tlen jest jednym z najliczniejszych pierwiastków na ziemi i we wszechświecie. Tlen ma liczbę atomową 8, a Masa molowa tlenu wynosi około 15,9994. Aby zrozumieć, dlaczego znajomość masy molowej tlenu jest ważna, musimy najpierw zrozumieć, czym jest Masa molowa i jak odnosi się do wykonywania obliczeń w chemii.
Co To jest Masa molowa?
Masa molowa substancji chemicznej to ilość masy, jaką ma pojedynczy mol tej substancji, masa, jaką posiada jeden mol danej substancji., Jednak ta definicja nie pomaga wiele, jeśli nie wiesz, co to jest kret. Kret jest jednostką miary, służącą do pomiaru ilości danej substancji chemicznej. Mole są używane przez naukowców, aby śledzić, ile elementarnych jednostek znajduje się w próbce substancji chemicznych. Elementarne byty to atomy lub cząsteczki. Jeden mol ma równoważną liczbę jednostek elementarnych do liczby atomów znajdujących się w 12 g węgla 12. Ta liczba atomów wynosi 6,022×10^23 i jest określana jako liczba Avogadro.,
liczba Avogadro i kret są ważnymi pojęciami w chemii. Interakcje chemiczne obejmują miliardy atomów oddziałujących ze sobą i są przestawiane, jednak niepraktyczne jest reprezentowanie ruchu miliardów atomów lub wizualizacja tych atomów. To powiedziawszy, naukowcy nadal potrzebują jednostki miary, która jest w stanie reprezentować miliardy elementarnych Bytów. Stojąc w 6.022 × 10^23 atomów, Mole umożliwiają obliczenia z udziałem substancji chemicznych., Masa substancji jest porównywana z liczbą atomów w tej substancji (zdefiniowaną przez liczbę moli), co odbywa się, ponieważ waga jest dość łatwa do śledzenia w porównaniu z liczbą atomów w próbce chemicznej.
gdy wykonywane są obliczenia, które obejmują dwa lub więcej różnych substancji chemicznych, wymagane jest użycie zarówno moli, jak i liczby Avogadro. Liczba Avogadro musi być wykorzystana do interpretacji, w jaki sposób chemikalia oddziałują ze sobą i jak cząsteczki w próbkach chemicznych są łączone., Przyjrzyjmy się przykładowi, w jaki sposób mole mogą uprościć reprezentację i obliczanie substancji chemicznych. Jeden atom tlenu i dwa atomy wodoru łączą się, tworząc jedną cząsteczkę wody, a zatem jeden mol wody składa się z mola tlenu i dwóch moli wodoru. Zależność tę można przedstawić następująco:
1 mol H2O = 2 × 6,022×1023 wodoru + 6,022×1023 tlenu.
podsumowując, masa, która należy do jednego mola substancji, będzie równa masie cząsteczkowej tej substancji. Na przykład 18.,015 jednostki masy atomowej dzieje się masa cząsteczkowa wody, a masa jednego mola wody jest w przybliżeniu 18.015 g.
Znaczenie masy molowej
ważne jest, aby znać masę molową substancji, ponieważ Masa molowa może być używana do tłumaczenia między masą materiału i liczbą moli w materiale.próbki danej substancji. Nie można bezpośrednio zmierzyć liczby moli w próbce, nie znając masy molowej substancji., Istnieje określona masa, która istnieje dla każdego mola substancji, a ponadto każdy jon lub atom substancji ma swoją własną masę. W przypadku czystego pierwiastka masa atomowa pierwiastka będzie równoważna masie posiadanej przez jedną cząsteczkę tego pierwiastka. Zależność ta obowiązuje niezależnie od sposobu obliczania, niezależnie od tego, czy obliczenia są wykonywane w jednostkach masy atomowej, czy w gramach na mol.
masę molową substancji można określić, biorąc masę substancji i dzieląc ją przez ilość., Wynik tego obliczenia podaje się zwykle w gramach na mol. Masa molowa tytanu wynosi około 47,88 g na MOL LUB 47,8 jednostek masy atomowej. Ze względu na związek między liczbą Avogadro a masą molową można wywnioskować, że dla 7,88 g tytanu zawiera 6,022×10 do 23 atomów tytanu.
charakterystyczna Masa molowa pierwiastka jest równoważna masie atomowej w gramach na mol tego pierwiastka., Inną metodą wyznaczania masy molowej substancji jest przyjęcie stałej masy molowej, która wynosi 1 g na Mol, i pomnożenie jej przez masę atomową w UAM. Będziesz musiał zsumować razem masę atomową składowych atomów. Robi to powinno dać masę molową związku, który składa się z różnych rodzajów atomów. Na przykład, jeśli chcesz obliczyć masę molową NaCl, musisz znaleźć masę atomową sodu i chloru. Masa atomowa chloru wynosi 35,45 g na mol, podczas gdy masa atomowa sodu wynosi 22,99 g na mol., Te dwie masy są połączone, aby uzyskać 58,44 g na mol.
struktura tlenu
tlen jest własnym pierwiastkiem, o wzorze chemicznym jednego atomu tlenu. Jednak w atmosferze najczęściej spotykaną formą jest O2, dwa atomy tlenu łączą się ze sobą. Formacja ta jest określana jako tlen dwuatomowy.
w tlen dwuatomowy, dwa atomy tlenu są połączone ze sobą poprzez specyficzną konfigurację elektronową znaną jako tryplet spinowy., Konfiguracja spin triplet elektronowa posiada kolejność wiązania dwóch, a opisy tego wiązania zwykle odnoszą się do niego jako wiązania podwójnego. Wiązanie spinowe może być również opisane jako połączenie dwóch wiązań trzyelektronowych i jednego wiązania dwuelektronowego. Stan podłoża dwuatomowej cząsteczki tlenu to tlen trójtlenowy, należy zauważyć, że tlen trójtlenowy nie jest O3 ani ozonem. Cząsteczka O2 ma konfigurację elektronową składającą się z dwóch niesparowanych elektronów zajmujących kilka zdegenerowanych orbitali molekularnych. Wiązanie dwuatomowego tlenu jest słabsze niż Wiązanie potrójne dwuatomowego azotu., Niektóre z orbitali antybakteryjnych są wypełnione dwuatomowym wiązaniem azotowym, ale wszystkie wiązania orbitali molekularnych są wypełnione.
Właściwości fizyczne tlenu
ponieważ woda ma około jednej cząsteczki O2 na dwie cząsteczki N2, azot jest mniej rozpuszczalny niż tlen w wodzie. Rozpuszczalność tlenu w wodzie zależy od temperatury wody. W temperaturze około 20°C woda rozpuszcza tylko o połowę mniej tlenu niż w temperaturze 0°C, rozpuszczając odpowiednio 7,6 mg/l w porównaniu do 14,6 mg/L., W jednej standardowej atmosferze i temperaturze 25°C na każdy litr wody słodkiej przypada około 6,04 mL tlenu. Natomiast woda morska ma tylko około 4,95 mL na litr tlenu w tych samych warunkach atmosferycznych.
tlen zamarza w temperaturze 54,36 K (-218,79 °C, -361,82 °F), podczas gdy skrapla się w temperaturze 90,20 K (-182,95 °c, -297,31 °f). Zarówno w postaci stałej, jak i ciekłej, tlen ma jasnoniebieskie zabarwienie, które wynika z absorpcji czerwonych długości fal.
właściwości chemiczne tlenu
tlen jest bezwonny, bez smaku i bezbarwny., a tlen w atmosferze powstaje przy regularnych / standardowych ciśnieniach i temperaturach. Tlen jest pierwiastkiem niemetalicznym i w układzie okresowym należy do grupy chalkogenów. Tlen jest również wysoce reaktywny, tworząc związki z większością innych pierwiastków bardzo łatwo. Spośród wszystkich reaktywnych pierwiastków tlen ma drugą najwyższą elektroujemność, pokonaną tylko przez fluor. Tlen jest również silnym środkiem utleniającym. Po pierwiastkach Hel i wodór, tlen jest najliczniejszym pierwiastkiem we wszechświecie., Tlen stanowi również około połowę skorupy ziemskiej i pod względem masy jest najliczniejszym pierwiastkiem w skorupie.
ponieważ wolny tlen jest wysoce reaktywny chemicznie, nie pojawia się na Ziemi poza układem fotosyntetycznym przeprowadzanym przez organizmy żywe. Tlen pierwiastkowy jest wytwarzany przez rośliny, które wykorzystują energię słońca i wody do tworzenia użytecznej energii dla siebie. Uważa się, że około 2.,5 miliardów lat temu tlen dwuatomowy zaczął gromadzić się w atmosferze, napędzany pojawieniem się organizmów fotosyntetycznych.
zastosowanie tlenu
tlen jest używany na wiele różnych sposobów. Jest on wykorzystywany zarówno przez systemy biologiczne do wytwarzania energii, jak i przez ludzi do różnych celów medycznych i przemysłowych. Jeśli chodzi o biologiczne zastosowania tlenu, mitochondria w komórce wykorzystują tlen, aby pomóc w wytwarzaniu adenozynotrójfosforanu lub ATP., Dzieje się to podczas procesu znanego jako fosforylacja oksydacyjna, a proces ten ma kluczowe znaczenie dla tworzenia energii, której komórka potrzebuje do funkcjonowania. Niektóre gatunki reaktywnego tlenu, takie jak nadtlenek wodoru lub H2O2 i ponadtlenek 02 ujemne są produktami ubocznymi wykorzystania tlenu w żywych komórkach.
jeśli chodzi o Medyczne wykorzystanie tlenu, tlenoterapia jest przeprowadzana w celu zwiększenia zawartości tlenu w krwi i układzie krążenia jednostki., Zwiększona ilość tlenu we krwi zmniejsza obciążenie serca, ponieważ zmniejsza opór przepływu krwi, który towarzyszy wielu chorobom płuc. Z tego powodu, tlenoterapia jest często stosowany w leczeniu niektórych rodzajów chorób serca, takich jak zastoinowa niewydolność serca, jak również zapalenie płuc i rozedma płuc. Niektóre wysokociśnieniowe Komory tlenowe określane jako komory hiperbaryczne zwiększają ciśnienie tlenu wokół osoby, pomagając jej wdychać tlen. Te komory hiperbaryczne są zwykle używane w środowiskach o niskiej zawartości tlenu.