Isi artikel

OKSIGEN, O (oksigenium), suatu unsur kimia dari subkelompok VIA dari tabel periodik unsur: O, S, Se, Te, Po - anggota keluarga kalkogen. Merupakan unsur yang paling melimpah di alam, kandungannya di atmosfer bumi adalah 21% (vol.), di kerak bumi berupa senyawa kira-kira. 50% (berat) dan di hidrosfer 88,8% (berat).

Oksigen diperlukan untuk keberadaan kehidupan di bumi: hewan dan tumbuhan mengonsumsi oksigen selama respirasi, dan tumbuhan melepaskan oksigen melalui fotosintesis. Makhluk hidup mengandung oksigen terikat tidak hanya dalam cairan tubuh (dalam sel darah, dll), tetapi juga dalam karbohidrat (gula, selulosa, pati, glikogen), lemak dan protein. Tanah liat, batuan, terdiri dari silikat dan senyawa anorganik lain yang mengandung oksigen seperti oksida, hidroksida, karbonat, sulfat dan nitrat.

Referensi sejarah.

Informasi pertama tentang oksigen diketahui di Eropa dari manuskrip Tiongkok abad ke-8. Pada awal abad ke-16. Leonardo da Vinci menerbitkan data terkait kimia oksigen, tanpa mengetahui bahwa oksigen adalah suatu unsur. Reaksi penambahan oksigen dijelaskan dalam karya ilmiah S. Geils (1731) dan P. Bayen (1774). Penelitian K. Scheele pada tahun 1771–1773 tentang interaksi logam dan fosfor dengan oksigen patut mendapat perhatian khusus. J. Priestley melaporkan penemuan oksigen sebagai suatu unsur pada tahun 1774, beberapa bulan setelah laporan Bayen tentang reaksi dengan udara. Nama oksigenium (“oksigen”) diberikan kepada unsur ini tidak lama setelah penemuannya oleh Priestley dan berasal dari kata Yunani yang berarti “penghasil asam”; hal ini disebabkan oleh kesalahpahaman bahwa oksigen ada di semua asam. Penjelasan tentang peran oksigen dalam proses respirasi dan pembakaran adalah milik A. Lavoisier (1777).

Struktur atom.

Setiap atom oksigen yang terbentuk secara alami mengandung 8 proton dalam intinya, namun jumlah neutronnya bisa 8, 9, atau 10. Isotop oksigen yang paling umum (99,76%) adalah 16 8 O (8 proton dan 8 neutron) . Kandungan isotop lain, 18 8 O (8 proton dan 10 neutron), hanya 0,2%. Isotop ini digunakan sebagai label atau untuk mengidentifikasi molekul tertentu, serta untuk melakukan studi biokimia dan medikokimia (metode untuk mempelajari jejak non-radioaktif). Isotop oksigen non-radioaktif ketiga, 17 8 O (0,04%), mengandung 9 neutron dan memiliki nomor massa 17. Setelah massa isotop karbon 12 6 C diadopsi sebagai massa atom standar oleh Komisi Internasional pada tahun 1961, massa atom rata-rata tertimbang oksigen menjadi 15,9994. Hingga tahun 1961, para ahli kimia menganggap satuan standar massa atom adalah massa atom oksigen, yang diasumsikan sebesar 16.000 untuk campuran tiga isotop oksigen alami. Fisikawan mengambil nomor massa isotop oksigen 16 8 O sebagai satuan standar massa atom, sehingga pada skala fisika massa atom rata-rata oksigen adalah 16,0044.

Sebuah atom oksigen memiliki 8 elektron, dengan 2 elektron di tingkat dalam dan 6 elektron di tingkat terluar. Oleh karena itu, dalam reaksi kimia, oksigen dapat menerima hingga dua elektron dari donor, sehingga kulit terluarnya menjadi 8 elektron dan membentuk muatan negatif berlebih.

Oksigen molekuler.

Seperti kebanyakan unsur lainnya, atom yang kekurangan 1-2 elektron untuk melengkapi kulit terluar dari 8 elektron, oksigen membentuk molekul diatomik. Proses ini melepaskan banyak energi (~490 kJ/mol) dan, oleh karena itu, jumlah energi yang sama harus dikeluarkan untuk proses kebalikan dari disosiasi molekul menjadi atom. Kekuatan ikatan O–O sangat tinggi sehingga pada suhu 2300°C hanya 1% molekul oksigen yang terdisosiasi menjadi atom. (Perlu dicatat bahwa selama pembentukan molekul nitrogen N2, kekuatan ikatan N–N bahkan lebih tinggi lagi, ~710 kJ/mol.)

Struktur elektronik.

Dalam struktur elektronik molekul oksigen, seperti yang diharapkan, distribusi elektron dalam oktet di sekitar setiap atom tidak terwujud, tetapi terdapat elektron yang tidak berpasangan, dan oksigen menunjukkan sifat-sifat yang khas dari struktur tersebut (misalnya, ia berinteraksi dengan medan magnet, bersifat paramagnetik).

Reaksi.

Dalam kondisi yang sesuai, molekul oksigen bereaksi dengan hampir semua unsur kecuali gas mulia. Namun, dalam kondisi ruangan, hanya unsur paling aktif yang bereaksi cukup cepat dengan oksigen. Kemungkinan besar sebagian besar reaksi terjadi hanya setelah oksigen terdisosiasi menjadi atom, dan disosiasi hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi. Namun, katalis atau zat lain dalam sistem reaksi dapat mendorong disosiasi O 2 . Diketahui bahwa logam alkali (Li, Na, K) dan alkali tanah (Ca, Sr, Ba) bereaksi dengan molekul oksigen membentuk peroksida:

Tanda terima dan aplikasi.

Karena adanya oksigen bebas di atmosfer, metode ekstraksi yang paling efektif adalah pencairan udara, yang menghilangkan kotoran, CO 2, debu, dll. metode kimia dan fisika. Proses siklik meliputi kompresi, pendinginan dan ekspansi, yang mengarah pada pencairan udara. Dengan kenaikan suhu yang lambat (metode distilasi fraksional), pertama-tama gas mulia (yang paling sulit dicairkan) menguap dari udara cair, kemudian nitrogen, dan oksigen cair tetap ada. Akibatnya, oksigen cair mengandung sedikit gas mulia dan persentase nitrogen yang relatif besar. Bagi banyak aplikasi, kotoran ini tidak menjadi masalah. Namun, untuk mendapatkan oksigen dengan kemurnian ekstrim, proses distilasi harus diulangi. Oksigen disimpan dalam tangki dan silinder. Ini digunakan dalam jumlah besar sebagai pengoksidasi minyak tanah dan bahan bakar lainnya di roket dan pesawat ruang angkasa. Industri baja menggunakan gas oksigen untuk meniup besi cair menggunakan metode Bessemer untuk menghilangkan kotoran C, S dan P dengan cepat dan efektif. Ledakan oksigen menghasilkan baja lebih cepat dan kualitas lebih tinggi dibandingkan ledakan udara. Oksigen juga digunakan untuk mengelas dan memotong logam (api oksi-asetilen). Oksigen juga digunakan dalam pengobatan, misalnya untuk memperkaya lingkungan pernapasan pasien yang mengalami kesulitan bernapas. Oksigen dapat diproduksi dengan berbagai metode kimia, dan beberapa di antaranya digunakan untuk memperoleh oksigen murni dalam jumlah kecil dalam praktik laboratorium.

Elektrolisa.

Salah satu metode untuk memperoleh oksigen adalah dengan elektrolisis air yang mengandung sedikit tambahan NaOH atau H 2 SO 4 sebagai katalis: 2H 2 O ® 2H 2 + O 2. Dalam hal ini, pengotor hidrogen kecil terbentuk. Dengan menggunakan alat pelepasan, sisa hidrogen dalam campuran gas diubah kembali menjadi air, yang uapnya dihilangkan melalui pembekuan atau adsorpsi.

Disosiasi termal.

Metode laboratorium penting untuk memproduksi oksigen, yang diusulkan oleh J. Priestley, adalah dekomposisi termal oksida logam berat: 2HgO ® 2Hg + O 2 . Untuk melakukan ini, Priestley memfokuskan sinar matahari pada bubuk merkuri oksida. Metode laboratorium yang terkenal juga merupakan disosiasi termal garam okso, misalnya kalium klorat dengan adanya katalis - mangan dioksida:

Mangan dioksida, ditambahkan dalam jumlah kecil sebelum kalsinasi, memungkinkan mempertahankan suhu dan laju disosiasi yang diperlukan, dan MnO 2 itu sendiri tidak berubah selama proses berlangsung.

Metode dekomposisi termal nitrat juga digunakan:

serta peroksida dari beberapa logam aktif, misalnya:

2BaO 2 ® 2BaO + O 2

Metode terakhir ini pernah digunakan secara luas untuk mengekstraksi oksigen dari atmosfer dan terdiri dari pemanasan BaO di udara sampai terbentuknya BaO 2, diikuti dengan dekomposisi termal peroksida. Metode dekomposisi termal tetap penting untuk produksi hidrogen peroksida.

Properti fisik.

Oksigen dalam kondisi normal adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Oksigen cair memiliki warna biru pucat. Oksigen padat ada setidaknya dalam tiga modifikasi kristal. Gas oksigen larut dalam air dan kemungkinan membentuk senyawa lemah seperti O2HH2O, dan mungkin O2H2H2O.

Sifat kimia.

Seperti telah disebutkan, aktivitas kimia oksigen ditentukan oleh kemampuannya untuk berdisosiasi menjadi atom O, yang sangat reaktif. Hanya logam dan mineral paling aktif yang bereaksi dengan O2 dengan laju tinggi pada suhu rendah. Logam alkali paling aktif (subgrup IA) dan beberapa logam alkali tanah (subgrup IIA) membentuk peroksida seperti NaO 2 dan BaO 2 dengan O 2 . Unsur dan senyawa lain hanya bereaksi dengan produk disosiasi O2. Dalam kondisi yang sesuai, semua unsur, kecuali gas mulia dan logam Pt, Ag, Au, bereaksi dengan oksigen. Logam-logam ini juga membentuk oksida, tetapi dalam kondisi khusus.

Struktur elektronik oksigen (1s 2 2s 2 2p 4) sedemikian rupa sehingga atom O menerima dua elektron ke tingkat terluar untuk membentuk kulit elektron terluar yang stabil, membentuk ion O 2–. Dalam oksida logam alkali, sebagian besar ikatan ionik terbentuk. Dapat diasumsikan bahwa elektron dari logam-logam ini hampir seluruhnya tertarik pada oksigen. Pada oksida logam dan non-logam yang kurang aktif, transfer elektron tidak lengkap, dan kerapatan muatan negatif pada oksigen lebih kecil, sehingga ikatannya kurang ionik atau lebih kovalen.

Ketika logam dioksidasi dengan oksigen, panas dilepaskan, yang besarnya berkorelasi dengan kekuatan ikatan M–O. Selama oksidasi beberapa nonlogam, panas diserap, yang menunjukkan lemahnya ikatan mereka dengan oksigen. Oksida semacam itu tidak stabil secara termal (atau kurang stabil dibandingkan oksida dengan ikatan ionik) dan seringkali sangat reaktif. Tabel tersebut menunjukkan perbandingan nilai entalpi pembentukan oksida dari logam yang paling khas, logam transisi dan nonlogam, unsur-unsur subkelompok A dan B (tanda minus berarti pelepasan panas).

Beberapa kesimpulan umum yang dapat ditarik tentang sifat-sifat oksida:

1. Suhu leleh oksida logam alkali menurun dengan bertambahnya jari-jari atom logam; Jadi, T tolong (Cs 2 O) t tolong (Na 2 O). Oksida yang didominasi ikatan ionik memiliki titik leleh lebih tinggi daripada titik leleh oksida kovalen: T tolong (Na 2 O) > T tolong (JADI 2).

2. Oksida logam reaktif (subkelompok IA–IIIA) lebih stabil secara termal dibandingkan oksida logam transisi dan nonlogam. Oksida logam berat dengan bilangan oksidasi tertinggi pada disosiasi termal membentuk oksida dengan bilangan oksidasi lebih rendah (misalnya, 2Hg 2+ O ® (Hg +) 2 O + 0,5O 2 ® 2Hg 0 + O 2). Oksida dengan tingkat oksidasi tinggi dapat menjadi oksidator yang baik.

3. Logam paling aktif bereaksi dengan oksigen molekuler pada suhu tinggi membentuk peroksida:

Sr + O 2 ® SrO 2 .

4. Oksida logam aktif membentuk larutan tidak berwarna, sedangkan oksida dari sebagian besar logam transisi berwarna dan praktis tidak larut. Larutan oksida logam dalam air menunjukkan sifat basa dan merupakan hidroksida yang mengandung gugus OH, dan oksida non-logam dalam larutan air membentuk asam yang mengandung ion H+.

5. Logam dan nonlogam subgolongan A membentuk oksida dengan bilangan oksidasi sesuai dengan nomor golongannya, misalnya Na, Be dan B membentuk Na 1 2 O, Be II O dan B 2 III O 3, dan non- logam IVA–VIIA dari subkelompok C, N , S, Cl membentuk C IV O 2, N V 2 O 5, S VI O 3, Cl VII 2 O 7. Nomor golongan suatu unsur hanya berkorelasi dengan bilangan oksidasi maksimum, karena oksida dengan bilangan oksidasi unsur yang lebih rendah mungkin terjadi. Dalam proses pembakaran senyawa, produk yang khas adalah oksida, misalnya:

2H 2 S + 3O 2 ® 2SO 2 + 2H 2 O

Zat yang mengandung karbon dan hidrokarbon, jika dipanaskan sedikit, akan teroksidasi (terbakar) menjadi CO 2 dan H 2 O. Contoh zat tersebut adalah bahan bakar - kayu, minyak, alkohol (serta karbon - batu bara, kokas, dan arang). Panas dari proses pembakaran digunakan untuk menghasilkan uap (dan kemudian listrik atau digunakan untuk pembangkit listrik), serta untuk pemanas rumah. Persamaan umum untuk proses pembakaran adalah:

a) kayu (selulosa):

(C6H10O5) N + 6N HAI 2 ® 6 N CO2+5 N H 2 O + energi panas

b) minyak atau gas (bensin C 8 H 18 atau gas alam CH 4):

2C 8 H 18 + 25O 2 ® 16CO 2 + 18H 2 O + energi panas

CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O + energi panas

C 2 H 5 OH + 3O 2 ® 2CO 2 + 3H 2 O + energi panas

d) karbon (batubara atau arang, kokas):

2C + O 2 ® 2CO + energi panas

2CO + O 2 ® 2CO 2 + energi panas

Sejumlah senyawa yang mengandung C-, H-, N-, O dengan cadangan energi yang tinggi juga dapat terbakar. Oksigen untuk oksidasi dapat digunakan tidak hanya dari atmosfer (seperti pada reaksi sebelumnya), tetapi juga dari zat itu sendiri. Untuk memulai suatu reaksi, aktivasi kecil dari reaksi, seperti pukulan atau guncangan, sudah cukup. Dalam reaksi ini, produk pembakaran juga berupa oksida, tetapi semuanya berbentuk gas dan mengembang dengan cepat pada suhu akhir proses yang tinggi. Oleh karena itu, zat tersebut bersifat eksplosif. Contoh bahan peledak adalah trinitrogliserin (atau nitrogliserin) C 3 H 5 (NO 3) 3 dan trinitrotoluena (atau TNT) C 7 H 5 (NO 2) 3.

Oksida logam atau non-logam dengan bilangan oksidasi lebih rendah suatu unsur bereaksi dengan oksigen membentuk oksida dengan bilangan oksidasi tinggi dari unsur tersebut:

Oksida alam, diperoleh dari bijih atau disintesis, berfungsi sebagai bahan mentah untuk produksi banyak logam penting, misalnya besi dari Fe 2 O 3 (hematit) dan Fe 3 O 4 (magnetit), aluminium dari Al 2 O 3 (alumina ), magnesium dari MgO (magnesia). Oksida logam ringan digunakan dalam industri kimia untuk menghasilkan alkali atau basa. Kalium peroksida KO 2 memiliki kegunaan yang tidak biasa karena dengan adanya uap air dan sebagai hasil reaksi dengannya, ia melepaskan oksigen. Oleh karena itu, KO 2 digunakan dalam respirator untuk menghasilkan oksigen. Kelembaban dari udara yang dihembuskan melepaskan oksigen di respirator, dan KOH menyerap CO2. Produksi CaO oksida dan kalsium hidroksida Ca(OH) 2 – produksi skala besar dalam teknologi keramik dan semen.

Air (hidrogen oksida).

Pentingnya air H 2 O baik dalam praktek laboratorium untuk reaksi kimia maupun dalam proses kehidupan memerlukan pertimbangan khusus terhadap zat ini AIR, ES DAN UAP). Seperti telah disebutkan, selama interaksi langsung oksigen dan hidrogen dalam kondisi, misalnya, terjadi pelepasan percikan, ledakan dan pembentukan air, dan 143 kJ/(mol H 2 O) dilepaskan.

Molekul air memiliki struktur hampir tetrahedral, sudut H–O–H adalah 104° 30°. Ikatan dalam molekul sebagian bersifat ionik (30%) dan sebagian kovalen dengan kepadatan muatan negatif yang tinggi pada oksigen dan, karenanya, muatan positif pada hidrogen:

Karena kekuatan ikatan H–O yang tinggi, hidrogen sulit dipisahkan dari oksigen dan air menunjukkan sifat asam yang sangat lemah. Banyak sifat air ditentukan oleh distribusi muatan. Misalnya, molekul air membentuk hidrat dengan ion logam:

Air memberikan satu pasangan elektron kepada akseptor, yang dapat berupa H+:

Oksoanion dan oksokasi

– partikel yang mengandung oksigen yang mempunyai muatan sisa negatif (oksoanion) atau sisa positif (oksokasi). Ion O2– memiliki afinitas tinggi (reaktivitas tinggi) terhadap partikel bermuatan positif seperti H+. Perwakilan paling sederhana dari oksoanion stabil adalah ion hidroksida OH –. Hal ini menjelaskan ketidakstabilan atom dengan kepadatan muatan tinggi dan stabilisasi parsialnya akibat penambahan partikel bermuatan positif. Oleh karena itu, ketika logam aktif (atau oksidanya) bekerja pada air, OH– yang terbentuk, dan bukan O 2–:

2Na + 2H 2 O ® 2Na + + 2OH – + H 2

Na 2 O + H 2 O ® 2Na + + 2OH –

Oksoanion yang lebih kompleks terbentuk dari oksigen dengan ion logam atau partikel nonlogam yang bermuatan positif besar, sehingga menghasilkan partikel bermuatan rendah yang lebih stabil, misalnya:

Properti fisik. Dalam kondisi normal, oksigen adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sedikit larut dalam air (5 volume oksigen larut dalam 1 volume air pada 0 derajat C, dan 3 volume oksigen larut pada 20 derajat C). Kelarutannya dalam pelarut lain juga dapat diabaikan.

Pada tekanan atmosfer, oksigen mencair pada suhu -183 derajat. C, dan mengeras pada -219 derajat. C. Dalam wujud cair dan padat, oksigen berwarna biru dan mempunyai sifat magnetis.

Sifat kimia. Oksigen adalah non-logam aktif. Dalam semua senyawa, kecuali senyawa dengan fluor dan peroksida, ia memiliki bilangan oksidasi -2, (dalam senyawa dengan fluor oksigen menunjukkan bilangan oksidasi +2, dan dalam senyawa peroksida bilangan oksidasinya adalah -1 atau bahkan bilangan pecahan. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa dalam peroksida, 2 atau lebih atom oksigen terikat satu sama lain).

Oksigen bereaksi dengan semua logam, kecuali logam emas dan platina (kecuali osmium), membentuk oksida:

2 Mg + O 2 = 2 MgO (magnesium oksida);

4 Al + 3 O 2 = 2 Al 2 O 3 (aluminium oksida).

Sejumlah logam, selain oksida basa, membentuk oksida amfoter (ZnO, Cr 2 O 3, Al 2 O 3, dll.) dan bahkan asam (CrO 3, Mn 2 O 7, dll.).

Ia juga berinteraksi dengan semua non-logam, kecuali halogen, membentuk oksida yang bersifat asam atau tidak membentuk garam (acuh tak acuh):

S + O 2 = SO 2 (sulfur oksida (IV));

4 P + 5 O 2 = 2 P 2 O 5 (fosfor (V) oksida);

N 2 + O 2 = 2 NO (nitrat oksida (II)).

Oksida logam emas dan platina diperoleh dengan penguraian hidroksidanya, dan senyawa oksigen halogen diperoleh dengan dehidrasi hati-hati dari asam yang mengandung oksigen.

Dalam oksigen dan udara, banyak zat anorganik dan organik yang mudah teroksidasi (terbakar atau membara). Dari zat anorganik, kecuali logam dan nonlogam, semua senyawa logam dengan nonlogam bereaksi dengan oksigen, kecuali klorida dan bromida:

CaH 2 + O 2 = CaO + H 2 O;

2 ZnS + 3 O 2 = 2 ZnO + 2 SO 2;

Mg 3 P 2 + 4 O 2 = Mg 3 (PO 4) 2;

Ca 2 Si + 2 O 2 = Ca 2 SiO 4;

4 KI + O 2 + 2 H 2 O = 4 KOH + I 2.

Hampir semua senyawa organik berinteraksi dengan oksigen, kecuali hidrokarbon berfluorinasi penuh (freon), serta turunan klor dan brom dengan kandungan klor atau brom yang tinggi (kloroform, karbon tetraklorida, polikloroetana dan turunan brom serupa):

C 3 H 8 + 5 O 2 = 3 CO 2 + 4 H 2 O;

2 C 2 H 5 OH + O 2 = 2 CH 3 CHO + 2 H 2 O;

2 CH 3 CHO + O 2 = 2 CH 3 COOH;

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O;

2 C 6 H 6 + 15 O 2 = 12 CO 2 + 6 H 2 O.

Dalam keadaan atom, oksigen lebih aktif dibandingkan dalam keadaan molekuler. Sifat ini digunakan untuk memutihkan berbagai bahan (zat organik pewarna lebih mudah hancur). Dalam keadaan molekuler, oksigen dapat eksis dalam bentuk oksigen (O 2) dan ozon (O 3), yang ditandai dengan fenomena alotropi.

Perkenalan

Setiap hari kita menghirup udara yang kita butuhkan. Pernahkah Anda berpikir tentang apa, atau lebih tepatnya, zat apa yang terkandung dalam udara? Sebagian besar mengandung nitrogen (78%), diikuti oksigen (21%) dan gas inert (1%). Meskipun oksigen bukanlah unsur paling dasar di udara, tanpanya atmosfer tidak akan dapat dihuni. Berkat itu, kehidupan ada di Bumi, karena nitrogen, baik secara bersama-sama maupun secara terpisah, bersifat merusak bagi manusia. Mari kita lihat sifat-sifat oksigen.

Sifat fisik oksigen

Anda tidak bisa membedakan oksigen di udara, karena dalam kondisi normal oksigen berbentuk gas tanpa rasa, warna atau bau. Tapi oksigen dapat diubah secara artifisial menjadi keadaan agregasi lain. Jadi pada -183 o C menjadi cair, dan pada -219 o C mengeras. Tetapi hanya manusia yang dapat memperoleh oksigen padat dan cair, dan di alam oksigen hanya ada dalam bentuk gas. terlihat seperti ini (foto). Dan yang keras terlihat seperti es.

Sifat fisik oksigen juga merupakan struktur molekul suatu zat sederhana. Atom oksigen membentuk dua zat tersebut: oksigen (O 2) dan ozon (O 3). Di bawah ini adalah model molekul oksigen.

Oksigen. Sifat kimia

Hal pertama yang memulai karakterisasi kimia suatu unsur adalah posisinya dalam tabel periodik D.I.Mendeleev. Jadi, oksigen berada pada periode ke-2 dari golongan ke-6 subkelompok utama di nomor 8. Massa atomnya 16 sma, termasuk non-logam.

Dalam kimia anorganik, senyawa binernya dengan unsur lain digabungkan menjadi senyawa terpisah - oksida. Oksigen dapat membentuk senyawa kimia baik dengan logam maupun nonlogam.

Mari kita bicara tentang mendapatkannya di laboratorium.

Secara kimia, oksigen dapat diperoleh melalui penguraian kalium permanganat, hidrogen peroksida, garam bertolit, nitrat logam aktif, dan oksida logam berat. Mari kita perhatikan persamaan reaksi ketika menggunakan masing-masing metode ini.

1. Elektrolisis air:

H 2 O 2 = H 2 O + O 2

5. Penguraian oksida logam berat (misalnya merkuri oksida):

2HgO = 2Hg + O2

6. Penguraian logam nitrat aktif (misalnya natrium nitrat):

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

Penerapan oksigen

Kita sudah selesai dengan sifat kimianya. Sekarang saatnya berbicara tentang kegunaan oksigen dalam kehidupan manusia. Dibutuhkan untuk membakar bahan bakar di pembangkit listrik dan termal. Ini digunakan untuk memperoleh baja dari besi tuang dan besi tua, untuk pengelasan dan pemotongan logam. Oksigen dibutuhkan untuk masker petugas pemadam kebakaran, untuk silinder penyelam, dan digunakan dalam metalurgi besi dan non-besi dan bahkan dalam pembuatan bahan peledak. Oksigen juga dikenal dalam industri makanan sebagai bahan tambahan makanan E948. Tampaknya tidak ada industri yang tidak menggunakannya, namun peran terpentingnya adalah dalam pengobatan. Di sana disebut “oksigen medis”. Agar oksigen dapat digunakan, oksigen dikompresi terlebih dahulu. Sifat fisik oksigen berarti dapat dikompresi. Dalam bentuk ini disimpan di dalam silinder yang serupa dengan ini.

Ini digunakan dalam perawatan intensif dan selama operasi peralatan untuk mempertahankan proses vital dalam tubuh pasien yang sakit, serta dalam pengobatan penyakit tertentu: dekompresi, patologi saluran pencernaan. Dengan bantuannya, dokter menyelamatkan banyak nyawa setiap hari. Sifat kimia dan fisik oksigen berkontribusi terhadap penggunaannya yang begitu luas.

Unsur-unsur terletak pada subkelompok utama golongan VI sistem periodik unsur D. I. Mendeleev.

Pemeriksaan struktur atom unsur-unsur subkelompok utama golongan VI menunjukkan bahwa semuanya memiliki struktur enam elektron pada lapisan terluar (Tabel 13) dan, oleh karena itu, memiliki nilai elektronegativitas yang relatif tinggi. , memiliki keelektronegatifan terbesar, dan paling kecil, yang dijelaskan oleh perubahan jari-jari atom. Tempat khusus oksigen dalam kelompok ini ditekankan oleh fakta bahwa , dan telurium dapat langsung bergabung dengan oksigen, tetapi tidak dapat bergabung satu sama lain.

Unsur-unsur golongan oksigen juga termasuk dalam golongan tersebut R-elemen, karena sedang diselesaikan R-kerang. Untuk semua unsur dalam keluarga, kecuali oksigen itu sendiri, 6 elektron pada lapisan terluar merupakan elektron valensi.
Dalam reaksi redoks, unsur-unsur golongan oksigen sering kali menunjukkan sifat pengoksidasi. Sifat pengoksidasi paling kuat diekspresikan dalam oksigen.
Semua unsur dari subkelompok utama golongan VI dicirikan oleh bilangan oksidasi negatif -2. Namun, untuk belerang, selenium dan telurium, bilangan oksidasi positif juga dimungkinkan (maksimum +6).
Molekul oksigen, seperti gas sederhana lainnya, bersifat diatomik, dibangun seperti ikatan kovalen yang dibentuk melalui dua pasangan elektron. Oleh karena itu, oksigen bersifat divalen ketika membentuk oksigen sederhana.
Belerang adalah zat padat. Molekul tersebut mengandung 8 atom belerang (S8), tetapi mereka terhubung dalam semacam cincin, di mana setiap atom belerang hanya terhubung ke dua atom tetangga melalui ikatan kovalen.

Jadi, setiap atom belerang, yang memiliki satu pasangan elektron yang sama dengan dua atom tetangganya, adalah divalen. Molekul serupa membentuk selenium (Se8) dan telurium (Te8).

■ 1. Tulislah cerita tentang golongan oksigen menurut rencana berikut: a) kedudukannya dalam tabel periodik; b) muatan inti dan. jumlah neutron dalam inti; c) konfigurasi elektronik; d) struktur kisi kristal; e) kemungkinan bilangan oksidasi oksigen dan semua unsur lain dari golongan ini.
2. Apa persamaan dan perbedaan struktur atom dan konfigurasi elektron atom-atom unsur subgolongan utama golongan VI dan VII?
3. Berapa jumlah elektron valensi yang dimiliki unsur-unsur subkelompok utama golongan VI?
4. Bagaimana seharusnya unsur-unsur subkelompok utama golongan VI berperilaku dalam reaksi redoks?
5. Unsur manakah dari subkelompok utama golongan VI yang paling elektronegatif?

Ketika mempertimbangkan unsur-unsur subkelompok utama golongan VI, pertama-tama kita menjumpai fenomena alotropi. Unsur yang sama dalam keadaan bebas dapat membentuk dua atau lebih zat sederhana. Fenomena ini disebut alotropi, dan fenomena itu sendiri disebut modifikasi alotropik.

Tulis kata-kata ini di buku catatan Anda.

Misalnya, unsur oksigen mampu membentuk dua unsur sederhana - oksigen dan ozon.
Rumus oksigen sederhana O2, rumus zat sederhana ozon O3. Molekulnya dibangun secara berbeda:

Oksigen dan ozon merupakan modifikasi alotropik dari unsur oksigen.
Belerang juga dapat membentuk beberapa alotrop (modifikasi). Belerang ortorombik (oktahedral), plastis, dan monoklinik telah diketahui. Selenium dan telurium juga membentuk beberapa alotrop. Perlu dicatat bahwa fenomena alotropi merupakan karakteristik banyak unsur. Kami akan mempertimbangkan perbedaan sifat-sifat modifikasi alotropik yang berbeda ketika mempelajari unsur-unsur.

■ 6. Apa perbedaan antara struktur molekul oksigen dan struktur molekul ozon?

7. Jenis ikatan apa yang terdapat pada molekul oksigen dan ozon?

Oksigen. Sifat fisik, efek fisiologis, pentingnya oksigen di alam

Oksigen merupakan unsur paling ringan dari subkelompok utama golongan VI. Berat atom oksigen adalah 15,994. 31.988. Atom oksigen memiliki jari-jari terkecil dari unsur-unsur subkelompok ini (0,6 Å). Konfigurasi elektronik atom oksigen: ls 2 2s 2 2p 4.

Distribusi elektron pada orbital lapisan kedua menunjukkan bahwa oksigen memiliki dua elektron tidak berpasangan pada orbital p-nya, yang dapat dengan mudah digunakan untuk membentuk ikatan kimia antar atom. Keadaan oksidasi karakteristik oksigen.
Oksigen adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ia lebih berat dari udara, pada suhu -183° berubah menjadi cairan biru, dan pada suhu -219° membeku.

Kepadatan oksigen adalah 1,43 g/l. Oksigen sulit larut dalam air: 3 volume oksigen larut dalam 100 volume air pada 0°C. Oleh karena itu, oksigen dapat disimpan dalam gasometer (Gbr. 34) - alat untuk menyimpan gas yang tidak larut dan sedikit larut dalam air. Paling sering, oksigen disimpan dalam gasometer.
Gasometer terdiri dari dua bagian utama: bejana 1 yang berfungsi untuk menyimpan gas, dan corong besar 2 dengan keran dan tabung panjang yang mencapai hampir sampai ke dasar bejana 1 dan berfungsi untuk mensuplai air ke alat tersebut. Bejana 1 mempunyai tiga tabung: corong 2 dengan sumbat dimasukkan ke dalam tabung 3 dengan permukaan bagian dalam yang ditanahkan, tabung saluran keluar gas yang dilengkapi dengan sumbat dimasukkan ke dalam tabung 4; tabung 5 di bagian bawah berfungsi untuk mengeluarkan air dari perangkat saat mengisi dan mengeluarkannya. Dalam gasometer bermuatan, bejana 1 diisi dengan oksigen. Di bagian bawah bejana terdapat tempat ujung tabung corong 2 diturunkan.

Beras. 34.
1 - kapal penyimpanan gas; 2 - corong untuk suplai air; 3 - tabung dengan permukaan tanah; 4 - tabung untuk mengeluarkan gas; 5 - tabung untuk mengeluarkan air saat mengisi daya perangkat.

Jika Anda perlu mengambil oksigen dari gasometer, buka dulu keran corong dan tekan sedikit oksigen di dalam gasometer. Kemudian buka katup pada pipa saluran keluar gas, tempat keluarnya oksigen, digantikan oleh air.

Dalam industri, oksigen disimpan dalam silinder baja dalam keadaan terkompresi (Gbr. 35, a), atau dalam bentuk cair dalam “tangki” oksigen (Gbr. 36).

Beras. 35. Balon oksigen

Tuliskan dari teks nama alat yang dimaksudkan untuk menyimpan oksigen.
Oksigen adalah unsur yang paling umum. Ia menyumbang hampir 50% dari berat seluruh kerak bumi (Gbr. 37). Tubuh manusia mengandung 65% oksigen, yang merupakan bagian dari berbagai zat organik yang membentuk jaringan dan organ. Air mengandung sekitar 89% oksigen. Di atmosfer, oksigen menyumbang 23% berat dan 21% volume. Oksigen merupakan bagian dari berbagai macam batuan (misalnya batu kapur, kapur, marmer CaCO3, pasir SiO2), bijih berbagai logam (bijih besi magnet Fe3O4, bijih besi coklat 2Fe2O3 nH2O, bijih besi merah Fe2O3, bauksit Al2O3 nH2O, dll. .) . Oksigen adalah bagian dari sebagian besar zat organik.

Pentingnya fisiologis oksigen sangat besar. Ini adalah satu-satunya gas yang dapat digunakan organisme hidup untuk bernafas. Kekurangan oksigen menyebabkan terhentinya proses kehidupan dan kematian tubuh. Tanpa oksigen, seseorang hanya dapat hidup beberapa menit saja. Saat bernafas, oksigen diserap, yang mengambil bagian dalam proses redoks yang terjadi di dalam tubuh, dan produk oksidasi zat organik - karbon dioksida dan zat lainnya dilepaskan. Organisme hidup terestrial dan akuatik menghirup oksigen: organisme terestrial - dengan oksigen atmosfer bebas, dan organisme akuatik - dengan oksigen terlarut dalam air.
Di alam, terjadi semacam siklus oksigen. Oksigen dari atmosfer diserap oleh hewan, tumbuhan, manusia, dan digunakan untuk proses pembakaran bahan bakar, pembusukan dan proses oksidatif lainnya. Karbon dioksida dan air yang terbentuk selama proses oksidasi dikonsumsi oleh tumbuhan hijau, di mana dengan bantuan klorofil daun dan energi matahari, proses fotosintesis dilakukan, yaitu sintesis zat organik dari karbon dioksida dan air, disertai dengan pelepasan oksigen.
Untuk menyediakan oksigen bagi satu orang, diperlukan tajuk dua pohon besar. Tumbuhan hijau menjaga komposisi atmosfer tetap konstan.

■ 8. Apa pentingnya oksigen dalam kehidupan makhluk hidup?
9. Bagaimana pasokan oksigen di atmosfer terisi kembali?

Sifat kimia oksigen

Oksigen bebas, ketika bereaksi dengan zat sederhana dan kompleks, biasanya berperilaku seperti ini.

Beras. 37.

Bilangan oksidasi yang diperolehnya dalam hal ini selalu -2. Banyak unsur berinteraksi langsung dengan oksigen, kecuali logam mulia, unsur dengan nilai elektronegativitas mendekati oksigen (), dan unsur inert.
Akibatnya terbentuk senyawa oksigen dengan zat sederhana dan kompleks. Banyak yang terbakar dalam oksigen, meskipun di udara mereka tidak terbakar atau terbakar sangat lemah. terbakar dalam oksigen dengan nyala kuning cerah; ini menghasilkan natrium peroksida (Gbr. 38):
2Na + O2 =Na2O2,
Belerang terbakar dalam oksigen dengan nyala api biru terang membentuk belerang dioksida:
S + O2 = SO2
Arang hampir tidak membara di udara, tetapi dalam oksigen menjadi sangat panas dan terbakar membentuk karbon dioksida (Gbr. 39):
C + O2 = CO2

Beras. 36.

Ia terbakar dalam oksigen dengan nyala api putih yang sangat terang, dan fosfor pentoksida putih padat terbentuk:
4P + 5O2 = 2P2O5
terbakar dalam oksigen, menyebarkan percikan api dan membentuk kerak besi (Gbr. 40).
Zat organik juga terbakar dalam oksigen, misalnya metana CH4, komposisi penyusun gas alam: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Pembakaran dalam oksigen murni terjadi jauh lebih intens daripada di udara, dan memungkinkan seseorang memperoleh suhu yang jauh lebih tinggi. Fenomena ini dimanfaatkan untuk mengintensifkan sejumlah proses kimia dan pembakaran bahan bakar yang lebih efisien.
Dalam proses respirasi, oksigen bergabung dengan hemoglobin dalam darah membentuk oksihemoglobin, yang merupakan senyawa yang sangat tidak stabil, mudah terurai di jaringan dengan pembentukan oksigen bebas yang mengalami oksidasi. Pembusukan juga merupakan proses oksidatif yang melibatkan oksigen.
Mereka mengenali oksigen murni dengan memasukkan serpihan yang membara ke dalam wadah di mana ia seharusnya berada. Berkedip terang - ini adalah tes oksigen berkualitas tinggi.

■ 10. Bagaimana, dengan memiliki serpihan, Anda dapat mengenali oksigen dan karbon dioksida dalam wadah yang berbeda? 11. Berapa volume oksigen yang akan digunakan untuk membakar 2 kg batubara yang mengandung 70% karbon, 5% hidrogen, 7% oksigen, dan sisanya komponen tidak mudah terbakar?

Beras. 38. Pembakaran natrium Beras. 39. Pembakaran batu bara Beras. 40. Pembakaran besi dalam oksigen.

12. Apakah 10 liter oksigen cukup untuk membakar 5 g fosfor?
13. 1 m3 campuran gas yang mengandung 40% karbon monoksida, 20% nitrogen, 30% hidrogen, dan 10% karbon dioksida dibakar dalam oksigen. Berapa banyak oksigen yang dikonsumsi?
14. Apakah mungkin untuk mengeringkan oksigen dengan melewatkannya melalui: a) asam sulfat, b) kalsium klorida, c) fosfat anhidrida, d) logam?
15. Bagaimana cara membebaskan karbon dioksida dari pengotor oksigen dan sebaliknya bagaimana cara membebaskan oksigen dari pengotor karbon dioksida?
16. 20 liter oksigen yang mengandung campuran karbon dioksida dilewatkan melalui 200 ml 0,1 N. larutan barium. Akibatnya, kation Ba 2+ diendapkan seluruhnya. Berapa banyak karbon dioksida (dalam persen) yang terkandung dalam oksigen asli?

Memperoleh oksigen

Oksigen diperoleh melalui beberapa cara. Di laboratorium, oksigen diperoleh dari zat yang mengandung oksigen yang mudah terurai, misalnya dari kalium permanganat KMnO4 (Gbr. 41) atau dari garam berthollet KClO3:
2КМnО4 = K2MnO4 + МnО2 + O2

2KlO3 = 2Kl + O2
Saat memproduksi oksigen dari garam bertolit, harus ada katalis untuk mempercepat reaksi - mangan dioksida. Katalis mempercepat dekomposisi dan membuatnya lebih seragam. Tanpa katalis, hal itu bisa terjadi

Beras. 41. Alat untuk menghasilkan oksigen dengan metode laboratorium dari kalium permanganat. 1 - kalium permanganat; 2 - oksigen; 3 - kapas; 4 - silinder - koleksi.

ledakan dapat terjadi jika garam Bertholet dikonsumsi dalam jumlah banyak dan terutama jika terkontaminasi zat organik.
Oksigen juga diperoleh dari hidrogen peroksida dengan adanya katalis - mangan dioksida MnO2 menurut persamaan:
2H2O2[MnO2] = 2H2O + O2

■ 17. Mengapa MnO2 ditambahkan selama penguraian garam Berthollet?
18. Oksigen yang terbentuk selama penguraian KMnO4 dapat terkumpul di atas air. Refleksikan ini dalam diagram perangkat.
19. Kadang-kadang, jika mangan dioksida tidak tersedia di laboratorium, sedikit residu setelah kalsinasi kalium permanganat ditambahkan ke garam bertholtol. Mengapa penggantian seperti itu mungkin terjadi?
20. Berapa volume oksigen yang akan dilepaskan selama penguraian 5 mol garam Berthollet?

Oksigen juga dapat diperoleh dengan penguraian Nitrat ketika dipanaskan di atas titik leleh:
2KNO3 = 2KNO2 + O2
Dalam industri, oksigen diperoleh terutama dari udara cair. Udara, yang diubah menjadi wujud cair, mengalami penguapan. Pertama, ia menguap (titik didihnya 195,8°), dan oksigen tetap ada (titik didihnya -183°). Dengan cara ini, oksigen diperoleh dalam bentuk yang hampir murni.
Terkadang, jika tersedia listrik murah, oksigen diperoleh melalui elektrolisis air:
H2O ⇄ H + + OH —
T++ e— → Н 0
di katoda
2OH — — e— → H2O + O; 2O = O2
di anoda

■ 21. Sebutkan metode laboratorium dan industri untuk memproduksi oksigen yang Anda ketahui. Tuliskan dalam buku catatan Anda, lengkapi setiap metode dengan persamaan reaksinya.
22. Apakah reaksi yang digunakan untuk menghasilkan oksigen adalah redoks? Berikan jawaban yang masuk akal.
23. 10 g bahan berikut diambil; kalium permanganat, garam berthollet, kalium nitrat. Dalam hal manakah volume oksigen terbesar dapat diperoleh?
24. 1 g batubara dibakar dalam oksigen yang diperoleh dengan memanaskan 20 g kalium permanganat. Berapa persentase permanganat yang terurai?

Oksigen merupakan unsur yang paling melimpah di alam. Ini banyak digunakan dalam kedokteran, kimia, industri, dll. (Gbr. 42).

Beras. 42. Penggunaan oksigen.

Pilot di ketinggian, orang yang bekerja di atmosfer dengan gas berbahaya, dan mereka yang melakukan pekerjaan bawah tanah dan bawah air menggunakan perangkat oksigen (Gbr. 43).

Jika sulit karena penyakit tertentu, orang tersebut diberikan oksigen murni untuk bernapas dari kantong oksigen atau ditempatkan di tenda oksigen.
Saat ini, udara yang diperkaya oksigen atau oksigen murni banyak digunakan untuk mengintensifkan proses metalurgi. Obor oksigen-hidrogen dan oksi-asetilen digunakan untuk mengelas dan memotong logam. Dengan menghamili zat yang mudah terbakar dengan oksigen cair: serbuk gergaji, bubuk batu bara, dll., diperoleh campuran yang mudah meledak yang disebut oxyliquits.

■ 25. Gambarlah sebuah tabel di buku catatanmu dan isilah.

Ozon O3

Seperti telah disebutkan, unsur oksigen dapat membentuk modifikasi alotropik lain - ozon O3. Ozon mendidih pada suhu -111° dan membeku pada suhu -250°. Dalam wujud gas warnanya biru, dalam wujud cair warnanya biru. ozon dalam air jauh lebih tinggi daripada oksigen: 45 volume ozon larut dalam 100 volume air.

Ozon berbeda dari oksigen karena molekulnya terdiri dari tiga, bukan dua atom. Oleh karena itu, molekul oksigen jauh lebih stabil dibandingkan molekul ozon. Ozon mudah terurai menurut persamaan:
O3 = O2 + [O]

Pelepasan oksigen atom selama dekomposisi ozon menjadikannya zat pengoksidasi yang jauh lebih kuat daripada oksigen. Ozon mempunyai bau yang segar (“ozon” dalam terjemahannya berarti “berbau”). Di alam, itu terbentuk di bawah pengaruh aliran listrik yang tenang dan di hutan pinus. Penderita penyakit paru-paru disarankan untuk lebih banyak menghabiskan waktu di hutan pinus. Namun, kontak yang terlalu lama dengan atmosfer yang kaya ozon dapat menimbulkan efek toksik pada tubuh. Keracunan disertai pusing, mual, dan mimisan. Dengan keracunan kronis, penyakit jantung bisa terjadi.
Di laboratorium, ozon diperoleh dari oksigen dalam ozonizer (Gbr. 44). Oksigen dialirkan ke dalam tabung kaca 1 yang bagian luarnya dibungkus dengan kawat 2. Kawat 3 berjalan di dalam tabung, kedua kabel ini dihubungkan ke kutub sumber arus yang menghasilkan tegangan tinggi pada elektroda yang ditunjukkan. Pelepasan listrik yang tenang terjadi di antara elektroda, yang menyebabkan ozon terbentuk dari oksigen.

Gambar 44; ozonator. 1 - wadah kaca; 2 - belitan luar; 3 - kawat di dalam tabung; 4 - larutan kalium iodida dengan pati

3O2 = 2O3
Ozon merupakan oksidator yang sangat kuat. Ia bereaksi jauh lebih energik daripada oksigen, dan umumnya jauh lebih aktif daripada oksigen. Misalnya, tidak seperti oksigen, ia dapat menggantikan hidrogen iodida atau garam iodida:
2KI + O3 + H2O = 2KOH + I2 + O2

Terdapat sangat sedikit ozon di atmosfer (sekitar sepersejuta persen), namun ozon berperan penting dalam menyerap sinar ultraviolet dari matahari, itulah sebabnya ozon mencapai bumi dalam jumlah yang lebih kecil dan tidak menimbulkan efek berbahaya bagi kehidupan. organisme.
Ozon digunakan dalam jumlah kecil terutama untuk pendingin udara dan juga dalam bidang kimia.

■ 26. Apa yang dimaksud dengan modifikasi alotropik?
27. Mengapa kertas pati yodium membiru karena pengaruh ozon? Berikan jawaban yang masuk akal.
28. Mengapa molekul oksigen jauh lebih stabil dibandingkan molekul ozon? Benarkan jawaban Anda dalam kaitannya dengan struktur intramolekul.

8 HAI 1s 2 2s 2 2p 4 ; A r = 15.999 Isotop: 16 O (99.759%); 17 HAI (0,037%); 18 HAI (0,204%); EO - 3.5

Clarke di kerak bumi memiliki 47% massa; di hidrosfer 85,82% massa; di atmosfer 20,95% volume.

Elemen yang paling umum.

Bentuk kemunculan unsur: a) dalam bentuk bebas - O 2, O 3;

b) dalam bentuk terikat: O 2- anion (terutama)

Oksigen adalah unsur p non-logam yang khas. Valensi = II; bilangan oksidasi -2 (kecuali H 2 O 2, OF 2, O 2 F 2)

Sifat fisik O2

Dalam kondisi normal, molekul oksigen O2 berbentuk gas, tidak berwarna, berbau atau berasa, dan sedikit larut dalam air. Ketika didinginkan secara mendalam di bawah tekanan, ia mengembun menjadi cairan biru pucat (Tkip - 183°C), yang pada -219°C berubah menjadi kristal biru-biru.

Metode memperoleh

1. Oksigen terbentuk di alam selama fotosintesis mCO 2 + nH 2 O → mO 2 + Cm(H 2 O)n

2. Produksi industri

a) rektifikasi udara cair (pemisahan dari N 2);

b) elektrolisis air: 2H 2 O → 2H 2 + O 2

3. Di laboratorium, hasil dekomposisi garam redoks termal diperoleh sebagai berikut:

a) 2КlO 3 = 3О 2 + 2KCI

b) 2KMnO 4 = O 2 + MnO 2 + K 2 MnO 4

c) 2KNO 3 = O 2 + 2KNO 2

d) 2Cu(NO3)O2 = O2 + 4NO2 + 2CuO

e) 2AgNO 3 = O 2 + 2NO 2 + 2Ag

4. Di ruangan yang tertutup rapat dan di alat pernapasan otonom, oksigen diperoleh melalui reaksi:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = O 2 + 2Na 2 CO 3

Sifat kimia oksigen

Oksigen merupakan oksidator kuat. Dalam hal aktivitas kimia, ini adalah yang kedua setelah fluor. Membentuk senyawa dengan semua unsur kecuali He, Ne dan Ar. Bereaksi langsung dengan sebagian besar zat sederhana dalam kondisi normal atau saat dipanaskan, serta dengan adanya katalis (pengecualian adalah Au, Pt, Hal 2, gas mulia). Reaksi yang melibatkan O 2 dalam banyak kasus bersifat eksotermik, sering kali berlangsung dalam mode pembakaran, terkadang dalam ledakan. Sebagai hasil dari reaksi, terbentuk senyawa yang atom oksigennya biasanya memiliki C.O. -2:

Oksidasi logam alkali

4Li + O 2 = 2Li 2 O litium oksida

2Na + O 2 = Na 2 O 2 natrium peroksida

K + O 2 = KO 2 kalium superoksida

Oksidasi semua logam kecuali Au, Pt

Me + O 2 = Me x O y oksida

Oksidasi nonlogam selain halogen dan gas mulia

N 2 + O 2 = 2NO - Q

S + O 2 = JADI 2;

C + O 2 = CO 2;

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

Si + O 2 = SiO 2

Oksidasi senyawa hidrogen dari bukan logam dan logam

4HI + O 2 = 2I 2 + 2H 2 O

2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

2PH 3 + 4O 2 = P 2 O 5 + 3H 2 O

SiH 4 + 2O 2 = SiO 2 + 2H 2 O

C x H y + O 2 = CO 2 + H 2 O

MeH x + 3O 2 = Saya x O y + H 2 O

Oksidasi oksida rendah dan hidroksida logam polivalen dan non-logam

4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

2JADI 2 + O 2 = 2JADI 3

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3

Oksidasi logam sulfida

4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

Oksidasi zat organik

Semua senyawa organik terbakar, teroksidasi oleh oksigen atmosfer.

Produk oksidasi berbagai unsur yang menyusun molekulnya adalah:

Selain reaksi oksidasi (pembakaran) sempurna, reaksi oksidasi tidak sempurna juga mungkin terjadi.

Contoh reaksi oksidasi tidak sempurna zat organik:

1) oksidasi katalitik alkana

2) oksidasi katalitik alkena

3) oksidasi alkohol

2R-CH 2 OH + O 2 → 2RCOH + 2H 2 O

4) oksidasi aldehida

Ozon

Ozon O3 adalah zat pengoksidasi yang lebih kuat daripada O2, karena selama reaksi molekul-molekulnya terurai membentuk atom oksigen.

O 3 murni adalah gas biru, sangat beracun.

K + O 3 = KO 3 kalium ozonida, merah.

PbS + 2O 3 = PbSO 4 + O 2

2KI + O 3 + H 2 O = Saya 2 + 2KON + O 2

Reaksi terakhir digunakan untuk penentuan ozon secara kualitatif dan kuantitatif.