syre är en av de mest rikliga elementen på planeten jorden och i universum. Syre har ett atomnummer på åtta, och den molära massan av syre är ungefär 15.9994. För att förstå varför det är viktigt att veta syrgas molmassa måste vi först förstå vilken molmassa som är och hur den relaterar till att göra beräkningar i kemi.
Vad är Molmassa?
ett kemiskt ämnes molmassa är den mängd massa som en mol av det ämnet har, den massa som en mol av ett visst ämne har., Denna definition hjälper dock inte mycket om du inte vet vad en mol är. En mol är en måttenhet som används för att mäta mängden av en given kemisk substans. Moles används av forskare för att hålla reda på hur många elementära enheter som finns i ett prov av kemikalier. Elementära enheter är atomer eller molekyler. En mol har ett motsvarande antal elementära enheter till antalet atomer som finns inom 12 g kol 12. Detta antal atomer är 6,022×10^23 och det kallas Avogadros nummer.,
Avogadros nummer och Mullvaden är viktiga begrepp inom kemi. Kemiska interaktioner involverar miljarder atomer som interagerar med varandra och omarrangeras, men det är opraktiskt att försöka representera rörelsen av miljarder atomer eller visualisera nämnda atomer. Med detta sagt behöver forskare fortfarande en måttenhet som kan representera miljarder elementära enheter. Genom att stå i för 6.022×10^23 atomer, mol möjliggör beräkningar som involverar kemikalier., Ämnenas vikter jämförs med antalet atomer i det ämnet (enligt definitionen av ett antal mol), vilket görs eftersom vikten är ganska lätt att hålla reda på jämfört med antalet atomer i det kemiska provet.
När beräkningar som involverar två eller flera olika kemikalier utförs, krävs både mol och Avogadros nummer. Avogadros antal måste användas för att tolka hur kemikalierna interagerar med varandra och hur molekylerna inom de kemiska proverna kombineras., Låt oss titta på ett exempel på hur mol kan förenkla representationen och beräkningen av kemikalier. En syreatom och två väteatomer kombineras för att skapa en molekyl vatten, och därför är en mol vatten gjord av en mol syre och två mol väte. Detta förhållande kan representeras så här:
1 mol H2o = 2 × 6.022×1023 väte + 6.022×1023 syre.
för att kortfattat sammanfatta kommer massan som tillhör en mol av ett ämne att vara lika med molekylvikten för det ämnet. Till exempel 18.,015 atommassenheter råkar vara vattnets molekylvikt, och vikten av en mol vatten är ungefär 18.015 g.
vikten av Molmassa
det är viktigt att känna till en ämnes molmassa eftersom molmassa kan användas för att översätta mellan materialets massa och antalet molar i ett prov av ett visst ämne. Du kunde inte direkt mäta antalet mol i ett prov utan att veta ämnets molmassa., Det finns en bestämd massa som finns för varje mol av ett ämne, och dessutom har varje jon eller atom av ämnet sin egen massa. När det gäller rent element kommer elementets atommassa att motsvara den massa som innehas av en molekyl av det elementet. Detta förhållande gäller oavsett hur beräkningen görs, oavsett om beräkningen görs i atommassenheter eller gram per mol.
ett ämnes molmassa kan bestämmas genom att ämnets massa tas och divideras med kvantiteten., Resultatet av denna beräkning ges vanligtvis i gram per mol. Den molära massan av titan är ungefär 47,88 g per mol eller 47,8 atommassa enheter. På grund av förhållandet mellan Avogadros nummer och molmassan kan man dra slutsatsen att för 7,88 g Titan innehåller 6,022×10 till de 23 atomer av Titan.
elementets karakteristiska molmassa motsvarar atommassan i gram per mol av elementet., En annan metod för att bestämma en ämnes molära massa är att ta den molära masskonstanten, som är 1 g per mol och multiplicera den med atommassan i AMU. Du måste sedan summera de ingående atomernas atommassa. Att göra detta bör ge dig den molära massan av en förening som består av olika typer av atomer. Som ett exempel, om du behöver göra räkna ut den molära massan av NaCl, måste du hitta atommassan av både natrium och klor. Atommassan av klor är 35,45 g per mol, medan atommassan av natrium är 22,99 g per., Dessa två massor kombineras för att få 58,44 g per mol.
struktur av syre
syre är sitt eget element, med en kemisk formel av helt enkelt en syreatom. Men när det finns i atmosfären är det vanligaste formen av O2, två syreatomer kombinerar tillsammans. Denna bildning kallas diatomiskt syre.
i diatomiskt syre binds de två syreatomerna till varandra via en specifik elektronkonfiguration som kallas en spintriplett., Spin triplettelektronkonfigurationen har en bindningsordning av två, och beskrivningar av denna bindning brukar referera till den som en dubbelbindning. Spin triplettbindningen kan också beskrivas som en kombination av två treelektronbindningar och en enda tvåelektronbindning. Marktillståndet för den diatomiska syremolekylen är triplettsyret, notera att triplett syre inte är O3 eller ozon. O2-molekylen har en elektronkonfiguration bestående av två oparade elektroner som tar upp ett par degenererade molekylära orbitaler. Bindningen av diatomiskt syre är svagare än trippelbindningen av diatomiskt kväve., Några av de anti-bonding orbitalerna är fyllda i en diatomisk kvävebindning, men alla bindningsmolekylära orbitaler är fyllda.
fysikaliska egenskaper hos syre
eftersom vatten har ungefär en molekyl av O2 för varje två molekyler av N2 är kväve mindre lösligt än syre i vatten. Syre vattenlöslighet beror på vattnets temperatur. När ca 20°C vatten löser endast hälften så mycket syre än när vatten är vid 0 ° C, upplösning 7, 6 mg/L respektive 14, 6 mg/L., Vid en standard atmosfär och 25 ° C finns cirka 6,04 mL syre för varje liter sötvatten. Däremot har havsvatten endast ca 4,95 mL per liter syre under samma atmosfäriska förhållanden.
syre fryser vid 54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °f), medan det kondenserar vid 90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F). I både dess fasta och flytande former har syre en ljusblå färgning, som härrör från absorptionen av röda våglängder.
kemiska egenskaper hos syre
syre är luktfri, smaklös och färglös., och syret i atmosfären bildas vid regelbundna / standardtryck och temperaturer. Syre är ett icke-metalliskt element och på det periodiska bordet är det medlem i chalkogengruppen. Syre är också mycket reaktivt och bildar föreningar med de flesta andra element mycket enkelt. Av alla reaktiva element har syre den näst högsta elektronegativiteten, slagen ut endast av fluor. Syre är också ett starkt oxidationsmedel. Efter elementen helium och väte är syre det mest rikliga elementet i universum., Syre utgör också ungefär hälften av jordskorpan, och när det gäller massa är det det mest rikliga elementet i skorpan.
eftersom fritt syre är mycket kemiskt reaktivt, visas det inte på jorden förutom genom det fotosyntetiska systemet som utförs av levande organismer. Det elementära syret produceras av växter som använder solens och vattnets energi för att skapa användbar energi för sig själva. Man tror att cirka 2.,5 miljarder år sedan började diatomiskt syre bara ackumuleras i atmosfären, driven av utseendet av fotosyntetiska organismer.
används för syre
syre används på många olika sätt. Det används av både biologiska system för att generera energi och av människor för olika medicinska och industriella ändamål. När det gäller biologiska användningsområden för syre använder mitokondrierna i cellen syre för att hjälpa till vid generering av adenosintrifosfat eller ATP., Detta händer under en process som kallas oxidativ fosforylering, och denna process är kritisk för skapandet av den energi som cellen behöver fungera. Vissa arter av reaktivt syre såsom väteperoxid eller H2O2 och superoxid 02 negativa är biprodukter av användningen av syre i levande celler.
När det gäller medicinsk användning av syre utförs syrebehandling för att öka syrehalten i en persons blod och cirkulationssystem., Den ökade mängden syre i blodet minskar belastningen på hjärtat, eftersom det minskar blodflödesmotståndet som åtföljer många lungsjukdomar. Av denna anledning används syrebehandling ofta för att behandla vissa typer av hjärtsjukdomar som kongestivt hjärtsvikt samt lunginflammation och emfysem. Vissa högtryckssyrekammare kallas hyperbaric chambers, ökar syretrycket runt en individ, vilket hjälper individen att andas in syre. Dessa hyperbaric chambers används vanligtvis i låga syremiljöer.