Išskirtinės deguonies savybės. Cheminės deguonies savybės. Oksidai – žinių hipermarketas

Tarp visų Žemėje esančių medžiagų ypatingą vietą užima tai, kas teikia gyvybę – deguonies dujos. Būtent jo buvimas daro mūsų planetą išskirtine tarp visų kitų, ypatingą. Dėl šios medžiagos pasaulyje gyvena tiek daug gražių būtybių: augalų, gyvūnų, žmonių. Deguonis yra absoliučiai nepakeičiamas, unikalus ir nepaprastai svarbus junginys. Todėl pabandysime išsiaiškinti, kas tai yra, kokias savybes jis turi.

Ypač dažnai naudojamas pirmasis metodas. Juk daug šių dujų gali išsiskirti iš oro. Tačiau jis nebus visiškai švarus. Jei reikalingas aukštesnės kokybės produktas, tada naudojami elektrolizės procesai. Žaliava tam yra arba vanduo, arba šarmas. Tirpalo elektriniam laidumui padidinti naudojamas natrio arba kalio hidroksidas. Apskritai proceso esmė yra vandens skilimas.

Gauta laboratorijoje

Tarp laboratorinių metodų plačiai paplitęs terminio apdorojimo metodas:

• peroksidai;
• deguonies turinčių rūgščių druskos.

Aukštoje temperatūroje jie suyra, išskirdami deguonies dujas. Procesą dažniausiai katalizuoja mangano (IV) oksidas. Deguonis surenkamas išstumiant vandenį, o aptinkamas rūkstančios skeveldros. Kaip žinote, deguonies atmosferoje liepsna užsidega labai ryškiai.

Kita medžiaga, naudojama deguoniui gaminti mokyklos chemijos pamokose, yra vandenilio peroksidas. Net 3% tirpalas, veikiamas katalizatoriaus, akimirksniu suyra, išskirdamas grynas dujas. Jums tereikia turėti laiko jį surinkti. Katalizatorius yra tas pats - mangano oksidas MnO 2.

Dažniausiai naudojamos druskos:

• Berthollet druska arba kalio chloratas;
• kalio permanganatas arba kalio permanganatas.

Procesui apibūdinti galima naudoti lygtį. Laboratoriniams ir tyrimams išleidžiama pakankamai deguonies:

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2.

Allotropinės deguonies modifikacijos

Yra viena alotropinė modifikacija, kurią turi deguonis. Šio junginio formulė yra O 3, jis vadinamas ozonu. Tai dujos, susidarančios natūraliomis sąlygomis veikiant ultravioletiniams spinduliams ir žaibo iškrovoms į oro deguonį. Skirtingai nei pats O2, ozonas turi malonų gaivumo kvapą, kuris jaučiamas ore po lietaus su žaibais ir griaustiniais.

Skirtumas tarp deguonies ir ozono slypi ne tik atomų skaičiuje molekulėje, bet ir kristalinės gardelės struktūroje. Cheminiu požiūriu ozonas yra dar stipresnis oksidatorius.

Deguonis yra oro sudedamoji dalis

Deguonies pasiskirstymas gamtoje yra labai platus. Deguonis randamas:

• uolienos ir mineralai;
• druskos ir gėlo vandens;
• dirvožemis;
• augalų ir gyvūnų organizmai;
• oro, įskaitant viršutinius atmosferos sluoksnius.

Akivaizdu, kad ja užimti visi Žemės apvalkalai – litosfera, hidrosfera, atmosfera ir biosfera. Ypač svarbus jo kiekis ore. Juk būtent šis veiksnys leidžia mūsų planetoje egzistuoti gyvybės formoms, įskaitant žmones.

Oro, kuriuo kvėpuojame, sudėtis yra labai nevienalytė. Tai apima ir pastovius komponentus, ir kintamuosius. Nekintamieji ir visada esantys apima:

• anglies dioksidas;
• deguonies;
• azotas;
• tauriųjų dujų.

Kintamieji yra vandens garai, dulkių dalelės, pašalinės dujos (išmetamosios dujos, degimo produktai, puvimas ir kt.), augalų žiedadulkės, bakterijos, grybai ir kt.

Deguonies svarba gamtoje

Labai svarbu, kiek deguonies randama gamtoje. Juk žinoma, kad kai kuriuose didžiųjų planetų (Jupiterio, Saturno) palydovuose buvo aptikti šių dujų pėdsakai, tačiau akivaizdžios gyvybės ten nėra. Mūsų Žemėje jo yra pakankamai, o tai kartu su vandeniu sudaro sąlygas visiems gyviems organizmams egzistuoti.

Be to, kad deguonis yra aktyvus kvėpavimo dalyvis, jis taip pat atlieka daugybę oksidacijos reakcijų, kurios išskiria energiją gyvenimui.

Pagrindiniai šių unikalių dujų tiekėjai gamtoje yra žalieji augalai ir kai kurios bakterijų rūšys. Jų dėka palaikomas pastovus deguonies ir anglies dioksido balansas. Be to, ozonas visoje Žemėje sukuria apsauginį ekraną, kuris neleidžia prasiskverbti dideliems destruktyvių ultravioletinių spindulių kiekiams.

Tik kai kurios anaerobinių organizmų rūšys (bakterijos, grybai) gali gyventi už deguonies atmosferos ribų. Tačiau jų yra kur kas mažiau nei tų, kuriems to tikrai reikia.

Deguonies ir ozono naudojimas pramonėje

Pagrindinės alotropinių deguonies modifikacijų naudojimo pramonėje sritys yra šios.

1. Metalurgija (metalų suvirinimui ir pjovimui).
2. Vaistas.
3. Žemdirbystė.
4. Kaip raketų kuras.
5. Daugelio cheminių junginių, įskaitant sprogmenis, sintezė.
6. Vandens valymas ir dezinfekcija.

Sunku įvardinti bent vieną procesą, kuriame šios didžiosios dujos, unikali medžiaga – deguonis, nedalyvautų.

Žemės plutoje 50% deguonies. Elemento taip pat yra mineraluose druskų ir oksidų pavidalu. Surištas deguonis yra įtrauktas į kompoziciją (elemento procentas yra apie 89%). Deguonies taip pat yra visų gyvų organizmų ir augalų ląstelėse. Deguonis ore yra laisvos būsenos O₂ pavidalu, o jo alotropinė modifikacija – ozono O3 pavidalu ir užima penktadalį jo sudėties,

Fizinės ir cheminės deguonies savybės

Deguonis O₂ yra bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos. Šiek tiek tirpsta vandenyje, verda (-183) °C temperatūroje. Skystas deguonis yra mėlynas, kietoje formoje elementas sudaro mėlynus kristalus. Deguonis tirpsta esant (-218,7) °C temperatūrai.

Kaitinamas deguonis reaguoja su įvairiomis paprastomis medžiagomis (metalais ir nemetalais), todėl susidaro oksidai – elementų junginiai su deguonimi. Cheminių elementų sąveika su deguonimi vadinama oksidacijos reakcija. Reakcijų lygčių pavyzdžiai:

4Na + О₂= 2Na2O

S + O₂ = SO₂.

Kai kurios sudėtingos medžiagos taip pat sąveikauja su deguonimi, sudarydamos oksidus:

CH₂ + 2O2 = CO₂ + 2H₂O

2СО + О₂ = 2СО₂

Deguonis kaip cheminis elementas gaunamas laboratorijose ir pramonės įmonėse. Laboratorijoje yra keli būdai:

• skilimas (kalio chloratas);
• vandenilio peroksido skilimas kaitinant medžiagą, kai katalizatorius yra mangano oksidas;
• kalio permanganato skilimas.

Cheminė deguonies degimo reakcija

Grynas deguonis neturi ypatingų savybių, kurių neturi ore esantis deguonis, tai yra, turi tas pačias chemines ir fizines savybes. Ore deguonies yra 5 kartus mažiau nei tokiame pat tūryje gryno deguonies. Ore deguonis susimaišo su dideliais kiekiais azoto – dujų, kurios pačios nedega ir nepalaiko degimo. Todėl, jei oro deguonis jau buvo sunaudotas šalia liepsnos, kita deguonies dalis pateks per azotą ir degimo produktus. Vadinasi, energingesnis deguonies deginimas atmosferoje paaiškinamas greitesniu deguonies tiekimu į degimo vietą. Reakcijos metu deguonies sujungimo su degančia medžiaga procesas vyksta energingiau ir išsiskiria daugiau šilumos. Kuo daugiau deguonies tiekiama į degančią medžiagą per laiko vienetą, tuo ryškesnė liepsna dega, tuo aukštesnė temperatūra ir stipresnis degimo procesas.

Kaip vyksta deguonies degimo reakcija? Tai galima patikrinti eksperimentiškai. Turite paimti cilindrą ir apversti jį aukštyn kojomis, tada po cilindru padėti vamzdelį su vandeniliu. Vandenilis, kuris yra lengvesnis už orą, visiškai užpildys cilindrą. Prie atviros baliono dalies reikia padegti vandenilį ir per liepsną įkišti į jį stiklinį vamzdelį, kuriuo teka deguonies dujos. Vamzdžio gale kils ugnis, o liepsna tyliai degs vandenilio užpildytame cilindre. Reakcijos metu dega ne deguonis, o vandenilis, esant nedideliam deguonies kiekiui, išeinančiam iš vamzdelio.

Kas susidaro deginant vandenilį ir koks oksidas susidaro? Vandenilis oksiduojamas į vandenį. Kondensuotų vandens garų lašeliai palaipsniui nusėda ant cilindro sienelių. Dviejų vandenilio molekulių oksidacijai reikia vienos deguonies molekulės ir susidaro dvi vandens molekulės. Reakcijos lygtis:

2Н₂ + O₂ → 2Н₂O

Jei deguonis iš vamzdžio išteka lėtai, jis visiškai sudega vandenilio atmosferoje, o eksperimentas vyksta ramiai.

Kai tik deguonies tiekimas padidėja tiek, kad nespėja visiškai sudegti, dalis jo išeina už liepsnos ribų, kur susidaro vandenilio ir deguonies mišinio kišenės, atsiranda pavieniai maži blyksniai, panašūs į sprogimus. Deguonies ir vandenilio mišinys yra sprogios dujos.

Užsidegus detonuojančioms dujoms, įvyksta stiprus sprogimas: deguoniui susijungus su vandeniliu, susidaro vanduo ir susidaro aukšta temperatūra. Vandens garai su aplinkinėmis dujomis labai plečiasi, sukurdami aukštą slėgį, kuriam esant gali plyšti ne tik trapus cilindras, bet ir patvaresnis indas. Todėl su sprogstamu mišiniu reikia dirbti labai atsargiai.

Deguonies suvartojimas degimo metu

Eksperimentui į stiklinį 3 litrų tūrio kristalizatorių 2/3 reikia užpilti vandens ir įpilti šaukštą kaustinės sodos arba kaustinės kalio. Vandenį tonuokite fenolftaleinu ar kitu tinkamu dažikliu. Supilkite smėlį į nedidelę kolbą ir vertikaliai įkiškite į ją vielą su vata, pritvirtintą prie galo. Kolba dedama į kristalizatorių su vandeniu. Vata lieka 10 cm virš tirpalo paviršiaus.

Lengvai sudrėkinkite vatą alkoholiu, aliejumi, heksanu ar kitu degiu skysčiu ir padėkite ant ugnies. Degančią vatą atsargiai uždenkite 3 litrų buteliu ir nuleiskite žemiau šarmo tirpalo paviršiaus. Degimo proceso metu deguonis patenka į vandenį ir. Dėl reakcijos šarmo tirpalas butelyje pakyla. Vata tuoj užges. Buteliuką reikia atsargiai uždėti ant kristalizatoriaus dugno. Teoriškai butelis turėtų būti užpildytas 1/5, nes ore yra 20,9% deguonies. Degimo metu deguonis virsta vandeniu ir anglies dioksidu CO₂, kurį sugeria šarmas. Reakcijos lygtis:

2NaOH + CO₂ = Na2CO3 + H2O

Praktiškai degimas sustos prieš sunaudojus visą deguonį; dalis deguonies virsta anglies monoksidu, kurio šarmas nesugeria, o dalis oro dėl šiluminio plėtimosi palieka butelį.

Dėmesio! Nemėginkite patys pakartoti šių eksperimentų!

Berilis, magnis. Paplitimas gamtoje. Fizinės ir cheminės savybės. Biologinis vaidmuo. Elemento trūkumo, toksiškumo požymiai. Junginių taikymas medicinoje ir farmacijoje

Be yra antrosios grupės, antrojo periodinės lentelės periodo, pagrindinio pogrupio elementas, kurio atominis skaičius yra 4.

Gamtoje: Berilio veislės laikomos brangakmeniais: akvamarinas - mėlynas, žalsvai mėlynas, melsvai žalias; smaragdas - tanki žalia, ryškiai žalia; heliodoras - geltonas; Jūros vandenyje berilio kiekis itin mažas – 6 10 −7 mg/l

Berilis yra gana kietas, bet trapus sidabro baltumo metalas, ore aktyviai padengtas patvaria BeO oksido plėvele.

Berilis turi tik vieną oksidacijos būseną +2. Atitinkamas hidroksidas yra amfoterinis, silpnai išreikštos bazinės ir rūgštinės savybės.

Naudojamas rentgeno aparatų langams gaminti, dedamas į lydinius, siekiant padidinti kietumą ir elektros laidumą.

Biologinis vaidmuo: Be sumažina imunoglobulino aktyvumą. Perteklius sukelia ligą – plaučių uždegimą.

Mg yra antrosios grupės trečiojo periodo pagrindinio pogrupio elementas, kurio atominis skaičius yra 12.

Gamtoje: Tai vienas iš labiausiai paplitusių elementų žemės plutoje, kurio kiekis yra 1,87%. Didelis magnio kiekis randamas jūros vandenyje.

Fizinės savybės: Magnis yra sidabriškai baltas metalas su šešiakampe gardele ir turi metalinį blizgesį. Normaliomis sąlygomis magnio paviršius yra padengtas patvaria apsaugine magnio oksido MgO plėvele.

Cheminės savybės: Karštas magnis reaguoja su vandeniu:
Mg + H 2 O = MgO + H 2
Šarmai neveikia magnio, lengvai tirpsta rūgštyse, išskirdami vandenilį:
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
Kaitinamas ore, magnis dega, sudarydamas oksidą ir nedidelį kiekį nitrido. Tai išskiria daug šilumos ir šviesos energijos:
2Mg + O 2 = 2MgO
3Mg + N2 = Mg3N2
Magnis gali degti net anglies dioksidu:
2Mg + CO 2 = 2MgO + C

Bio vaidmuo: viduląstelinis jonas, aktyvina fermentus, dalyvauja hidrolizėje, aktyvina baltymų sintezę, dalyvauja kaulų mineralizacijoje.

MgO yra dantų pastų ir dantų cemento komponentas.

Biologinis vaidmuo:

Vandenilis kaip atskiras elementas neturi biologinės vertės. Jame esantys junginiai yra svarbūs organizmui, tai yra vanduo, baltymai, riebalai, angliavandeniai, vitaminai, biologiškai aktyvios medžiagos (išskyrus mineralines medžiagas) ir kt. Didžiausia vertybė, be abejo, yra vandenilio ir deguonies derinys – vanduo, kuris iš tikrųjų yra aplinka visoms kūno ląstelėms egzistuoti. Kita svarbių vandenilio junginių grupė yra rūgštys – jų gebėjimas išskirti vandenilio jonus leidžia formuoti aplinkos pH. Svarbi vandenilio funkcija taip pat yra jo gebėjimas sudaryti vandenilinius ryšius, kurie, pavyzdžiui, sudaro aktyvias baltymų formas ir dvigrandę DNR struktūrą erdvėje.

Trūkumo požymiai:

dehidratacija, troškulio jausmas,

sumažėjęs audinių turgoras,

sausa oda ir gleivinės,

Padidėjusi koncentracija kraujyje

· arterinė hipotenzija.

Toksiškumas: Vandenilis yra netoksiškas. Mirtina dozė žmonėms nenustatyta.

Taikymas meduje ir farmacijoje: Vandenilio junginiai naudojami chemijos pramonėje gaminant metanolį, amoniaką ir kt.

Medicinoje vienas iš vandenilio izotopų (deuteris) naudojamas kaip etiketė tiriant vaistų farmakokinetiką. Kitas izotopas (tritis) naudojamas radioizotopinėje diagnostikoje, tiriant fermentų apykaitos biochemines reakcijas ir kt.

Vandenilio peroksidas H 2 O 2 yra dezinfekavimo ir sterilizavimo priemonė.

Biologinis vaidmuo:

• dalyvauja daugelyje biocheminių reakcijų (reguliuoja daugelio fermentų – adenilatciklazės, lipazių, esterazių, laktatdehidrogenazių ir kt.) veiklą.
• dalyvauja formuojant kaulinį audinį, taip pat formuojant danties audinio emalį ir dentiną, pasižymintį ryškų antikarieso poveikį dėl burnos ertmėje esančių rūgštį formuojančių bakterijų slopinimo.

Trūkumo požymiai:

• padidėjusi dantų ėduonies atsiradimo rizika
• padidėjusi rizika susirgti osteoporoze

Toksiškumas: Dauguma organinių fluoro junginių yra labai toksiški. Kai kurie neorganiniai fluoro junginiai (pvz., HF) taip pat yra labai toksiški. Potencialiai mirtina NaF dozė geriant yra tik 5-10 g. Tačiau nemažai sočiųjų angliavandenilių junginių yra absoliučiai chemiškai ir biologiškai neutralūs.

Toksiška fluoro dozė žmogui: 20 mg. Mirtina dozė žmogui: 2 g.

Taikymas meduje ir farmacijoje:

Fluoro angliavandenių junginių biologinis pasyvumas kartu su deguonies ir kitų dujų gerai tirpinimo savybėmis leidžia juos naudoti kaip dirbtinį kraujo pakaitalą, turintį dujų transportavimo funkciją. Šiandien yra nemažai vaistų, kurie naudojami kaip kraujo pakaitalai, kuriuose yra perfluorangliavandenilių junginių.

Dirbtinės kraujagyslės ir vožtuvai širdžiai gaminami remiantis biologiškai neutraliais organiniais fluoro junginiais.

Radikaliausias ir efektyviausias vandens dezinfekavimo būdas – jo fluoravimas (iki 1 mg/l koncentracijos). Fluoruojant vandenį ėduonis sumažėja 30-50%, ėduonies gydymui taip pat naudojamas vietinis 1-2% natrio fluorido arba alavo fluorido tirpalas.

Medicinoje hipofluorozei gydyti vartojami fluoro turintys preparatai, gaminami tablečių, vaistinių plėvelių, dantų lakų pavidalu, vartojami kaip narkotiniai vaistai ir kt.

Radioaktyvieji fluoro izotopai naudojami biomedicininiuose tyrimuose.

Biologinis vaidmuo:

• dėl to, kad chlorido jonai gali prasiskverbti pro ląstelės membraną, jie kartu su natrio ir kalio jonais palaiko osmosinį slėgį ir reguliuoja vandens-druskų apykaitą
• sukurti skrandyje palankią aplinką skrandžio sulčių proteolitinių fermentų veikimui
• Dėl specialių chlorido kanalų ląstelių ir mitochondrijų membranose, chloro jonai reguliuoja skysčio tūrį, transepitelinį jonų transportavimą, sukuria ir stabilizuoja membranos potencialą.
• dalyvauja kuriant ir palaikant pH ląstelėse ir biologiniuose organizmo skysčiuose

Trūkumo požymiai:

• silpnumas, mieguistumas, letargija, anoreksija
• dantų ir plaukų praradimas
• dermatitas
• alkalozė
• vidurių užkietėjimas

Toksiškumas: Chloras yra toksiškos, dusinančios dujos, kurios, patekusios į plaučius, sukelia plaučių audinio nudegimus ir uždusimą. Jis dirgina kvėpavimo takus, kai koncentracija ore yra apie 0,006 mg/l (t. y. dvigubai didesnė už chloro kvapo suvokimo slenkstį).

Taikymas meduje ir farmacija:

Chloro junginiai naudojami maisto ruošimui (NaCl), geriamojo vandens dezinfekcijai (chloravimui), dezinfekcijai, audinių balinimui, kaip reagentas daugeliui cheminių procesų (HCl, HClO4), taip pat plačiai naudojami chemijos ir celiuliozės gamyboje. ir popieriaus pramonė organinių medžiagų, tirpiklių ir polimerų gamyboje.

Chloras naudojamas herbicidams, pesticidams ir insekticidams gaminti.

Chloro elementas yra įtrauktas į skrandžio sultis, vaistus, skirtus daugeliui virškinimo trakto ligų gydyti. Medicinoje plačiai naudojamos chloro turinčių vaistų baktericidinės savybės.

Biologinis vaidmuo:

• skatina kūno augimą ir vystymąsi
• reguliuoja audinių augimą ir diferenciaciją
• padidina kraujospūdį, taip pat širdies susitraukimų dažnį ir stiprumą
• reguliuoja (didina) daugelio biocheminių reakcijų greitį
• reguliuoja energijos apykaitą, didina kūno temperatūrą
• reguliuoja vitaminų apykaitą
• padidina deguonies suvartojimą audiniuose

Trūkumo požymiai:

• Skydliaukės padidėjimas ir endeminio strumos susidarymas.
• Sutrikusi skydliaukės hormonų gamyba.
• Sumažėjęs bazinis metabolizmas ir kūno temperatūra.
• Vaikams - kretinizmo vystymasis, fizinio ir psichinio vystymosi atsilikimas.

Toksiškumas: Toksiška dozė žmogui: 2-5 mg/d.

Mirtina dozė žmogui: 35-350 mg.

Taikymas meduje ir ūkis: Nepaisant to, kad išsivysčiusiose šalyse plačiai naudojama joduota druska, jodo trūkumas išlieka vienu iš labiausiai paplitusių mineralų trūkumo pasaulyje. Remiantis PSO rekomendacijomis, pasaulyje naudojami 4 jodo trūkumo ligų profilaktikos metodai: druskos, duonos, sviesto jodavimas ir jodu praturtintų maisto papildų vartojimas.

Medicininiais tikslais jodas naudojamas vaistuose, ypač nuo skydliaukės ligų.

Jodas yra įtrauktas į "buitinę" jodo tinktūrą alkoholyje, Lugolio tirpalą ir daugybę vaistų, tokių kaip: jodas, jodidas. Jodas ginekologinėje praktikoje naudojamas infekcinių ligų profilaktikai ir gydymui kaip vietinio vartojimo priemonė.

Radioaktyvusis jodas naudojamas skydliaukės ligoms diagnozuoti.

Kai kurie jodo preparatai naudojami kaip radioaktyviosios medžiagos tiriant kraujagysles ir širdį, gimdą ir kiaušintakius, kepenis ir tulžies pūslę.

59. Biologinis sieros vaidmuo.

• dėl disulfidinių tiltelių susidarymo baltymų molekulėms suteikia jų funkcionavimui būtiną erdvinę organizaciją
• yra daugelio fermentų, hormonų (ypač insulino) ir sieros turinčių aminorūgščių komponentas
• yra komponentas tokių veikliųjų medžiagų kaip histaminas, vitaminas biotinas, vitaminoidas lipoinė rūgštis ir kt.
• sulfhidrilo grupės sudaro daugelio fermentų aktyviąsias vietas
• užtikrina energijos perdavimą ląstelėje: sieros atomas priima vieną iš deguonies elektronų į laisvąją orbitą
• dalyvauja metilo grupių pernešime
• dalis kofermentų, įskaitant kofermentą A

Tiolio grupės vaidmuo: Sulfhidrilo grupės (tiolio grupės,) Organinių junginių SH grupės. Pg turi didelį ir įvairų reaktyvumą: jie lengvai oksiduojasi, kad susidarytų disulfidai, sulfeno, sulfino arba sulfoninės rūgštys; lengvai patenka į alkilinimo, acilinimo, tiolio-disulfidų mainų reakcijas, susidaro merkaptidai (reaguodami su sunkiųjų metalų jonais), merkaptalai, merkaptoliai (reaguodami su aldehidais ir ketonais). S.g vaidina svarbų vaidmenį biocheminiuose procesuose. Pvz., kofermentas A (žr. kofermentą A), lipoinė rūgštis (žr. Lipoinė rūgštis) ir 41-fosfopanteinas dalyvauja acilo liekanų, susijusių su lipidų ir angliavandenių metabolizmu, susidarymo ir perdavimo fermentinėse reakcijose;

Trūkumo požymiai:

• kepenų, sąnarių, odos patologijos
• sieros turinčių junginių medžiagų apykaitos sutrikimai

Toksiškumas: Gryna siera yra netoksiška žmonėms. Duomenų apie sieros toksiškumą maisto produktuose nėra. Mirtina dozė žmonėms nenustatyta.

Daugelis sieros junginių yra toksiški. Pavojingiausi sieros junginiai yra vandenilio sulfidas, sieros oksidas ir sieros dioksidas.

Taikymas meduje ir farmacija: Medicininiais tikslais žmonės nuo seno naudojo dezinfekuojamąsias sieros savybes, kurios buvo naudojamos gydant odos ligas, taip pat sieros deginimo metu susidarančio sieros dioksido baktericidinį poveikį.

Vartojant per burną, elementinė siera veikia kaip vidurius laisvinanti priemonė. Išgryninti sieros milteliai naudojami kaip anthelmintinis vaistas nuo enterobiozės. Sieros junginiai sulfonamidinių vaistų pavidalu (biseptolis, natrio sulfacilas, sulginas ir kt.) pasižymi antimikrobiniu aktyvumu.

Pirogeninei terapijai gydant sifilį naudojamas sterilus 1-2% sieros tirpalas persikų aliejuje.

Siera ir jos neorganiniai junginiai vartojami sergant lėtine artropatija, širdies raumens ligomis (kardioskleroze), daugeliui lėtinių odos ir ginekologinių ligų, profesiniam apsinuodijimui sunkiaisiais metalais (gyvsidabriu, švinu) – natrio tiosulfatu.

Išgryninta ir nusodinta siera išoriškai naudojama tepaluose ir milteliuose nuo odos ligų (seborėjos, sikozės); Seleno disulfidas naudojamas galvos odos seborėjai gydyti. Natrio tiosulfatas taip pat naudojamas kaip išorinė priemonė gydant ligonius, sergančius niežais ir kai kuriomis grybelinėmis odos ligomis.

60. Biologinis deguonies vaidmuo.

Deguonis yra daugelio medžiagų molekulių dalis – nuo ​​paprasčiausių iki sudėtingų polimerų; Šių medžiagų buvimas ir sąveika organizme užtikrina gyvybės egzistavimą. Būdamas neatskiriama vandens molekulės dalimi, deguonis dalyvauja beveik visuose organizme vykstančiuose biocheminiuose procesuose.

Deguonis yra nepakeičiamas, jo trūkumo atveju vienintelė veiksminga priemonė gali būti normalaus organizmo aprūpinimo deguonimi atkūrimas. Netgi trumpalaikis (kelioms minutėms) nutrūkęs deguonies tiekimas į organizmą gali sukelti sunkų jo funkcijų sutrikimą ir vėlesnę mirtį.

Pagrindinė molekulinio deguonies funkcija organizme yra įvairių junginių oksidacija. Kartu su vandeniliu deguonis sudaro vandenį, kurio suaugusio žmogaus organizme yra vidutiniškai apie 55-65%.

Deguonis yra baltymų, nukleino rūgščių ir kitų gyvybiškai svarbių organizmo komponentų dalis. Deguonis būtinas kvėpavimui, riebalų, baltymų, angliavandenių, aminorūgščių oksidacijai, taip pat daugeliui kitų biocheminių procesų.

Allotropija:

Fizinės deguonies savybės

Dujos – bespalvės, beskonės ir bekvapės; 3V O 2 (n.s.) ištirpsta 100V H 2 O; t°virimas= -183°С; t°pl = -219°C; D oru = 1,1, t.y. sunkesnis už orą.

Gavimo būdai

1. Pramoninis metodas(skysto oro distiliavimas).

2. Laboratorinis metodas(kai kurių deguonies turinčių medžiagų skilimas)

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (kai kaitinama)

2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 (kai kaitinama, esant MnO 2 katalizatoriui)

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 (esant MnO 2 katalizatoriui)

Surinkimo metodai

Cheminės savybės

Medžiagų sąveika su deguonimi vadinama oksidacija.

Visi elementai reaguoja su deguonimi, išskyrus Au, Pt, He, Ne ir Ar; visose reakcijose (išskyrus sąveiką su fluoru) deguonis yra oksidatorius.

Su nemetalais

S + O 2 → SO 2

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

Su metalais

2Mg + O 2 → 2MgO

2Cu + O 2 → 2CuO (kai kaitinama)

Planas:

Atradimų istorija

Vardo kilmė

Buvimas gamtoje

Kvitas

Fizinės savybės

Cheminės savybės

Taikymas

10. Izotopai

Deguonis

Deguonis- 16-osios grupės elementas (pagal pasenusią klasifikaciją - pagrindinis VI grupės pogrupis), D.I.Mendelejevo periodinės cheminių elementų sistemos antrasis periodas, kurio atominis skaičius 8. Žymimas simboliu O (lot. Oxygenium) . Deguonis yra chemiškai aktyvus nemetalas ir yra lengviausias elementas iš chalkogenų grupės. Paprasta medžiaga deguonies(CAS numeris: 7782-44-7) normaliomis sąlygomis yra bespalvės, beskonės ir bekvapės dujos, kurių molekulė susideda iš dviejų deguonies atomų (formulė O 2), todėl dar vadinama dioksidu.Skystas deguonis turi šviesą mėlyna spalva, o kieti kristalai yra šviesiai mėlynos spalvos.

Yra ir kitų alotropinių deguonies formų, pavyzdžiui, ozonas (CAS numeris: 10028-15-6) – normaliomis sąlygomis mėlynos specifinio kvapo dujos, kurių molekulė susideda iš trijų deguonies atomų (formulė O 3).

Atradimų istorija

Oficialiai manoma, kad deguonį 1774 m. rugpjūčio 1 d. atrado anglų chemikas Josephas Priestley, suardydamas gyvsidabrio oksidą hermetiškai uždarytame inde (Priestley nukreipė saulės šviesą į šį junginį, naudodamas galingą lęšį).

Tačiau Priestley iš pradžių nesuvokė, kad atrado naują paprastą medžiagą; jis tikėjo, kad išskyrė vieną iš oro sudedamųjų dalių (ir pavadino šias dujas „deflogistuotu oru“). Priestley apie savo atradimą pranešė išskirtiniam prancūzų chemikui Antoine'ui Lavoisier. 1775 metais A. Lavoisier nustatė, kad deguonis yra oro, rūgščių komponentas ir yra daugelyje medžiagų.

Keleriais metais anksčiau (1771 m.) deguonį gavo švedų chemikas Karlas Scheele. Jis kalcinavo salietrą su sieros rūgštimi, o tada suskaidė susidariusį azoto oksidą. Scheele šias dujas pavadino „ugnies oru“ ir aprašė savo atradimą knygoje, išleistoje 1777 m. (būtent todėl, kad knyga buvo išleista vėliau nei Priestley paskelbė apie savo atradimą, pastarasis laikomas deguonies atradėju). Scheele taip pat pranešė apie savo patirtį Lavoisier.

Svarbus žingsnis, prisidėjęs prie deguonies atradimo, buvo prancūzų chemiko Pierre'o Bayeno darbas, paskelbęs darbus apie gyvsidabrio oksidaciją ir vėlesnį jo oksido skaidymą.

Galiausiai A. Lavoisier pagaliau išsiaiškino susidariusių dujų prigimtį, naudodamasis Priestley ir Scheele informacija. Jo darbai buvo nepaprastai svarbūs, nes jos dėka buvo sugriauta tuo metu vyravusi ir chemijos raidą stabdžiusi flogistono teorija. Lavoisier atliko įvairių medžiagų degimo eksperimentus ir paneigė flogistono teoriją, paskelbdamas rezultatus apie sudegusių elementų svorį. Pelenų svoris viršijo pradinį elemento svorį, o tai suteikė Lavoisier teisę teigti, kad degimo metu vyksta medžiagos cheminė reakcija (oksidacija), todėl pradinės medžiagos masė didėja, o tai paneigia flogistono teoriją. .

Taigi deguonies atradimo nuopelnus iš tikrųjų dalijasi Priestley, Scheele ir Lavoisier.

Vardo kilmė

Žodis deguonis (XIX a. pradžioje dar vadinamas „rūgšties tirpalu“) savo atsiradimą rusų kalboje tam tikru mastu slypi M. V. Lomonosovui, įvedusiam žodį „rūgštis“, kartu su kitais naujadarais; Taigi žodis „deguonis“, savo ruožtu, buvo termino „deguonis“ (pranc. oxygène), pasiūlyto A. Lavoisier (iš senovės graikų ὀξύς – „rūgštus“ ir γεννάω – „gimdymas“) pėdsakas. verčiama kaip „generuojanti rūgštį“, kuri yra susijusi su pradine jos reikšme - „rūgštis“, kuri anksčiau reiškė medžiagas, vadinamas oksidais pagal šiuolaikinę tarptautinę nomenklatūrą.

Buvimas gamtoje

Deguonis yra labiausiai paplitęs elementas Žemėje, jo dalis (įvairiuose junginiuose, daugiausia silikatuose) sudaro apie 47,4% kietos žemės plutos masės. Jūroje ir gėluose vandenyse yra didžiulis surišto deguonies kiekis - 88,8% (masės), laisvojo deguonies kiekis atmosferoje yra 20,95% tūrio ir 23,12% masės. Daugiau nei 1500 junginių žemės plutoje turi deguonies.

Deguonis yra daugelio organinių medžiagų dalis ir yra visose gyvose ląstelėse. Pagal atomų skaičių gyvose ląstelėse jis yra apie 25%, o pagal masės dalį - apie 65%.

Kvitas

Šiuo metu pramonėje deguonis gaunamas iš oro. Pagrindinis pramoninis deguonies gamybos būdas yra kriogeninis rektifikavimas. Membraninės technologijos pagrindu veikiančios deguonies gamyklos taip pat gerai žinomos ir sėkmingai naudojamos pramonėje.

Laboratorijose naudojamas pramoniniu būdu pagamintas deguonis, tiekiamas plieniniuose balionuose, kurių slėgis apie 15 MPa.

Nedidelį kiekį deguonies galima gauti kaitinant kalio permanganatą KMnO 4:

Taip pat naudojama katalizinio vandenilio peroksido H2O2 skilimo reakcija esant mangano(IV) oksidui:

Deguonis gali būti gaunamas kataliziškai skaidant kalio chloratą (Berthollet druską) KClO 3:

Laboratoriniai deguonies gamybos metodai apima vandeninių šarmų tirpalų elektrolizės metodą, taip pat gyvsidabrio (II) oksido skaidymą (esant t = 100 °C):

Povandeniniuose laivuose jis paprastai gaunamas reaguojant natrio peroksidui ir anglies dioksidui, kurį iškvepia žmonės:

Fizinės savybės

Pasaulio vandenynuose šaltame vandenyje ištirpusio O2 yra daugiau, o šiltame – mažiau.

Normaliomis sąlygomis deguonis yra dujos be spalvos, skonio ar kvapo.

1 litras jo sveria 1,429 g.Šiek tiek sunkesnis už orą. Šiek tiek tirpsta vandenyje (4,9 ml/100 g 0 °C temperatūroje, 2,09 ml/100 g 50 °C temperatūroje) ir alkoholyje (2,78 ml/100 g 25 °C temperatūroje). Jis gerai tirpsta išlydytame sidabre (22 tūriai O 2 1 tūryje Ag 961 ° C temperatūroje). Tarpatominis atstumas – 0,12074 nm. Yra paramagnetinis.

Kaitinant dujinį deguonį, vyksta grįžtamasis jo disociacija į atomus: 2000 °C temperatūroje - 0,03%, 2600 °C temperatūroje - 1%, 4000 °C - 59%, 6000 °C - 99,5%.

Skystas deguonis (virimo temperatūra –182,98 °C) yra šviesiai mėlynas skystis.

O2 fazių diagrama

Kietasis deguonis (lydymosi temperatūra –218,35°C) – mėlyni kristalai. Yra žinomos 6 kristalinės fazės, iš kurių trys egzistuoja esant 1 atm slėgiui:

α-O 2 – egzistuoja žemesnėje nei 23,65 K temperatūroje; ryškiai mėlyni kristalai priklauso monoklininei sistemai, ląstelių parametrai a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°.

β-O 2 – egzistuoja temperatūros diapazone nuo 23,65 iki 43,65 K; blyškiai mėlyni kristalai (didėjant slėgiui spalva tampa rausva) turi romboedrinę gardelę, ląstelės parametrai a=4,21 Å, α=46,25°.

γ-O 2 – egzistuoja nuo 43,65 iki 54,21 K temperatūroje; šviesiai mėlyni kristalai turi kubinę simetriją, gardelės parametras a = 6,83 Å.

Esant aukštam slėgiui susidaro dar trys fazės:

δ-O 2 temperatūros diapazonas 20-240 K ir slėgis 6-8 GPa, oranžiniai kristalai;

ε-O 4 slėgis nuo 10 iki 96 GPa, kristalų spalva nuo tamsiai raudonos iki juodos, monokliniška sistema;

ζ-O n slėgis didesnis nei 96 GPa, metalinė būsena su būdingu metaliniu blizgesiu, žemoje temperatūroje virsta superlaidžia būsena.

Cheminės savybės

Stiprus oksidatorius, sąveikauja su beveik visais elementais, sudarydamas oksidus. Oksidacijos būsena −2. Paprastai oksidacijos reakcija vyksta išsiskiriant šilumai ir greitėja didėjant temperatūrai (žr. Degimas). Kambario temperatūroje vykstančių reakcijų pavyzdys:

Oksiduoja junginius, kurių sudėtyje yra elementų, kurių oksidacijos būsena mažesnė nei maksimali:

Oksiduoja daugumą organinių junginių:

Tam tikromis sąlygomis galima atlikti lengvą organinio junginio oksidaciją:

Deguonis tiesiogiai (normaliomis sąlygomis, kaitinant ir (arba) esant katalizatoriams) reaguoja su visomis paprastomis medžiagomis, išskyrus Au ir inertines dujas (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); reakcijos su halogenais vyksta veikiant elektros iškrovai arba ultravioletiniams spinduliams. Aukso oksidai ir sunkiosios inertinės dujos (Xe, Rn) buvo gauti netiesiogiai. Visuose dviejų elementų deguonies junginiuose su kitais elementais deguonis atlieka oksidatoriaus vaidmenį, išskyrus junginius su fluoru.

Deguonis sudaro peroksidus, kurių deguonies atomo oksidacijos laipsnis formaliai lygus –1.

Pavyzdžiui, peroksidai susidaro deginant šarminius metalus deguonyje:

Kai kurie oksidai sugeria deguonį:

Pagal A. N. Bacho ir K. O. Englerio sukurtą degimo teoriją, oksidacija vyksta dviem etapais, kai susidaro tarpinis peroksido junginys. Šį tarpinį junginį galima išskirti, pavyzdžiui, kai degančio vandenilio liepsna aušinama ledu, kartu su vandeniu susidaro vandenilio peroksidas:

Superoksiduose deguonies oksidacijos būsena formaliai yra –½, ty vienas elektronas dviem deguonies atomams (O – 2 jonas). Gaunamas peroksidams reaguojant su deguonimi esant padidintam slėgiui ir temperatūrai:

Kalis K, rubidis Rb ir cezis Cs reaguoja su deguonimi, sudarydami superoksidus:

Dioksigenilo jonuose O 2 + deguonies oksidacijos būsena formaliai yra +½. Gauta reakcijos būdu:

Deguonies fluoridai

Deguonies difluoridas, OF 2 deguonies oksidacijos būsena +2, gaunamas leidžiant fluorą per šarminį tirpalą:

Deguonies monofluoridas (dioksidifluoridas), O 2 F 2, yra nestabilus, deguonies oksidacijos būsena +1. Gaunamas iš fluoro ir deguonies mišinio švytinčioje iškrovoje –196 °C temperatūroje:

Praleidus švytėjimo išlydį per fluoro ir deguonies mišinį esant tam tikram slėgiui ir temperatūrai, gaunami aukštesnių deguonies fluoridų O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 ir O 6 F 2 mišiniai.

Kvantiniai mechaniniai skaičiavimai numato stabilų trifluorhidroksonio jono OF 3+ egzistavimą. Jei šis jonas tikrai egzistuoja, tada deguonies oksidacijos būsena jame bus lygi +4.

Deguonis palaiko kvėpavimo, degimo ir irimo procesus.

Laisva forma elementas egzistuoja dviem alotropinėmis modifikacijomis: O 2 ir O 3 (ozonas). Kaip 1899 m. nustatė Pierre'as Curie ir Marie Skłodowska-Curie, jonizuojančiosios spinduliuotės įtakoje O 2 virsta O 3 .

Taikymas

Plačiai paplitęs pramoninis deguonies naudojimas prasidėjo XX amžiaus viduryje, išradus turboekspanderius – skysto oro suskystinimo ir atskyrimo įrenginius.

INmetalurgija

Plieno gamybos arba matinio apdorojimo konverteris apima deguonies naudojimą. Daugelyje metalurgijos agregatų, siekiant efektyvesnio kuro deginimo, vietoj oro degikliuose naudojamas deguonies ir oro mišinys.

Metalų suvirinimas ir pjovimas

Mėlynuose balionuose esantis deguonis plačiai naudojamas metalų pjovimui ir suvirinimui liepsna.

Raketų kuras

Skystas deguonis, vandenilio peroksidas, azoto rūgštis ir kiti daug deguonies turintys junginiai naudojami kaip raketų kuro oksidatoriai. Skysto deguonies ir skysto ozono mišinys yra vienas iš galingiausių raketų kuro oksidatorių (specifinis vandenilio-ozono mišinio impulsas viršija vandenilio-fluoro ir vandenilio-deguonies fluorido porų specifinį impulsą).

INvaistas

Medicininis deguonis laikomas įvairios talpos mėlynos spalvos aukšto slėgio metaliniuose dujų balionuose (suslėgtoms arba suskystintoms dujoms) nuo 1,2 iki 10,0 litrų esant slėgiui iki 15 MPa (150 atm) ir naudojamas kvėpavimo takų dujų mišiniams sodrinti anestezijos aparatūroje. , esant kvėpavimo sutrikimams, bronchinės astmos priepuoliui malšinti, bet kokios kilmės hipoksijai šalinti, esant dekompresinei ligai, virškinimo trakto patologijoms gydyti deguonies kokteilių pavidalu. Individualiam naudojimui medicininiu deguonimi iš cilindrų pripildomi specialūs guminiai indai – deguonies pagalvėlės. Įvairių modelių ir modifikacijų deguonies inhaliatoriai naudojami deguonies arba deguonies-oro mišinio tiekimui vienu metu vienai ar dviem nukentėjusiems lauke ar ligoninės aplinkoje. Deguonies inhaliatoriaus privalumas yra tai, kad yra dujų mišinio kondensatorius-drėkintuvas, kuris naudoja iškvepiamo oro drėgmę. Norint apskaičiuoti balione likusio deguonies kiekį litrais, balione esantis slėgis atmosferose (pagal reduktoriaus manometrą) paprastai dauginamas iš cilindro talpos litrais. Pavyzdžiui, 2 litrų talpos cilindre manometras rodo 100 atm deguonies slėgį. Deguonies tūris šiuo atveju yra 100 × 2 = 200 litrų.

INMaisto pramone

Maisto pramonėje deguonis registruojamas kaip maisto priedas E948, kaip raketinis kuras ir pakavimo dujos.

INchemijos pramonė

Chemijos pramonėje deguonis naudojamas kaip oksidatorius daugelyje sintezių, pavyzdžiui, angliavandenilius oksiduojant į deguonies turinčius junginius (alkoholius, aldehidus, rūgštis), amoniaką į azoto oksidus gaminant azoto rūgštį. Dėl aukštų temperatūrų, atsirandančių oksidacijos metu, pastarieji dažnai atliekami degimo režimu.

INŽemdirbystė

Šiltnamiuose, deguonies kokteiliams gaminti, gyvūnų svoriui priaugti, vandens aplinkos praturtinimui deguonimi auginant žuvis.

Biologinis deguonies vaidmuo

Avarinis deguonies tiekimas bombų slėptuvėje

Dauguma gyvų būtybių (aerobų) kvėpuoja deguonimi iš oro. Deguonis plačiai naudojamas medicinoje. Sergant širdies ir kraujagyslių ligomis, siekiant pagerinti medžiagų apykaitos procesus, į skrandį suleidžiamos deguonies putos („deguonies kokteilis“). Poodinis deguonies suleidimas naudojamas esant trofinėms opoms, drambliams, gangrenai ir kitoms sunkioms ligoms. Dirbtinis ozono sodrinimas naudojamas orui dezinfekuoti ir dezodoruoti bei geriamam vandeniui valyti. Radioaktyvusis deguonies izotopas 15 O naudojamas kraujo tėkmės greičiui ir plaučių ventiliacijai tirti.

Toksiški deguonies dariniai

Kai kurie deguonies dariniai (vadinamosios reaktyviosios deguonies rūšys), pavyzdžiui, vienkartinis deguonis, vandenilio peroksidas, superoksidas, ozonas ir hidroksilo radikalai, yra labai toksiški. Jie susidaro deguonies aktyvavimo arba dalinio redukavimo proceso metu. Superoksidas (superoksido radikalas), vandenilio peroksidas ir hidroksilo radikalas gali susidaryti žmonių ir gyvūnų ląstelėse bei audiniuose ir sukelti oksidacinį stresą.

Izotopai

Deguonis turi tris stabilius izotopus: 16 O, 17 O ir 18 O, kurių vidutinis kiekis atitinkamai sudaro 99,759%, 0,037% ir 0,204% viso deguonies atomų skaičiaus Žemėje. Ryškų lengviausių iš jų, 16 O, vyravimą izotopų mišinyje lemia tai, kad 16 O atomo branduolys susideda iš 8 protonų ir 8 neutronų (dvigubas magiškas branduolys su užpildytais neutronais ir protonų apvalkalais). O tokie branduoliai, kaip išplaukia iš atomo branduolio sandaros teorijos, yra ypač stabilūs.

Taip pat žinomi radioaktyvieji deguonies izotopai, kurių masės skaičiai nuo 12 O iki 24 O. Visų radioaktyvių deguonies izotopų pusinės eliminacijos laikas yra trumpas, ilgiausias iš jų yra 15 O, kurio pusinės eliminacijos laikas ~120 s. Trumpiausio izotopo 12 O pusinės eliminacijos laikas yra 5,8·10-22 s.

Deguonis (O) stovi 1 periode, VI grupėje, pagrindiniame pogrupyje. p-elementas. Elektroninė konfigūracija 1s22s22p4 . Elektronų skaičius išoriniame lygyje – 6. Deguonis gali priimti 2 elektronus ir retais atvejais pasiduoti. Deguonies valentingumas lygus 2, oksidacijos laipsnis –2.

Fizinės savybės: deguonies ( O2 ) – bespalvės dujos, bekvapės ir beskoniai; šiek tiek tirpsta vandenyje, šiek tiek sunkesnis už orą. Prie -183 °C ir 101,325 Pa deguonis suskystėja, įgaudamas melsvą spalvą. Molekulių struktūra: Deguonies molekulė yra dviatomė, normaliomis sąlygomis stipri ir pasižymi magnetinėmis savybėmis. Ryšys molekulėje yra kovalentinis ir nepolinis. Deguonis turi alotropinę modifikaciją - ozonas(O3 ) – stipresnis oksidatorius nei deguonis.

Cheminės savybės: Prieš baigiant energijos lygį, deguoniui reikia 2 elektronų, kuriuos jis priima esant -2 oksidacijos būsenai, tačiau kartu su fluoru deguonis yra ОF2 -2 ir O2F2 -1. Dėl cheminio aktyvumo deguonis sąveikauja beveik su visomis paprastomis medžiagomis. Su metalais sudaro oksidus ir peroksidus:

Deguonis reaguoja ne tik su platina. Esant aukštai ir aukštai temperatūrai, jis reaguoja su daugeliu nemetalų:

Deguonis tiesiogiai su halogenais nesąveikauja. Deguonis reaguoja su daugeliu sudėtingų medžiagų:

Deguoniui būdingos degimo reakcijos:

Daugelis organinių medžiagų dega deguonimi:

Kai acetaldehidas oksiduojamas deguonimi, gaunama acto rūgštis:

Kvitas: laboratorijoje: 1) vandeninio šarmo tirpalo elektrolizė: šiuo atveju katode išsiskiria vandenilis, o anode – deguonis; 2) Bertolo druskos skilimas kaitinant: 2КlО3? 2Кl + 3О2?; 3) gaunamas labai grynas deguonis: 2КМnO4?К2МnO4 + МnО2 + О2?.

Rasti gamtoje: deguonis sudaro 47,2% žemės plutos masės. Laisvoje būsenoje jo yra atmosferos ore - 21%. Jis yra daugelio natūralių mineralų dalis, didžiulis jo kiekis randamas augalų ir gyvūnų kūnuose. Natūralus deguonis susideda iš 3 izotopų: O(16), O(17), O(18).

Taikymas: naudojamas chemijos, metalurgijos pramonėje ir medicinoje.

24. Ozonas ir jo savybės

Kietoje būsenoje deguonis turi tris modifikacijas: ?-, ?– ir ?– modifikacijas. Ozonas ( O3 ) – viena iš alotropinių deguonies modifikacijų . Molekulių struktūra: ozonas turi netiesinę molekulinę struktūrą, kurios kampas tarp atomų yra 117°. Ozono molekulė turi tam tikrą poliškumą (nepaisant tos pačios rūšies atomų, kurie sudaro ozono molekulę) ir yra diamagnetinė, nes neturi nesuporuotų elektronų.

Fizinės savybės: ozonas yra mėlynos dujos, turinčios būdingą kvapą; molekulinė masė = 48, lydymosi temperatūra (kietos medžiagos) = 192,7 °C, virimo temperatūra = 111,9 °C. Skystas ir kietas ozonas yra sprogūs, toksiški ir gerai tirpsta vandenyje: 0 °C temperatūroje 100 tūrių vandens ištirpsta iki 49 tūrių ozono.

Cheminės savybės: Ozonas yra stiprus oksidatorius, jis oksiduoja visus metalus, įskaitant auksą – Au ir platiną – Pt (ir platinos grupės metalus). Ozonas veikia blizgančią sidabro plokštelę, kuri akimirksniu pasidengia juodu sidabro peroksidu – Ag2O2; terpentinu išmirkytas popierius užsidega, metalų sieros junginiai oksiduojasi į sieros rūgšties druskas; daugelio dažų spalva pasikeičia; sunaikina organines medžiagas – tokiu atveju ozono molekulė atskiria vieną deguonies atomą, ozonas virsta paprastu deguonimi. Taip pat dauguma nemetalų žemesnius oksidus paverčia aukštesniaisiais, o jų metalų sulfidus – sulfatais:

Kalio jodidas ozonu oksiduojamas į molekulinį jodą:

Tačiau su vandenilio peroksidu H2O2 ozonas veikia kaip reduktorius:

Chemiškai ozono molekulės yra nestabilios – ozonas gali spontaniškai suirti į molekulinį deguonį:

Kvitas: ozonas susidaro ozonizatoriuose praleidžiant elektros kibirkštis per deguonį arba orą. Ozono susidarymas iš deguonies:

Ozonas gali susidaryti oksiduojantis šlapiam fosforui ir dervingoms medžiagoms. Ozono determinantas: norint nustatyti ozono buvimą ore, reikia panardinti į orą kalio jodido ir krakmolo pastos tirpale suvilgytą popierių – jei popieriaus lapelis pamėlynuoja, vadinasi, ore yra ozono. Rasti gamtoje: Atmosferoje ozonas susidaro elektros išlydžių metu. Taikymas: Būdamas stiprus oksidatorius, ozonas naikina įvairių rūšių bakterijas, todėl plačiai naudojamas vandens valymui ir oro dezinfekcijai, naudojamas kaip balinimo priemonė.