az oxigén a Föld bolygó és az univerzum egyik legelterjedtebb eleme. Az oxigén atomszáma nyolc, az oxigén moláris tömege körülbelül 15.9994. Ahhoz, hogy megértsük, miért fontos az oxigén moláris tömegének ismerete, először meg kell értenünk, mi a moláris tömeg, és hogyan kapcsolódik a kémiai számítások elvégzéséhez.
mi a moláris tömeg?
egy kémiai anyag móltömege az a tömegmennyiség, amelynek az anyagnak egyetlen mólja van, az adott anyag egy móljának tömege., Ez a meghatározás azonban nem sokat segít, ha nem tudja, mi a vakond. A mól egy mértékegység, amelyet egy adott kémiai anyag mennyiségének mérésére használnak. A molyokat a tudósok használják annak nyomon követésére, hogy hány elemi egység van a vegyi anyagok mintáján belül. Az elemi entitások atomok vagy molekulák. Az egyik mólnak azonos számú elemi entitása van a 12 g szén-12-en belül található atomok számával. Ez az atomok száma 6,022×10^23, és Avogadro-számnak nevezik.,
Avogadro száma és a vakond fontos fogalmak a kémiában. A kémiai kölcsönhatások több milliárd atomot érintenek, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással, és átrendeződnek, azonban nem célszerű megpróbálni több milliárd Atom mozgását ábrázolni vagy ábrázolni az említett atomokat. Ennek ellenére a tudósoknak még mindig szükségük van egy olyan mértékegységre, amely képes több milliárd elemi entitást képviselni. Azáltal, hogy 6.022×10^23 atomokra áll, a mólok lehetővé teszik a vegyi anyagokat érintő számításokat., Az anyagok súlyait összehasonlítjuk az anyagon belüli atomok számával (amelyet számos mol határoz meg), ami azért történik, mert a súlyt meglehetősen könnyű nyomon követni a kémiai mintában lévő atomok számához képest.
ha két vagy több különböző vegyi anyagot tartalmazó számításokat végeznek, mind a Mol, mind az Avogadro számát kell használni. Az Avogadro számát fel kell használni annak értelmezésére, hogy a vegyi anyagok hogyan hatnak egymásra, és hogyan kombinálják a kémiai mintákon belüli molekulákat., Nézzünk egy példát arra, hogy a molyok hogyan egyszerűsíthetik a vegyi anyagok ábrázolását és kiszámítását. Egy oxigénatom és két hidrogénatom együttesen egy molekula vizet hoz létre, ezért egy mole vizet egy mole oxigénből és két Mole hidrogénből állítanak elő. Ez a kapcsolat így ábrázolható:
1 mól H2O = 2 × 6,022×1023 hidrogén + 6,022×1023 oxigén.
röviden összefoglalva, az anyag egy móljához tartozó tömeg megegyezik az anyag molekulatömegével. Például a 18.,015 atomtömege egységekben történik, hogy a víz molekuláris tömege, a tömeg egy tégla a víz körülbelül 18.015 g.
A Fontosságát Moláris Tömege
fontos tudni, hogy a moláris tömeg, anyag, mert moláris tömege lehet használni, hogy a fordítás között, a tömeg az anyag száma a mol a mintában az adott anyag. Nem tudta közvetlenül mérni a mintában lévő mólok számát anélkül, hogy tudta volna az anyag moláris tömegét., Van egy határozott tömeg, amely létezik egy anyag minden móljára, ráadásul az anyag minden ionjának vagy atomjának saját tömege van. Tiszta elem esetén az elem atomtömege megegyezik az elem egy molekulája által birtokolt tömeggel. Ez a kapcsolat igaz, függetlenül attól, hogy a számítás hogyan történik, függetlenül attól, hogy a számítást atomtömeg-egységekben vagy gramm / mólban végzik-e vagy sem.
egy anyag moláris tömegét úgy lehet meghatározni, hogy figyelembe vesszük az anyag tömegét, és elosztjuk azt a mennyiséggel., Ennek a számításnak az eredményét általában grammban adják meg mólonként. A titán moláris tömege körülbelül 47,88 g / mól vagy 47,8 atomtömeg egység. Az Avogadro száma és a moláris tömeg közötti összefüggés miatt arra lehet következtetni, hogy a 7,88 g titán 6,022×10-et tartalmaz a titán 23.atomjához.
egy elem jellemző móltömege megegyezik az elem mólonkénti atomtömegével grammban., Egy másik módszer az anyag moláris tömegének meghatározására a moláris tömegállandó, amely 1 g / mól, majd az Amu atomtömegével megszorozzuk. Ezután össze kell összegeznie az alkotó atomok atomtömegét. Ennek során meg kell adni a moláris tömege egy vegyület, amely áll a különböző típusú atomok. Például, ha meg kell találnod a NaCl moláris tömegét, meg kell találnod mind a nátrium, mind a klór atomtömegét. A klór atomtömege 35,45 g mólonként, míg a nátrium atomtömege 22,99 g per., Ez a két tömeg kombinálódik, hogy 58,44 g / mól.
az oxigén szerkezete
az oxigén saját eleme, egyszerűen egy oxigénatom kémiai képletével. Azonban, amikor a légkörben található, ez a leggyakoribb formája az O2, két oxigénatom össze. Ezt a képződést diatomikus oxigénnek nevezik.
a diatomi oxigénben a két oxigénatom egy spin-hármasként ismert specifikus elektronkonfiguráción keresztül kapcsolódik egymáshoz., A spin-triplett elektronkonfiguráció két kötésrenddel rendelkezik, és ennek a kötésnek a leírása általában kettős kötésként utal rá. A spin-triplett kötés két három elektron kötés és egy két elektron kötés kombinációjaként is leírható. A diatomi oxigén molekula földi állapota a triplett oxigén, vegye figyelembe, hogy a triplett oxigén nem O3 vagy ózon. Az O2 molekula elektronkonfigurációja két páratlan elektronból áll, amelyek néhány degenerált molekuláris pályát vesznek fel. A diatomikus oxigén kötése gyengébb, mint a diatomikus nitrogén hármas kötése., A kötésgátló pályák egy része diatomikus nitrogénkötéssel van kitöltve, de az összes kötési molekuláris pálya tele van.
az oxigén fizikai tulajdonságai
mivel a víznek körülbelül egy O2 molekulája van minden két N2 molekulára, a nitrogén kevésbé oldódik, mint a vízben lévő oxigén. Az oxigén vízben való oldhatósága a víz hőmérsékletétől függ. 20°C körül a víz csak fele annyi oxigént old fel, mint amikor a víz 0°C-on van, feloldva 7,6 mg/L-T, szemben a 14,6 mg/L-rel., Egy normál atmoszférában és 25°C-on körülbelül 6,04 mL oxigén van minden liter édesvíz számára. Ezzel szemben a tengervíznek csak körülbelül 4,95 mL / liter oxigénje van ugyanolyan légköri körülmények között.
az oxigén 54,36 K (-218,79 °C, -361,82 °F) hőmérsékleten lefagy, miközben 90,20 K (-182,95 °C, -297,31 °F) hőmérsékleten kondenzálódik. Mind szilárd, mind folyékony formáiban az oxigén világoskék színű, ami a vörös hullámhosszok felszívódásából ered.
az oxigén kémiai tulajdonságai
az oxigén szagtalan, szagtalan és színtelen., a légkör oxigénje pedig normál/normál nyomáson és hőmérsékleten alakul ki. Az oxigén nem fémes elem, a periódusos rendszerben pedig a kalkogén csoport tagja. Az oxigén szintén nagyon reaktív, a legtöbb más elemet tartalmazó vegyületeket nagyon könnyen képezheti. Az összes reaktív elem közül az oxigén a második legmagasabb elektronegativitással rendelkezik, amelyet csak fluorral vernek ki. Az oxigén is erős oxidálószer. A hélium és a hidrogén elemek után az oxigén a legelterjedtebb elem az univerzumban., Az oxigén a Föld kéregének körülbelül felét teszi ki, tömeg szempontjából pedig a kéreg leggyakoribb eleme.
mivel a szabad oxigén kémiailag nagyon reakcióképes, nem jelenik meg a Földön, kivéve az élő szervezetek által végzett fotoszintetikus rendszeren keresztül. Az elemi oxigént olyan növények termelik, amelyek a nap és a víz energiáját használják fel, hogy felhasználható energiát teremtsenek maguknak. Úgy gondolják, hogy körülbelül 2.,5 milliárd évvel ezelőtt a diatomikus oxigén csak most kezdett felhalmozódni a légkörben, a fotoszintetikus organizmusok megjelenése miatt.
oxigénfelhasználás
az oxigént sokféle módon használják. Mind a biológiai rendszerek, mind az emberek energiatermelésre használják különböző orvosi és ipari célokra. Az oxigén biológiai felhasználása szempontjából a sejt mitokondriumai oxigént használnak az adenozin-trifoszfát vagy az ATP előállításához., Ez egy oxidatív foszforiláció néven ismert folyamat során történik, és ez a folyamat kritikus fontosságú a sejt működéséhez szükséges energia létrehozásához. Egyes reaktív oxigénfajok, mint például a hidrogén-peroxid vagy a H2O2 és a szuperoxid 02 negatív, az élő sejtekben az oxigén használatának melléktermékei.
az oxigén orvosi felhasználását illetően oxigénterápiát végeznek az egyén vér-és keringési rendszerének oxigéntartalmának növelésére., A megnövekedett oxigénmennyiség a vérben csökkenti a szívre helyezett törzset, mivel csökkenti a sok tüdőbetegséget kísérő véráramlási ellenállást. Ezért az oxigénterápiát gyakran alkalmazzák bizonyos típusú szívbetegségek, például pangásos szívelégtelenség, valamint tüdőgyulladás és emfizéma kezelésére. Bizonyos nagynyomású oxigénkamrák, amelyeket hiperbarikus kamráknak neveznek, növelik az oxigénnyomást az egyén körül,segítve az egyén oxigént lélegezni. Ezeket a hiperbarikus kamrákat általában alacsony oxigén környezetben használják.