Кычкылтек бул Кычкылтектин формуласы. кычкылтек молекуласы

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Жердеги бардык заттардын ичинен өзгөчө орунду жашоону камсыз кылган кычкылтек газы ээлейт. Анын болушу биздин планетаны башкалардын арасында уникалдуу, өзгөчө кылат. Бул заттын аркасында дүйнөдө көптөгөн кооз жандыктар жашайт: өсүмдүктөр, жаныбарлар, адамдар. Кычкылтек - бул таптакыр алмаштырылгыс, уникалдуу жана өтө маанилүү кошулма. Ошондуктан, анын эмне экенин, кандай өзгөчөлүктөргө ээ экенин аныктоого аракет кылабыз.

Химиялык элемент кычкылтек: мүнөздөмөсү

Биринчиден, бул элементтин мезгилдик системадагы ордун мүнөздөп алалы. Муну бир нече кадам менен жасоого болот.

1. Реталык номер - 8.
2. Атомдук масса - 15, 99903.
3. Системанын экинчи мезгилинин негизги подгруппасынын алтынчы тобунда жайгашкан.
4. Ядро заряды - +8, протондордун саны - 8, электрондор - 8, нейтрондор - 8. Ошентип, сыйкырдуу сан эки эселенген, анын эсебинен негизги изотоптук форманын туруктуулугу байкалат ¹⁶ О.
5. Элементтин латынча аты кычкылтек. Орусча - кычкылтек, бул аталыш сөз айкашынан түзүлгөн"кислоталардын өндүрүүчүсү". Кээде кычкылтек деп аталган синоним да бар.

Атомдун электрондук түзүлүшүн талдоо өзгөчө көңүл бурууга арзыйт, анткени ал молекуланын туруктуулугун жана ачык физикалык жана химиялык касиеттерин түшүндүрөт.

Молекуланын түзүлүшү

Атомдун электрондук конфигурациясы 1s²2s²2p^{4 формуласы менен берилген. Бул жазуудан көрүнүп тургандай, энергетикалык деңгээл аяктаганга жана эңсеген октетти түзүүгө чейин кычкылтекке эки электрон жетпейт. Бул төмөнкү мүнөздөмөлөрдү түшүндүрөт:}

• эки атомдук кычкылтек молекуласы;
• элементтин кычкылдануу деңгээли ар дайым -2 (пероксиддер менен фтор оксидин кошпогондо, анда -1 жана +2ге өзгөрөт);
• эң күчтүү кычкылдандыруучу агент;
• кадимки шарттарда да оңой реакция кылат;
• жарылуучу кошулмаларды түзүүгө жөндөмдүү.

Эми структура маселесин карап көрөлү. Кычкылтек молекуласы кантип пайда болот? Биринчиден, пайда болуу механизми коваленттүү полярдуу эмес, башкача айтканда, ар бир атомдун электрондорунун социалдашуусуна байланыштуу. Ошентип, байланыш да коваленттүү полярдуу эмес. Мындан тышкары, ал эки эселенген, анткени атомдордун ар биринде тышкы деңгээлде эки жупташкан электрон бар. Бул кычкылтек кандай экенин сүрөттөө үчүн абдан жөнөкөй. Формула: O₂ же O=O.

Мындай байланыш бар болгондуктан, молекула абдан туруктуу. Аны камтыган көптөгөн реакциялар өзгөчө шарттарды талап кылат: басымды жогорулатуу, жылытуу, катализаторлорду колдонуу.

Химиялык элемент сыяктуукычкылтек жаратылышта үч туруктуу изотоптору бар атом болуп саналат. Алардын массалык сандары тиешелүүлүгүнө жараша 16, 17, 18ге барабар. Бирок, пайыздык көрсөткүч абдан башкача, анткени ¹⁶О 99,759%, ал эми калгандары 0,5%дан аз. Демек, эң кеңири таралган жана туруктуу изотоптун массасы 16.

Жөнөкөй зат кычкылтек

Эгер бул элемент жөнүндө жөнөкөй кошулма катары айта турган болсок, анда дароо эле кадимки шарттарда агрегация абалын белгилешибиз керек. Кычкылтек даамы, өңү жана жыты жок газ. Суутек жана асыл газ гелийден кийинки планетадагы эң көп зат болгон эки атомдуу молекула.

Бул заттын агрегациясынын башка абалы да бар. Ошентип, -183⁰С терс температурада кычкылтек кооз көк суюктукка конденсацияланат. Эгер сиз босогодон ашсаңыз -200⁰С, анда суюктук моноклиникалык ийне формасындагы ачык көк кристаллдарга айланат.

Жалпысынан катуу абалда кычкылтектин үч негизги түрү бар.

1. Альфа формасы (α-O₂). 200дөн төмөн ⁰C.
2. Бета формасы (β-O₂). Температура диапазону -200-400⁰С.
3. Гамма формасы (γ-O₂). Интервал -400дөн -500гө чейин⁰C.

Кычкылтек эң маанилүү жана маанилүү газдардын бири. Жер шарындагы тирүү жандыктардын жашоосу үчүн гана эмес, жалпы жаратылыш үчүн. Табигый минералды же курамына кирбей турган кошулманы атоо кыйыннерсе.

Ачылуулар таржымалы

Абада күйүү процесстерин колдогон кандайдыр бир газ бар экени биринчи жолу 8-кылымда пайда болгон. Бирок, анда аны изилдеп, анын бар экенин далилдеп, ачууга техникалык мүмкүнчүлүк болгон эмес. Дээрлик бир миң жыл өткөндөн кийин, XVIII кылымда, бул бир нече илимпоздордун эмгегинин аркасында ишке ашты.

1. 1771 Карл Шееле абанын курамын эксперимент жолу менен аныктап, негизги эки газ кычкылтек жана азот экенин аныктаган.
2. Пьер Байен сымаптын жана анын оксидин ажыратуу боюнча эксперименттерди жүргүзүп, натыйжаларды расмий түрдө жазды.
3. 1773 Scheele кычкылтек элементин расмий ачкан, бирок аны таза түрүндө ала албайт.
4. 1774 Пристли Шеелге карабастан, өзү жасаган ачылышты жасап, сымап кычкылынын ыдыратылышы аркылуу таза кычкылтекти алат.
5. 1775 Антуан Лавуазье бул элементтин атын атап, жүздөгөн жылдар бою бар болгон күйүү теориясын түзөт.
6. 1898 Томпсон коомду абадагы кычкылтек атмосферага көмүр кычкыл газынын көп чыгарылышынан улам түгөнүп калышы мүмкүн деген ойго түртөт.
7. Ошол эле жылы Тимирязев мунун тескерисин далилдейт, анткени ал планетанын жашыл өсүмдүктөрү кычкылтек берүүчү болуп саналат деп түшүндүрөт.

Ошентип, кычкылтек эмне экени, жашоо үчүн кандай маанилүү жана маанилүү газ экени белгилүү болду. Андан кийин заттын бардык физикалык жана химиялык касиеттери изилденип, аны алуу ыкмалары каралып, суунун, жер кыртышынын, атмосферанын жана планетанын башка жерлеринин болжолдуу курамы эсептелген.

Физикалык касиеттери

Келгиле, каралып жаткан кошулманы мүнөздөй турган негизги физикалык параметрлерди берели.

1. Кычкылтек нормалдуу шартта абанын ажырагыс бөлүгү болгон газ (21%). Анын түсү, даамы жана жыты жок. Абадан жеңил, сууда начар эрийт.
2. Көмүр жана металл порошоктору активдүү соруп алат, органикалык заттарда эрийт.
3. Кайноо температурасы -183⁰C.
4. Эрүү -218, 35⁰C.
5. Тыгыздыгы 0,0014г/см³.
6. Кристалдык тор молекулярдык.

Кычкылтек суюк абалында парамагниттик.

Химиялык касиеттери

Каралып жаткан газдын канчалык активдүү экени, анын башка заттар менен болгон реакцияларында өзүн кандай алып барары жөнүндө химия кеңири айтып берет. Кычкылтек бир нече кычкылдануу абалын көрсөтүүгө жөндөмдүү, бирок эң кеңири таралганы туруктуу деп эсептелген -2. Андан тышкары, баалуулуктары төмөнкүдөй болгон кошулмалар бар:

• -1;
• -0, 5;
• -1/3;
• +0, 5;
• +1;
• +2.

Химиялык активдүүлүк электронго болгон жогорку жакындык менен түшүндүрүлөт, анткени Сурамжылоонун электрдиктүүлүк мааниси 3,44. Фтор (4) гана жогору. Демек, кычкылтек абдан күчтүү кычкылдандыргыч болуп саналат. Ошол эле учурда, андан да күчтүү кычкылдандыргычтар менен реакцияларда, ал оң кычкылдануу абалын көрсөтүп, калыбына келтирүүчү агент катары иштейт. Мисалы, фтор оксидинде O⁺² F₂^-.

Камында кычкылтек бар көптөгөн кошулмалар бар. Булар төмөнкүдөй заттардын класстары:

• оксиддер;
• пероксиддер;
• озониддер;
• супероксиддер;
• кислоталар;
• негиздер;
• туз;
• органикалык молекулалар.

Бардык элементтер менен кычкылтек асыл металлдардан, гелийден, неондон жана аргондон жана галогендерден башка кадимки шарттарда реакция жасай алат. Ал эч кандай шартта инерттүү газдар менен өз ара аракеттенбейт.

Өнөр жай тарабынан алынган

Абадагы жана суудагы кычкылтектин мазмуну ушунчалык жогору (тиешелүү түрдө 21 жана 88%), аны синтездөөнүн негизги өнөр жай ыкмасы суюк абаны фракциялык дистилляциялоо жана сууну электролиздөө болуп саналат.

Биринчи ыкма өзгөчө көп колдонулат. Анткени, бул газдын көп бөлүгү абадан чыгышы мүмкүн. Бирок, ал толугу менен таза болбойт. Эгерде жогорку сапаттагы продукция керек болсо, анда электролиз процесстери колдонулат. Бул үчүн чийки зат суу же щелоч болуп саналат. Эритменин электр өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн натрий же калий гидроксиди колдонулат. Жалпысынан процесстин маңызы суунун ажыроосуна чейин төмөндөйт.

Лабораториялык алуу

Лабораториялык ыкмалардын арасында жылуулук менен дарылоо ыкмасы кеңири колдонулат:

• пероксиддер;
• кычкылтек камтыган кислоталардын туздары.

Жогорку температурада алар кычкылтек газын бөлүп чыгаруу үчүн ажырайт. Процессти көбүнчө катализдөөмарганец (IV) оксиди. Алар кычкылтекти сууну алмаштыруу менен чогултат жана аны күйүп жаткан сынык менен табышат. Белгилүү болгондой, кычкылтек атмосферасында жалын абдан ачык күйөт.

Мектептеги химия сабагында кычкылтекти өндүрүү үчүн колдонулган дагы бир зат бул суутектин перекиси. Катализатордун таасири астында 3% эритме да таза газды бөлүп чыгаруу менен заматта ажырайт. Жөн гана чогултуу керек. Катализатор бирдей - марганец оксиди MnO₂.

Эң көп колдонулган туздардын арасында:

• Бертоле тузу же калий хлораты;
• калий перманганаты, же калий перманганаты.

Процессти сүрөттөө үчүн сиз теңдеме келтирсеңиз болот. Лабораториялык жана изилдөө муктаждыктары үчүн жетиштүү кычкылтек бөлүнүп чыгат:

2KClO₃=2KCl + 3O₂↑.

Кычкылтектин аллотроптук модификациялары

Кычкылтектин бир аллотропиялык модификациясы бар. Бул кошулманын формуласы O₃, ал озон деп аталат. Бул абадагы кычкылтекке ультрафиолет нурлануусуна жана чагылгандын разрядына дуушар болгондо табигый шарттарда пайда болгон газ. O₂ өзүнөн айырмаланып, озон чагылган жана күн күркүрөгөн жамгырдан кийин абада сезилген жагымдуу жаңы жытка ээ.

Кычкылтек менен озондун айырмасы молекуладагы атомдордун санында гана эмес, кристалл торчосунун структурасында да болот. Химиялык жактан озон андан да күчтүү кычкылдандыруучу агент.

Кычкылтек абанын курамына кирет

Кычкылтектин жаратылышта таралышы абдан кеңири. Кычкылтек төмөнкүдө пайда болот:

• тектер жана минералдар;
• туз жана таза суу;
• жер;
• өсүмдүк жана жаныбар организмдери;
• аба, анын ичинде жогорку атмосфера.

Албетте, Жердин бардык кабыктарын - литосфера, гидросфера, атмосфера жана биосфера ээлейт. Өзгөчө маанилүү абанын курамында анын мазмуну. Анткени, дал ушул фактор биздин планетада жашоо формаларынын, анын ичинде адамдардын да болушуна шарт түзөт.

Биз дем алган абанын курамы өтө ар түрдүү. Ал туруктуу компоненттерди да, өзгөрмөлөрдү да камтыйт. Өзгөрбөс жана ар дайым бар:

• көмүр кычкыл газы;
• кычкылтек;
• азот;
• асыл газдар.

Өзгөрмөлөргө суу буусу, чаң бөлүкчөлөрү, бөтөн газдар (чыгарма, күйүү продуктулары, чиритүү жана башкалар), өсүмдүк чаңчалары, бактериялар, козу карындар жана башкалар кирет.

Кычкылтектин жаратылыштагы мааниси

Табигатта канча кычкылтек бар экендиги абдан маанилүү. Анткени, бул газдын аз өлчөмдөгү ири планеталардын (Юпитер, Сатурн) кээ бир спутниктеринен табылганы белгилүү, бирок ал жерде ачык жашоо жок. Биздин Жерде ал жетиштүү, ал суу менен айкалышып, бардык тирүү организмдердин жашоосуна мүмкүндүк берет.

Дем алуунун активдүү катышуучусу болуу менен бирге кычкылтек сансыз кычкылдануу реакцияларын да жүргүзөт, натыйжада жашоо үчүн энергия бөлүнүп чыгат.

Бул жаратылыштагы уникалдуу газдын негизги берүүчүлөрү жашыл өсүмдүктөр жана кээ бирлерибактериялардын түрлөрү. Алардын урматында кычкылтек менен көмүр кычкыл газынын туруктуу балансы сакталат. Мындан тышкары, озон бүткүл Жерди коргоочу калкан түзөт, ал көп сандагы кыйратуучу ультра кызгылт көк нурлануунун өтүшүнө жол бербейт.

Аэробдук организмдердин кээ бир түрлөрү гана (бактериялар, козу карындар) кычкылтек атмосферасынан тышкары жашай алышат. Бирок алардын саны чындап муктаж болгондорго караганда алда канча аз.

Өнөр жайда кычкылтек менен озонду колдонуу

Өнөр жайда кычкылтек аллотропунун негизги колдонулуштары төмөнкүлөр.

1. Металлургия (металлдарды ширетүү жана кесүү үчүн).
2. Медицина.
3. Айыл чарбасы.
4. Ракета отун катары.
5. Көптөгөн химиялык кошулмалардын, анын ичинде жарылуучу заттардын синтези.
6. Сууну тазалоо жана дезинфекциялоо.

Бул улуу газ катышпаган жок дегенде бир процессти, уникалдуу затты - кычкылтекти аташ кыйын.