Vad är graden av oxidation av syre? Valensen för syre och oxidationsgraden

Alla vi andas luft som är mestadels kväve- och syremolekyler med mindre tillsats av andra element. Sålunda, är syre en av de viktigaste kemiska element. Dessutom, dess molekyler finns det i ett stort antal olika kemiska föreningar som används i vardagen. För att beskriva alla egenskaper hos detta element är inte tillräckligt och hundra sidor, så vi begränsar grundläggande fakta om berättelser, liksom grundelement egenskaper - valens och graden av oxidation av syre, andelen tillämpa de grundläggande fysikaliska egenskaper.

Historia av upptäckten av ett kemiskt element

Den officiella tidpunkten för upptäckten av den kemiska element "syre" är 1 augusti 1774. Samma dag, den brittiska kemisten John. Priestley avslutade sitt experiment på nedbrytningen av kvicksilveroxid, som är i ett slutet kärl. vetenskapsman mottagen gas som stöder förbränning Vid fullbordan av experimentet. Men denna upptäckt gick obemärkt även av forskarna. Priestley trodde att han kom inte att allokera ett nytt element och en del av luften. Dzhozef Pristli sina resultat delas med den berömda franska vetenskapsmannen och kemisten Antuanom Lavuaze, som kunde förstå vad misslyckades med att göra en engelsman. I 1775, var Lavoisier kunnat konstatera att det fanns "en integrerad del av luften" faktiskt är en oberoende kemiskt grundämne och namngav det syre, som är översatt från grekiska betyder "syrabildande". Lavoisier trodde då att syre är närvarande i alla syror. Därefter blandades de syror med formel härledd som inte innehåller syreatomer, men namnet fastnat.

Syre - speciellt molekylstruktur

Aktiva kemiska elementet är en färglös gas, luktlös och smaklös. Kemisk formel - O _2. Kemister kallar vanlig diatomiskt syre eller "atmosfäriskt syre" eller "dioxygen." Molekyl substans består av två kopplade syreatomer. Det finns också en molekyl bestående av tre atomer - O _3. Detta ämne kallas ozon, mer information om det kommer att skrivas nedan. En molekyl med två atomer av syre har en oxidationsgrad -2, eftersom den är i stånd att bilda två oparad elektron kovalent bindning. Den energi som frigörs under sönderdelning (dissociation) syreatomer i molekylen är lika med 493,57 kJ / mol. Det är en ganska stor skillnad.

Valensen för syre och oxidationsgraden

Under valensen för ett kemiskt element har i åtanke dess förmåga att ta över ett visst antal atomer av andra kemiska element. Valensen för syre är två. Valensen hos syremolekylen också är lika med två, eftersom de två atomer förbundna med varandra och har förmågan att fästa till sin struktur även en atom av en annan förening, dvs bilda en kovalent bindning med den. Till exempel, en molekyl vatten _H2O resulterande i bildningen av kovalenta bindningar mellan en syreatom och två väteatomer.

Syre återfinns i många av de kända kemiska föreningar. Det finns även en separat typ av kemiska föreningar - oxider. Denna substans erhålls genom att kombinera praktiskt taget vilken kemiskt element med syre. Graden av oxidation av syre i oxiderna är lika med -2. Men i vissa föreningar denna siffra kan vara olika. Mer om det kommer att beskrivas nedan.

Fysikaliska egenskaperna hos syre

Normal diatomiskt syre är en gas som inte har någon färg, lukt och smak. I det normala tillståndet, dess densitet - 1,42897 kg / m ^3. Vikt 1 liters substansen är något mindre än 1,5 gram, dvs rent syre är tyngre än luft. När den upphettas, är molekylen dissocieras till atomer.

När mediet temperaturen sänks till -189,2 ^C. syre den ändrar sin struktur från det gasformiga till vätskan. Därför finns det en koka. När temperaturen sjunker till -218.35 ^{° C} finns en ändring av strukturen med den flytande kristallen. Vid denna temperatur syre är i form av blåaktig kristaller.

Vid rumstemperatur, är syre sparsamt löslig i vatten - på sin ena liter för 31 milliliter av syre. Löslighet med andra substanser: 220 ml för 1 liter etanol, 231 ml för en liter aceton.

Kemiska egenskaperna hos syre

Om de kemiska egenskaperna hos syre kan skriva ett Talmud. Den viktigaste egenskapen hos syre - är denna oxidation. Detta material är mycket starkt oxidationsmedel. Syre kan reagera med nästan alla de kända element i det periodiska systemet. Som ett resultat av denna interaktion oxider bildas, såsom diskuterats tidigare. En syre oxidation i föreningar med andra element är väsentligen lika 2. Ett exempel på sådana föreningar är vatten _(H2O), koldioxid (CO _2), kalciumoxid, litiumoxid, och andra. Det finns dock en viss kategori av oxider, som kallas peroxider eller peroxider. Deras egenhet är att det finns en peroxidgrupp "-O-O-" i dessa föreningar. Denna grupp minskar oxidativa egenskaper hos O _2, så att graden av oxidation i syre peroxid är -1.

I samband med de alkalimetall- aktiva syre bildar superoxider eller superoxid. Exempel på sådana strukturer är:

• kaliumsuperoxid (KO _2);
• rubidium superoxid (RBO _2).

Deras egenhet är att graden av oxidation av syre i superoxid är -1/2.

I förening med den mest aktiva kemiska elementet - fluor, fluorider erhölls. På dem kommer att diskuteras nedan.

Högre grad av oxidation i syreföreningar

Beroende på vad ämnet får reagera med syre, har syre sju grader av oxidation:

1. -2 - i oxider och organiska föreningar.
2. -1 - i peroxider.
3. -1/2 - i superoxid.
4. -1/3 - i oorganisk ozonid (sann triatomic syre - ozon).
5. +1/2 - i salterna av syre katjon.
6. 1 - i monofluorid syre.
7. 2 - i syre difluorid.

Såsom kan ses, att ju högre grad av oxidation av syre uppnås i oxider och organiska föreningar, och fluorider det även har positiv styrka. Inte alla typer av interaktioner kan utföras på ett naturligt sätt. För bildningen av vissa föreningar kräver speciella betingelser, såsom högt tryck, hög temperatur, exponering sällsynta föreningar som nästan aldrig finns i naturen. Överväga den basiska syreförening med andra kemiska element: oxiderna, fluorider och peroxider.

Klassificerings oxider på syra-bas egenskaper

Det finns fyra typer av oxider:

• grundläggande;
• syra;
• neutral;
• amfotera.

En syre oxidation i dessa typer av föreningar är -2.

• Basiska oxider - en förening med metaller som har låga oxidationstillstånd. Typiskt, vid omsättning med syror erhålles av motsvarande salt, och vatten.
• Sura oxider - nonmetal oxider med en hög grad av oxidation. I tillsats därtill av vatten bildade syran.
• Neutrala oxider - föreningar som inte ingå någon reaktion med syror eller med baser.
• Amfotera oxider - föreningar med metaller med låg elektronegativitet värde. De är beroende på omständigheterna, uppvisar egenskaper och sura och basiska oxider.

Peroxider, graden av syre vid oxidationen av väteperoxid och andra föreningar

Peroxider kallas syreföreningar med alkalimetaller. De erhålles genom förbränning av dessa metaller i syre. Peroxider organiska föreningar är extremt explosiva. De kan även framställas genom absorption av syreoxider. Exempel på peroxider:

• väteperoxid (H ₂ O _2);
• bariumperoxid (BaO _2);
• natriumperoxid (Na ₂ O _2).

Alla av dem har gemensamt är att de innehåller syre grupp -OO-. Följaktligen, är syre vid oxidationen grad -1 peroxider. En av de mest kända föreningarna -OO grupp är väteperoxid. Under normala förhållanden, är denna förening en flytande blekblå. Enligt deras kemiska egenskaperna hos väteperoxid är närmare en svag syra. Sedan -OO bindning i föreningen har dålig stabilitet, även vid rumstemperatur, kan en lösning av väteperoxid sönderdelas till vatten och syre. Det är en kraftfull oxidationsmedel emellertid genom reaktion med en stark oxiderande egenskaper reduktant har bara väteperoxid. Graden av syre vid oxidationen av väteperoxid, som i andra peroxider är -1.

Andra typer av peroxider är:

• superoxider (superoxider, i vilken syre har oxidationen -1/2);
• oorganiska ozonider (extremt instabil förening som i sin anjon struktur ozon);
• molozonide (föreningen som i dess struktur en bindning -OOO-).

Fluorider, graden av oxidation i syre OF2

Fluor - den mest aktiv medlem i alla nu kända. Därför, för att reaktionen mellan syre och fluor vara inte oxider och fluorider. De kallas så eftersom denna förening är inte syre och fluor är ett oxidationsmedel. Fluor kan inte uppnås på ett naturligt sätt. Deras enda syntetiserad genom att extrahera association med fluor vattenhaltig KOH. syre fluorider är indelade i:

• syre difluorid (OF _2);
• monofluorid syre (O ₂ F _2).

Överväga i större detalj var och en av föreningarna. syre difluorid i sin struktur är en färglös gas med en stark obehaglig lukt. Vid kylning kondenseras i en gulaktig vätska. Vätskan dåligt blandbart med vatten, men bra luft, fluor och ozon. Kemiska egenskaperna hos syre difluorid - ett mycket starkt oxidationsmedel. Graden av oxidation i syre OF2 är 1, d v s i denna förening är fluor oxidant och syre - reducerande medel. AV ₂ är mycket giftigt, än ren fluor och närmar toxiciteten hos fosgen. Den huvudsakliga användningen av denna typ av förening - som oxidationsmedel för drivmedel, eftersom syre difluorid är inte explosiv.

monofluorid syre i det normala tillståndet är en fast gulaktig. Vid smältning bildar en röd vätska. Det är en kraftfull oxidationsmedel, högexplosiv i kontakt med organiska föreningar. Denna föreningen uppvisar syre oxidationstillstånd lika med 2, d v s i detta fluoridsyre förening verkar som ett reduktionsmedel, och fluor - oxidant.

Ozon och dess föreningar

Ozon - en molekyl som har tre syreatomer bundna till varandra. I det normala tillståndet är blå gas. Vid kylning, bildar vätskan en djupblå färg nära indigo. Den fasta är en kristall av mörkblå färg. Ozon har en stickande lukt, kan det naturligtvis kännas i luften efter en svår storm.

Ozon, som vanligt syre, är en mycket stark oxidant. Kemiska egenskaper nära till starka syror. När de utsätts för ozonoxider ökar deras grad av oxidation med syre evolution. Men på samma grad av sänkt syre oxidation. De ozon kemiska bindningarna är inte lika stark som i O _2, så _att under normala betingelser utan den ansträngning det kan upplösa till syre med frigörandet av värmeenergi. Med ökande temperatur påverkan på ozonmolekylen och med minskande tryck sönderfallsprocessen diatomiskt syre exotermiskt påskyndas. Dessutom, om ett stort utrymme i ozon, denna process kan resultera i en explosion.

Eftersom ozon är ett mycket starkt oxidationsmedel och nästan alla processer som inbegriper med dess stora mängden O _2, då ozon är ett mycket giftigt ämne. Emellertid, i den övre atmosfären ozonskiktet spelar rollen av en reflektor av ultraviolett solljus.

Eftersom ozon användning laboratorieinstrument skapa organiska och oorganiska ozonider. Detta är en mycket instabil på materiens struktur, så deras skapande under naturliga förhållanden är omöjligt. Ozonider lagras endast vid låga temperaturer, eftersom det vid vanlig temperatur, de är extremt giftiga och explosiva.

Användningen av syre och dess föreningar inom industrin

På grund av det faktum att på en gång, har forskare lärt sig, vilken grad av oxidation i syre genom att reagera med andra element, det och dess föreningar används allmänt inom industrin. Särskilt efter mitten av nittonhundratalet uppfanns expansionsturbiner - enheter med förmåga att omvandla syre till mekanisk potentiell energi. Eftersom syre - extremt brandfarligt ämne, då den används i alla branscher där det är nödvändigt att använda eld och värme. Vid skärning och svetsning av metaller används också kapslar med trycksatt syre för att förbättra lågan svetsanordning. Syre är allmänt används inom stålindustrin, där av komprimerad O ₂ bibehålls i hög temperatur masugnen. Den maximala graden av oxidation av syre är -2. Denna egenskap är det aktivt används för framställning av oxider för ändamålet att ytterligare förbränning och frigör termisk energi. Flytande syre, ozon, och andra föreningar som innehåller en stor mängd av O _{2 användes} som oxidationsmedel drivmedel. Oxiderad syre vissa organiska föreningar används som sprängämnen.

Inom den kemiska industrin, är syre används som oxidationsmedel i syra-kolväteföreningar, såsom alkoholer, syror och liknande. D. Läkemedlet används vid ett reducerat tryck för patienter med lungproblem, för att upprätthålla organismens liv. I jordbruket, är små doser av rent syre som används för odling av fisk i dammar, för att öka andelen av boskap och liknande. D.

Syre - en kraftfull oxideringsmedel, vilket är viktigt att det finns

Ovanför det var mycket skrivet om vad syre har ett oxidationstillstånd när de ingår reaktion med olika föreningar och element, vilka typer av syreföreningar, det finns, vilka typer av livshotande och som inte. Man kan fortfarande oklara - som i alla dess toxicitet och en hög grad av oxidation av syre är en av de faktorer som är väsentliga för livet på jorden? Det faktum att vår planet är en mycket balanserad kropp, som är anpassad speciellt för att de ämnen som finns i den atmosfäriska skiktet. Hon är involverad i cykeln, vilken är enligt följande: en man och alla andra djur förbrukar syre och producerar koldioxid, och växter i de allra flesta förbrukar koldioxid och producerar syre. Allt i världen sammankopplade, och förlusten av en länk i kedjan kan bryta hela kedjan. Vi får inte glömma det och ta hand om livet på planeten som helhet, inte bara de enskilda representanter.