kyslík je jedním z nejhojnějších prvků na planetě Zemi a ve vesmíru. Kyslík má atomové číslo osm a molární hmotnost kyslíku je přibližně 15,9994. Abychom pochopili, proč je důležité znát molární hmotnost kyslíku, musíme nejprve pochopit, co je molární hmota a jak se vztahuje k provádění výpočtů v chemii.
co je molární hmota?
molární hmotnost chemické látky je množství hmoty, které má jediný mol této látky, hmotnost, kterou má jeden mol dané látky., Tato definice však moc nepomůže, pokud nevíte, co je krtek. Mol je měrná jednotka, která se používá k měření množství dané chemické látky. Moles používají vědci ke sledování toho, kolik elementárních entit je ve vzorku chemikálií. Elementární entity jsou atomy nebo molekuly. Jeden mol má ekvivalentní počet elementárních entit k počtu atomů nalezených v 12 g uhlíku 12. Tento počet atomů je 6,022×10^23 a je označován jako Avogadrovo číslo.,
číslo Avogadro a krtek jsou důležité pojmy v chemii. Chemické interakce zahrnují miliardy atomů, které vzájemně interagují a jsou přeskupeny, je však nepraktické pokusit se reprezentovat pohyb miliard atomů nebo vizualizovat uvedené atomy. Vědci však stále potřebují měrnou jednotku, která je schopna reprezentovat miliardy elementárních entit. Tím, že stojí v 6.022×10^23 atomů, mol umožňují výpočty zahrnující chemikálie., Závaží látky jsou ve srovnání s počtem atomů v dané látky (definována jako počet molů), které se provádí, protože hmotnost je poměrně snadné sledovat, jak v porovnání k počtu atomů v chemické vzorku.
při výpočtech, které zahrnují dvě nebo více různých chemikálií, je nutné použít jak krtky, tak číslo Avogadro. Avogadrovo číslo musí být využito k interpretaci toho, jak chemikálie vzájemně interagují, a jak jsou molekuly v chemických vzorcích kombinovány., Podívejme se na příklad toho, jak mohou krtci zjednodušit reprezentaci a výpočet chemikálií. Jeden atom kyslíku a dva atomy vodíku se spojují dohromady, aby vytvořily jednu molekulu vody, a proto je jedna mol voda vyrobena z mol kyslíku a dvou molů vodíku. Tento vztah může být reprezentován takto:
1 mol H2O = 2 × 6,022×1023 vodíku + 6,022×1023 kyslíku.
stručně shrnout, hmotnost, která patří k jednomu mol látky, se bude rovnat molekulové hmotnosti této látky. Například 18.,015 atomové hmotnostní jednotky se stane být voda má molekulární hmotnost, a hmotnost jednoho molu vody je přibližně 18.015 g.
Význam Molární Hmotnost
je důležité vědět, molární hmotnost látky, protože molární hmotnost může být použit k překladu mezi hmotností materiálu a počet molů ve vzorku dané látky. Nemůžete přímo měřit počet krtků ve vzorku, aniž byste věděli molární hmotnost látky., Existuje určitá hmota, která existuje pro každý mol látky, a navíc každý iont nebo atom látky má svou vlastní hmotnost. V případě čistého prvku bude atomová hmotnost prvku ekvivalentní hmotnosti, kterou má jedna molekula tohoto prvku. Tento vztah platí bez ohledu na to, jak se výpočet provádí, zda se výpočet provádí v jednotkách atomové hmotnosti nebo gramech na mol.
molární hmotnost látky může být určena odebráním hmotnosti látky a jejím dělením množstvím., Výsledek tohoto výpočtu je obvykle uveden v gramech na mol. Molární hmotnost titanu je přibližně 47,88 g na mol nebo 47,8 atomových hmotnostních jednotek. Protože vztah mezi avogadrova konstanta a molární hmotnost, lze vyvodit, že pro 7.88 g titanu obsahuje 6.022×10 na 23 atomů titanu.
charakteristická molární hmotnost prvku je ekvivalentní atomové hmotnosti v gramech na mol tohoto prvku., Další metodou stanovení molární hmotnosti látky je užívání molární hmotnostní konstanty, která je 1 g na mol, a vynásobení atomovou hmotností v AMU. Pak budete muset shrnout atomovou hmotnost atomových atomů. To by vám mělo dát molární hmotnost sloučeniny, která se skládá z různých druhů atomů. Jako příklad, pokud potřebujete zjistit molární hmotnost NaCl, budete muset najít atomovou hmotnost sodíku i chloru. Atomová hmotnost chloru je 35,45 g na mol, zatímco atomová hmotnost sodíku je 22,99 g na., Tyto dvě hmoty jsou kombinovány, aby získaly 58,44 g na krtek.
struktura kyslíku
kyslík je jeho vlastní prvek, s chemickým vzorcem jednoduše jednoho atomu kyslíku. Nicméně, když se nachází v atmosféře, je to nejběžnější forma je, že O2, dva atomy kyslíku spojit dohromady. Tato formace se označuje jako diatomický kyslík.
v diatomickém kyslíku jsou dva atomy kyslíku navzájem spojeny prostřednictvím specifické elektronové konfigurace známé jako spin triplet., Spin triplet elektronová konfigurace má pořadí vazby dvou, a popisy této vazby obvykle odkazují na to jako dvojná vazba. Spin triplet vazba může být také popsán jako kombinace dvou tří elektron dluhopisů a jeden dvou-elektronové dluhopisů. Základním stavem molekuly diatomického kyslíku je tripletový kyslík, všimněte si, že tripletový kyslík není O3 nebo ozon. Molekula O2 má elektronovou konfiguraci sestávající ze dvou nepárových elektronů, které zabírají pár degenerovaných molekulárních orbitalů. Vazba diatomického kyslíku je slabší než trojná vazba diatomického dusíku., Některé z anti-vazebné orbitaly jsou vyplněny v dvouatomová molekula dusíku bond, ale všechny vazebné molekulové orbitaly jsou plné.
Fyzikální Vlastnosti Kyslíku
Protože voda má asi jednu molekulu O2 pro každé dvě molekuly N2, dusíku je méně rozpustný než kyslík ve vodě. Rozpustnost kyslíku ve vodě závisí na teplotě vody. Když se kolem 20°C voda rozpouští pouze polovinu tolik kyslíku, než když je voda při 0°C, rozpustí se 7, 6 mg/L oproti 14, 6 mg/l., Při jedné standardní atmosféře a 25°C je na každý litr sladké vody asi 6,04 mL kyslíku. Naproti tomu mořská voda má za stejných atmosférických podmínek pouze asi 4, 95 mL na litr kyslíku.
Kyslík zamrzne na 54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F), když to kondenzuje na 90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F). V pevných i kapalných formách má kyslík světle modré zbarvení, které vyplývá z absorpce červených vlnových délek.
chemické vlastnosti kyslíku
kyslík je bez zápachu, bez chuti a bezbarvý., a kyslík v atmosféře se vytváří při pravidelných / standardních tlacích a teplotách. Kyslík je nekovový prvek a na periodické tabulce je členem chalkogenové skupiny. Kyslík je také vysoce reaktivní a tvoří sloučeniny s většinou ostatních prvků velmi snadno. Ze všech reaktivních prvků má kyslík druhou nejvyšší elektronegativitu, která je vytlačena pouze fluorem. Kyslík je také silným oxidačním činidlem. Po prvcích helium a vodík je kyslík nejhojnějším prvkem ve vesmíru., Kyslík také tvoří přibližně polovinu kůry země a pokud jde o hmotnost, je to nejhojnější prvek v kůře.
protože volný kyslík je vysoce chemicky reaktivní, neobjevuje se na Zemi kromě fotosyntetického systému prováděného živými organismy. Elementární kyslík je produkován rostlinami, které využívají energii Slunce a vody k vytvoření použitelné energie pro sebe. Předpokládá se, že přibližně 2.,Před 5 miliardami let se v atmosféře začal hromadit diatomický kyslík, poháněný výskytem fotosyntetických organismů.
použití pro kyslík
kyslík se používá mnoha různými způsoby. Používá se jak biologickými systémy k výrobě energie, tak lidmi pro různé lékařské a průmyslové účely. Pokud jde o biologické využití kyslíku, mitochondrie v buňce používají kyslík, aby pomohly při tvorbě adenosintrifosfátu nebo ATP., K tomu dochází během procesu známého jako oxidační fosforylace a tento proces je rozhodující pro vytvoření energie, kterou buňka potřebuje k fungování. Některé druhy reaktivního kyslíku, jako je peroxid vodíku nebo H2O2 a superoxid 02 negativní, jsou vedlejšími produkty použití kyslíku v živých buňkách.
pokud jde o lékařské použití kyslíku, provádí se kyslíková terapie ke zvýšení obsahu kyslíku v krvi a oběhovém systému jednotlivce., Zvýšené množství kyslíku v krvi snižuje napětí umístěné na srdci, protože snižuje odolnost proti průtoku krve, která doprovází mnoho plicních onemocnění. Z tohoto důvodu se kyslíková terapie často používá k léčbě určitých typů srdečních poruch, jako je městnavé srdeční selhání, stejně jako pneumonie a emfyzém. Některé vysokotlaké kyslíkové komory označované jako hyperbarické komory zvyšují tlak kyslíku kolem jednotlivce a pomáhají jednotlivci dýchat kyslík. Tyto hyperbarické komory se obvykle používají v prostředí s nízkým obsahem kyslíku.