहले ही हो चुका है, तो ऑक्सीजन का अगला भाग नाइट्रोजन और दहन उत्पादों के माध्यम से टूट जाएगा। नतीजतन, वातावरण में ऑक्सीजन का अधिक जोरदार दहन दहन के स्थान पर ऑक्सीजन की तेजी से आपूर्ति द्वारा समझाया गया है। प्रतिक्रिया के दौरान, जलते हुए पदार्थ के साथ ऑक्सीजन के संयोजन की प्रक्रिया अधिक तीव्रता से की जाती है और अधिक गर्मी जारी की जाती है। प्रति इकाई समय में ज्वलनशील पदार्थ को जितनी अधिक ऑक्सीजन की आपूर्ति की जाती है, उतनी ही तेज ज्वाला जलती है, तापमान जितना अधिक होता है और दहन प्रक्रिया उतनी ही मजबूत होती है।

ऑक्सीजन दहन प्रतिक्रिया कैसे होती है? इसे अनुभव द्वारा सत्यापित किया जा सकता है। सिलेंडर लेना और उसे उल्टा करना जरूरी है, फिर सिलेंडर के नीचे हाइड्रोजन की ट्यूब लाएं। हाइड्रोजन, जो हवा से हल्का है, सिलेंडर को पूरी तरह भर देगा। सिलेंडर के खुले हिस्से के पास हाइड्रोजन को प्रज्वलित करना और लौ के माध्यम से उसमें एक कांच की नली डालना आवश्यक है, जिसके माध्यम से गैसीय ऑक्सीजन प्रवाहित होती है। ट्यूब के सिरे पर आग भड़केगी, जबकि लौ हाइड्रोजन से भरे सिलेंडर के अंदर चुपचाप जलेगी। प्रतिक्रिया के दौरान, यह ऑक्सीजन नहीं है जो जलता है, लेकिन ट्यूब से निकलने वाली ऑक्सीजन की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति में हाइड्रोजन।

हाइड्रोजन के दहन से क्या परिणाम होता है और किस प्रकार का ऑक्साइड बनता है? हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण जल में होता है। संघनित जल वाष्प की बूंदें धीरे-धीरे सिलेंडर की दीवारों पर जमा हो जाती हैं। हाइड्रोजन के दो अणु ऑक्सीजन के एक अणु द्वारा ऑक्सीकृत होते हैं, और पानी के दो अणु बनते हैं। प्रतिक्रिया समीकरण:

2Н₂ + O₂ → 2Н₂O

यदि ट्यूब से ऑक्सीजन धीरे-धीरे बाहर बहती है, तो यह हाइड्रोजन के वातावरण में पूरी तरह से जल जाती है, और प्रयोग सुचारू रूप से चलता है।

जैसे ही ऑक्सीजन की आपूर्ति इतनी बढ़ जाती है कि उसके पास पूरी तरह से जलने का समय नहीं होता है, उसका एक हिस्सा लौ से परे चला जाता है, जहां हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के मिश्रण की जेबें बनती हैं, और अलग, विस्फोट जैसी, छोटी-छोटी चमकें के जैसा लगना। ऑक्सीजन और हाइड्रोजन का मिश्रण एक विस्फोटक गैस है।

जब विस्फोटक गैस प्रज्वलित होती है, तो एक जोरदार विस्फोट होता है: जब ऑक्सीजन हाइड्रोजन के साथ मिलती है, तो पानी बनता है और एक उच्च तापमान विकसित होता है। आस-पास की गैसों के साथ पानी के वाष्प बहुत अधिक फैलते हैं, एक बड़ा दबाव उत्पन्न होता है, जिस पर न केवल एक नाजुक सिलेंडर, बल्कि एक अधिक टिकाऊ बर्तन भी फट सकता है। इसलिए, अत्यधिक सावधानी के साथ विस्फोटक मिश्रण के साथ काम करना आवश्यक है।

दहन के दौरान ऑक्सीजन की खपत

प्रयोग के लिए, 3 लीटर की मात्रा के साथ एक ग्लास क्रिस्टलाइज़र को 2/3 पानी से भरना चाहिए और कास्टिक सोडा या कास्टिक पोटेशियम का एक बड़ा चम्मच जोड़ा जाना चाहिए। पानी को फिनोलफ्थेलिन या अन्य उपयुक्त डाई से रंगें। एक छोटे फ्लास्क में रेत डालें और अंत में रूई के फाहे से उसमें एक तार लंबवत डालें। शंकु को पानी के साथ क्रिस्टलाइजर में रखा जाता है। रूई घोल की सतह से 10 सेमी ऊपर रहती है।

शराब, तेल, हेक्सेन, या अन्य ज्वलनशील तरल के साथ एक कपास की गेंद को हल्के से गीला करें और उसमें आग लगा दें। जलती रूई को सावधानी से 3 लीटर की बोतल से ढक दें और इसे क्षार घोल की सतह के नीचे रखें। दहन की प्रक्रिया में, ऑक्सीजन पानी में गुजरती है और। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, बोतल में क्षार का घोल ऊपर उठता है। रूई जल्द ही निकल जाएगी। बोतल को सावधानीपूर्वक क्रिस्टलाइज़र के तल पर रखा जाना चाहिए। सिद्धांत रूप में, बोतल 1/5 भरी होनी चाहिए, क्योंकि हवा में 20.9% ऑक्सीजन होता है। दहन के दौरान, ऑक्सीजन पानी और कार्बन डाइऑक्साइड CO₂ में गुजरती है, जो क्षार द्वारा अवशोषित होती है। प्रतिक्रिया समीकरण:

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

व्यवहार में, सभी ऑक्सीजन का उपयोग होने से पहले ही दहन रुक जाएगा; ऑक्सीजन का हिस्सा कार्बन मोनोऑक्साइड में जाता है, जो क्षार द्वारा अवशोषित नहीं होता है, और हवा का हिस्सा थर्मल विस्तार के परिणामस्वरूप बोतल छोड़ देता है।

ध्यान! इन प्रयोगों को स्वयं दोहराने का प्रयास न करें!

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, दोनों 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।

ऑक्सीजन 16 वें समूह का एक तत्व है (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - समूह VI का मुख्य उपसमूह), D. I. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की दूसरी अवधि, परमाणु संख्या 8 के साथ। इसे प्रतीक O द्वारा निरूपित किया जाता है। ऑक्सीजन एक प्रतिक्रियाशील अधातु है और चाकोजेन समूह का सबसे हल्का तत्व है। सामान्य परिस्थितियों में एक साधारण पदार्थ ऑक्सीजन एक रंगहीन, बेस्वाद और गंधहीन गैस है, जिसके अणु में दो ऑक्सीजन परमाणु (सूत्र O2) होते हैं, जिसके संबंध में इसे डाइऑक्सीजन भी कहा जाता है]। तरल ऑक्सीजन का रंग हल्का नीला होता है, और ठोस ऑक्सीजन हल्के नीले रंग के क्रिस्टल होते हैं।

ऑक्सीजन के अन्य अलॉट्रोपिक रूप हैं, उदाहरण के लिए, सामान्य परिस्थितियों में, एक विशिष्ट गंध वाली एक नीली गैस, जिसके अणु में तीन ऑक्सीजन परमाणु (सूत्र O3) होते हैं।

प्रकृति में खोज प्राकृतिक ऑक्सीजन में 3 स्थिर समस्थानिक o16, o17, o18 होते हैं।

ऑक्सीजन साधारण पदार्थ o2 के रूप में वायुमण्डलीय वायु का भाग है।= 21% बद्ध रूप में ऑक्सीजन तत्व अनेक कार्बनिक पदार्थों के विभिन्न खनिजों के जल का अभिन्न अंग है।

प्राप्त करना। वर्तमान में उद्योगों में ऑक्सीजन वायु से प्राप्त की जाती है। ऑक्सीजन प्राप्त करने की मुख्य औद्योगिक विधि क्रायोजेनिक आसवन है। झिल्ली प्रौद्योगिकी पर आधारित ऑक्सीजन संयंत्र भी अच्छी तरह से ज्ञात हैं और उद्योग में सफलतापूर्वक उपयोग किए जाते हैं।

प्रयोगशालाओं में, लगभग 15 एमपीए के दबाव में स्टील सिलेंडरों में आपूर्ति की जाने वाली औद्योगिक ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है।

पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 को गर्म करके थोड़ी मात्रा में ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है:

2KMNO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड H2O2 के उत्प्रेरक अपघटन की प्रतिक्रिया का भी उपयोग किया जाता है:

2H2O2 =MnO2=2H2O + O2

ऑक्सीजन पोटेशियम क्लोरेट (बर्टोलेट नमक) KClO3 के उत्प्रेरक अपघटन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है:

2KClO3 = 2KCl + 3O2

ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए प्रयोगशाला विधियों में क्षार के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस की विधि, साथ ही पारा (II) ऑक्साइड (t = 100 ° C पर) का अपघटन शामिल है:

पनडुब्बियों पर, यह आमतौर पर एक व्यक्ति द्वारा निकाले गए सोडियम पेरोक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है:

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2

रासायनिक ST_VA। एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, ऑक्साइड बनाने, लगभग सभी तत्वों के साथ संपर्क करता है। ऑक्सीकरण अवस्था -2 है। एक नियम के रूप में, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया गर्मी की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है और बढ़ते तापमान के साथ तेज हो जाती है (दहन देखें)। कमरे के तापमान पर होने वाली प्रतिक्रियाओं का एक उदाहरण:

4ली + ओ2 = 2ली2ओ

उन यौगिकों को ऑक्सीकरण करता है जिनमें गैर-अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व होते हैं:

अधिकांश कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण करता है:

CH3CH2OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O

कुछ शर्तों के तहत, कार्बनिक यौगिक का हल्का ऑक्सीकरण करना संभव है:

CH3CH2OH +O2 = CH3COOH + H2O

Au और अक्रिय गैसों (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) को छोड़कर सभी सरल पदार्थों के साथ ऑक्सीजन सीधे (सामान्य परिस्थितियों में, गर्म होने पर और/या उत्प्रेरक की उपस्थिति में) प्रतिक्रिया करता है; हलोजन के साथ प्रतिक्रिया एक विद्युत निर्वहन या पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में होती है। सोने के ऑक्साइड और भारी अक्रिय गैसें (Xe, Rn) अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त की गईं। अन्य तत्वों के साथ ऑक्सीजन के सभी दो-तत्व यौगिकों में, फ्लोरीन वाले यौगिकों को छोड़कर, ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाता है (नीचे देखें #ऑक्सीजन फ्लोराइड्स)।

ऑक्सीजन औपचारिक रूप से -1 के बराबर ऑक्सीजन परमाणु के ऑक्सीकरण अवस्था के साथ पेरोक्साइड बनाता है।

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन में क्षार धातुओं को जलाने से पेरोक्साइड प्राप्त होते हैं:

2Na + O2 = Na2O2

कुछ ऑक्साइड ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं:

2बाओ + ओ2 = 2बाओ2

ए.एन. बाख और के.ओ. एंग्लर द्वारा विकसित दहन सिद्धांत के अनुसार, एक मध्यवर्ती पेरोक्साइड यौगिक के गठन के साथ ऑक्सीकरण दो चरणों में होता है। इस मध्यवर्ती यौगिक को अलग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब जलती हुई हाइड्रोजन की लौ को बर्फ से ठंडा किया जाता है, तो पानी के साथ हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनता है:

सुपरऑक्साइड्स में, ऑक्सीजन में औपचारिक रूप से -½ की ऑक्सीकरण स्थिति होती है, अर्थात, प्रति दो ऑक्सीजन परमाणुओं में एक इलेक्ट्रॉन (O−2 आयन)। ऊंचे दबाव और तापमान पर ऑक्सीजन के साथ पेरोक्साइड की बातचीत से प्राप्त:

Na2O2 + O2 = 2NaO2

पोटेशियम के, रूबिडीयाम आरबी और सीज़ियम सीएस ऑक्सीजन के साथ सुपरऑक्साइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं:

अकार्बनिक ओजोनाइड्स में ओ-3 आयन होता है जिसमें ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण स्थिति औपचारिक रूप से -1/3 के बराबर होती है। क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड्स पर ओजोन की क्रिया से प्राप्त:

2KOH + 3O3 = 2KO3 + H2O +2O2

डाइअॉॉक्सिनिल आयन O2+ में, ऑक्सीजन औपचारिक रूप से +½ की ऑक्सीकरण स्थिति होती है। प्रतिक्रिया से प्राप्त करें:

PtF6 + O2 = O2PtF6

ऑक्सीजन फ्लोराइड्स ऑक्सीजन डिफ्लोराइड, OF2 ऑक्सीजन ऑक्सीकरण स्थिति +2, एक क्षार समाधान के माध्यम से फ्लोरीन पारित करके प्राप्त किया जाता है:

2F2 + 2NaOH = 2NaF + H2O + OF2

ऑक्सीजन मोनोफ्लोराइड (डाइऑक्सीडाइफ्लोराइड), O2F2, अस्थिर है, ऑक्सीजन ऑक्सीकरण अवस्था +1 है। -196 सी के तापमान पर एक चमक निर्वहन में फ्लोरीन और ऑक्सीजन के मिश्रण से प्राप्त:

एक निश्चित दबाव और तापमान पर ऑक्सीजन के साथ फ्लोरीन के मिश्रण के माध्यम से एक चमक निर्वहन पारित करने से उच्च ऑक्सीजन फ्लोराइड O3F2, O4F2, O5F2 और O6F2 के मिश्रण प्राप्त होते हैं।

क्वांटम यांत्रिक गणना ट्राइफ्लोरोहाइड्रॉक्सोनियम आयन (अंग्रेजी) OF3+ के स्थिर अस्तित्व की भविष्यवाणी करती है। यदि यह आयन वास्तव में मौजूद है, तो इसमें ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था +4 होगी।

ऑक्सीजन श्वसन, दहन और क्षय की प्रक्रियाओं का समर्थन करती है।

अपने मुक्त रूप में, तत्व दो अलॉट्रोपिक संशोधनों में मौजूद है: O2 और O3 (ओज़ोन)। जैसा कि 1899 में पियरे क्यूरी और मारिया स्कोलोडोस्का-क्यूरी द्वारा स्थापित किया गया था, आयनकारी विकिरण के प्रभाव में, O2 O3 ओजोन में गुजरता है। ओजोन ट्रायटोमिक O3 अणुओं से युक्त ऑक्सीजन का एक एलोट्रोपिक संशोधन है। सामान्य परिस्थितियों में - नीली गैस। द्रवीभूत होने पर, यह एक इंडिगो तरल में बदल जाता है। ठोस रूप में, यह गहरा नीला, लगभग काला क्रिस्टल है।

CHEM.CB-VA ओजोन एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है, जो डायटोमिक ऑक्सीजन की तुलना में बहुत अधिक प्रतिक्रियाशील है। लगभग सभी धातुओं (सोने, प्लेटिनम और इरिडियम को छोड़कर) को उनके उच्चतम ऑक्सीकरण राज्यों में ऑक्सीकरण करता है। कई गैर-धातुओं को ऑक्सीकरण करता है। प्रतिक्रिया उत्पाद मुख्य रूप से ऑक्सीजन है।

2Cu2+ + 2H3O+ + O3 = 2Cu3+ + 3H2O + O2

ओजोन ऑक्साइड की ऑक्सीकरण अवस्था को बढ़ाता है:

नहीं + O3 = NO2 + O2

यह प्रतिक्रिया रासायनिक संदीप्ति के साथ है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड को नाइट्रिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है:

2NO2 + O3 = N2O5 + O2

ओजोन कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए सामान्य तापमान पर कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2C +2O3 = 2CO2 + O2

ओजोन अमोनियम लवण के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन अमोनियम नाइट्रेट बनाने के लिए अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2NH3 + 4O3 = NH4NO3 + 4O2 + H2O

ओजोन पानी और ऑक्सीजन बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

O3 + H2 = O2 + H2O

सल्फेट बनाने के लिए ओजोन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

पीबीएस + 4O3 = पीबीएसओ4 + 4O2

ओजोन की मदद से सल्फ्यूरिक एसिड मौलिक सल्फर और सल्फर डाइऑक्साइड दोनों से प्राप्त किया जा सकता है:

एस + एच2ओ + ओ3 = एच2एसओ4

3SO2 + 3H2O + O3 = 3H2SO4

ओजोन में सभी तीन ऑक्सीजन परमाणु हाइड्रोक्लोरिक एसिड और ओजोन के साथ टिन क्लोराइड की प्रतिक्रिया में व्यक्तिगत रूप से प्रतिक्रिया कर सकते हैं:

3SnCl2 + 6HCl + O3 = 3SnCl4 + 3H2O

गैस चरण में, ओजोन हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ सल्फर डाइऑक्साइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

H2S + O3 = SO2 + H2O

एक जलीय घोल में, हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ दो प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रियाएं होती हैं, एक मौलिक सल्फर के गठन के साथ, दूसरा सल्फ्यूरिक एसिड के गठन के साथ:

एच2एस + ओ3 = एस + ओ2 + एच2ओ

3H2S + 4O3 = 3H2SO4

ओजोन के साथ ठंडे निर्जल पर्क्लोरिक एसिड में आयोडीन के घोल का उपचार करके, आयोडीन (III) परक्लोरेट प्राप्त किया जा सकता है:

I2 + 6HClO4 +O3 = 2I(ClO4)3 + 3H2O

ठोस नाइट्राइल पर्क्लोरेट गैसीय NO2, ClO2 और O3 की प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है:

2NO2 + 2ClO2 + 2O2 = 2NO2ClO4 + O2

ओजोन दहन प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है, जबकि दहन तापमान डायटोमिक ऑक्सीजन की तुलना में अधिक होता है:

3C3N2 + 4O3 = 12CO + 3N2

ओजोन कम तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश कर सकता है। 77 के (-196 डिग्री सेल्सियस) पर, परमाणु हाइड्रोजन ओजोन के साथ बाद के डिमराइजेशन के साथ एक सुपरऑक्साइड रेडिकल बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

एच + O3 = HO2। + हे

2HO2। = एच 2 ओ 2 + ओ 2

ओजोन O3− ऋणायन युक्त अकार्बनिक ओजोनाइड बना सकता है। ये यौगिक विस्फोटक होते हैं और इन्हें केवल कम तापमान पर ही संग्रहित किया जा सकता है। सभी क्षार धातुओं (फ्रांस को छोड़कर) के ओजोनाइड ज्ञात हैं। KO3, RbO3, और CsO3 को संबंधित सुपरऑक्साइड्स से प्राप्त किया जा सकता है:

KO2 + O3 = KO3 + O2

पोटेशियम हाइड्रोक्साइड से पोटेशियम ओजोनाइड दूसरे तरीके से प्राप्त किया जा सकता है:

2KOH + 5O3 = 2KO3 + 5O2 + H2O

Na+ या Li+ आयन वाले आयन एक्सचेंज रेजिन पर तरल अमोनिया NH3 में CsO3 की क्रिया द्वारा NaO3 और LiO3 प्राप्त किया जा सकता है:

सीएसओ3 + ना+ = सीएस+ + नाओ3

ओजोन के साथ अमोनिया में कैल्शियम के घोल के उपचार से अमोनियम ओजोनाइड बनता है, न कि कैल्शियम:

3Ca + 10NH3 + 7O3 = Ca * 6NH3 + Ca(OH)2 + Ca(NO3)2 + 2NH4O3 + 3O2 + 2H2O

ओजोन का उपयोग मैंगनीज को पानी से निकालने के लिए किया जा सकता है ताकि एक अवक्षेप बनाया जा सके जिसे निस्पंदन द्वारा अलग किया जा सके:

2Mn2+ + 2O3 + 4H2O = 2MnO(OH)2 + 2O2 + 4H+

ओजोन जहरीले साइनाइड को कम खतरनाक साइनेट में परिवर्तित करता है:

सीएन- + ओ3 = सीएनओ- + ओ2

यूरिया को पूरी तरह से विघटित कर सकता है ओजोन:

(NH2)2CO + O3 = N2 + CO2 + 2H2O

कम तापमान पर एक सक्रिय या तृतीयक कार्बन परमाणु के साथ कार्बनिक यौगिकों के साथ ओजोन की अन्योन्य क्रिया से संबंधित हाइड्रोट्रियोक्साइड बनते हैं।

प्राप्त करना। ओजोन कई प्रक्रियाओं में परमाणु ऑक्सीजन की रिहाई के साथ बनता है, उदाहरण के लिए, पेरोक्साइड के अपघटन के दौरान, फास्फोरस का ऑक्सीकरण आदि।

उद्योग में, यह विद्युत निर्वहन की क्रिया द्वारा ओजोनाइज़र में वायु या ऑक्सीजन से प्राप्त किया जाता है। O3 O2 की तुलना में अधिक आसानी से द्रवित होता है और इसलिए इसे अलग करना आसान है। चिकित्सा में ओजोन चिकित्सा के लिए ओजोन शुद्ध ऑक्सीजन से ही प्राप्त होता है। जब हवा कठोर पराबैंगनी विकिरण से किरणित होती है, तो ओजोन बनती है। वायुमंडल की ऊपरी परतों में भी यही प्रक्रिया होती है, जहाँ सौर विकिरण के प्रभाव में ओजोन परत बनती और बनी रहती है।

प्रयोगशाला में, बेरियम पेरोक्साइड के साथ ठंडे केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड पर प्रतिक्रिया करके ओजोन प्राप्त किया जा सकता है:

3H2SO4 + 3BaO2 = 3BaSO4 + O3 + 3H2O

पेरोक्साइड जटिल पदार्थ होते हैं जिनमें ऑक्सीजन परमाणु एक दूसरे से जुड़े होते हैं। पेरोक्साइड आसानी से ऑक्सीजन छोड़ते हैं। अकार्बनिक पदार्थों के लिए, पेरोक्साइड शब्द का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है; कार्बनिक पदार्थों के लिए, पेरोक्साइड शब्द का उपयोग आज रूसी में अक्सर किया जाता है। कई कार्बनिक पदार्थों के पेरोक्साइड विस्फोटक (एसीटोन पेरोक्साइड) होते हैं; विशेष रूप से, जब ईथर ऑक्सीजन की उपस्थिति में लंबे समय तक प्रकाशित होते हैं तो वे आसानी से प्रकाश रासायनिक रूप से बनते हैं। इसलिए, आसवन से पहले, कई ईथर (डायथाइल ईथर, टेट्राहाइड्रोफ्यूरान) को पेरोक्साइड की अनुपस्थिति के लिए परीक्षण की आवश्यकता होती है।

पेरोक्साइड सेल में प्रोटीन संश्लेषण को धीमा कर देता है।

संरचना के आधार पर, पेरोक्साइड उचित, सुपरऑक्साइड और अकार्बनिक ओजोनाइड प्रतिष्ठित हैं। बाइनरी या जटिल यौगिकों के रूप में अकार्बनिक पेरोक्साइड लगभग सभी तत्वों के लिए जाने जाते हैं। क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के पेरोक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनाते हैं।

ऑर्गेनिक पेरोक्साइड्स को डायलकिल पेरोक्साइड्स, एल्काइल हाइड्रोपरॉक्साइड्स, डायसिल पेरोक्साइड्स, एसाइल हाइड्रोपरॉक्साइड्स (पेरोक्सोकारबॉक्सिलिक एसिड) और चक्रीय पेरोक्साइड्स में उप-विभाजित किया जाता है। कार्बनिक पेरोक्साइड ऊष्मीय रूप से अस्थिर और अक्सर विस्फोटक होते हैं। कार्बनिक संश्लेषण और उद्योग में मुक्त कणों के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है

Halides (Halides) - अन्य रासायनिक तत्वों या रेडिकल्स के साथ हैलोजन के यौगिक। इस मामले में, यौगिक में शामिल हैलोजन विद्युतीय होना चाहिए; अतः ब्रोमीन ऑक्साइड हैलाइड नहीं है।

यौगिक में शामिल हैलोजन के अनुसार, हैलाइड्स को फ्लोराइड्स, क्लोराइड्स, ब्रोमाइड्स, आयोडाइड्स और एस्टैटाइड्स भी कहा जाता है। फिल्म सिल्वर हलाइड फोटोग्राफी के बड़े पैमाने पर वितरण के कारण सिल्वर हलाइड्स को इस नाम से सबसे अच्छी तरह से जाना जाता है।

आपस में हैलोजन के यौगिकों को इंटरहैलाइड्स या इंटरहैलोजन यौगिक कहा जाता है (उदाहरण के लिए, आयोडीन पेंटाफ्लोराइड IF5)।

हैलाइड्स में, हैलोजन में नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जबकि तत्व में धनात्मक होता है।

एक हैलाइड आयन एक नकारात्मक रूप से आवेशित हैलोजन परमाणु है।

18वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में कई वर्षों के अंतर के साथ ऑक्सीजन की खोज दो बार हुई। 1771 में स्वीडन के कार्ल शेहेल ने साल्टपीटर और सल्फ्यूरिक एसिड को गर्म करके ऑक्सीजन प्राप्त की। परिणामी गैस को "अग्नि वायु" कहा जाता था। 1774 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ जोसेफ प्रिस्टले ने पारा ऑक्साइड को एक पूरी तरह से बंद बर्तन में विघटित कर दिया और ऑक्सीजन की खोज की, लेकिन इसे हवा में एक घटक के लिए गलत समझा। प्रिस्टले द्वारा अपनी खोज को फ्रेंचमैन एंटोनी लेवोजियर के साथ साझा करने के बाद ही यह स्पष्ट हो गया कि एक नए तत्व (कैलोरीज़ेटर) की खोज की गई थी। इस खोज की हथेली प्रिस्टले की है क्योंकि शेहेल ने खोज का वर्णन करते हुए अपना वैज्ञानिक कार्य केवल 1777 में प्रकाशित किया था।

ऑक्सीजन D.I के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की II अवधि के XVI समूह का एक तत्व है। मेंडेलीव, की परमाणु संख्या 8 और परमाणु द्रव्यमान 15.9994 है। प्रतीक द्वारा ऑक्सीजन को निरूपित करने की प्रथा है के बारे में(लैटिन से ऑक्सीजनियम- एसिड पैदा करना)।रूसी में नाम ऑक्सीजनसे व्युत्पन्न हुआ अम्ल, एक शब्द जो एम.वी. द्वारा पेश किया गया था। लोमोनोसोव।

प्रकृति में होना

ऑक्सीजन पृथ्वी की पपड़ी और महासागरों में पाया जाने वाला सबसे आम तत्व है। ऑक्सीजन यौगिक (मुख्य रूप से सिलिकेट) पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का कम से कम 47% बनाते हैं, जंगलों और सभी हरे पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑक्सीजन का उत्पादन होता है, इसका अधिकांश हिस्सा समुद्री और ताजे पानी के फाइटोप्लांकटन पर पड़ता है। ऑक्सीजन किसी भी जीवित कोशिका का एक अनिवार्य घटक है, यह कार्बनिक मूल के अधिकांश पदार्थों में भी पाया जाता है।

भौतिक और रासायनिक गुण

ऑक्सीजन एक हल्की अधातु है, चाकोजेन समूह से संबंधित है, और इसकी एक उच्च रासायनिक गतिविधि है। ऑक्सीजन, एक साधारण पदार्थ के रूप में, एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है, एक तरल अवस्था है - एक हल्का नीला पारदर्शी तरल और एक ठोस - हल्का नीला क्रिस्टल। दो ऑक्सीजन परमाणुओं से मिलकर बनता है (सूत्र O₂ द्वारा निरूपित)।

ऑक्सीजन रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में शामिल है। जीवित प्राणी हवा में ऑक्सीजन की सांस लेते हैं। चिकित्सा में ऑक्सीजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हृदय रोगों में, चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार करने के लिए, ऑक्सीजन फोम ("ऑक्सीजन कॉकटेल") को पेट में पेश किया जाता है। ऑक्सीजन के उपचर्म प्रशासन का उपयोग ट्रॉफिक अल्सर, एलिफेंटियासिस, गैंग्रीन के लिए किया जाता है। ओजोन के साथ कृत्रिम संवर्द्धन का उपयोग हवा को कीटाणुरहित और दुर्गन्धित करने और पीने के पानी को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।

ऑक्सीजन पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों के जीवन का आधार है, मुख्य बायोजेनिक तत्व है। यह उन सभी सबसे महत्वपूर्ण पदार्थों के अणुओं का हिस्सा है जो कोशिकाओं (लिपिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड) की संरचना और कार्य के लिए जिम्मेदार हैं। प्रत्येक जीवित जीव में किसी भी तत्व (70% तक) की तुलना में बहुत अधिक ऑक्सीजन होता है। उदाहरण के लिए, 70 किलो वजन वाले औसत वयस्क मानव के शरीर में 43 किलो ऑक्सीजन होता है।

श्वसन प्रणाली और पानी के माध्यम से ऑक्सीजन जीवित जीवों (पौधों, जानवरों और मनुष्यों) में प्रवेश करती है। यह ध्यान में रखते हुए कि मानव शरीर में सबसे महत्वपूर्ण श्वसन अंग त्वचा है, यह स्पष्ट हो जाता है कि एक व्यक्ति कितना ऑक्सीजन प्राप्त कर सकता है, खासकर गर्मियों में जलाशय के किनारे पर। किसी व्यक्ति की ऑक्सीजन की आवश्यकता का निर्धारण करना काफी कठिन है, क्योंकि यह कई कारकों पर निर्भर करता है - आयु, लिंग, शरीर का वजन और सतह, पोषण प्रणाली, बाहरी वातावरण आदि।

जीवन में ऑक्सीजन का उपयोग

ऑक्सीजन का उपयोग लगभग हर जगह किया जाता है - धातु विज्ञान से लेकर रॉकेट ईंधन के उत्पादन तक और पहाड़ों में रोडवर्क के लिए इस्तेमाल होने वाले विस्फोटक; दवा से लेकर खाद्य उद्योग तक।

खाद्य उद्योग में, ऑक्सीजन एक खाद्य योज्य के रूप में, प्रणोदक के रूप में और पैकेजिंग गैस के रूप में पंजीकृत है।