Oxigen - Profile Decoratiuni si Ornamente din Polistiren

Go to content

Main menu:

Oxigen

Hobby > Chimie

Oxigenul

Oxigenul molecular - O2

Starea naturala


Oxigenul este elementul cel mai raspandit in invelisul gazos, lichid si solid al Pamantului. In aer, oxigenul molecular se gaseste amestecat cu azot si cu alte gaze, in proportia de 20.9% in volume si 23% in greutate. Combinat, oxigenul se gaseste in apa, in proportia de 89% in greutate . Oxigenul intra in compozitia multor minerale, in special in silicati si carbonati. Oxigenul este o componenta importanta a materiei din organismele vii.

Proprietati fizice

P.t.  - 218.9 ºC = 54.2 ºK
P.f. - 183.0 ºC = 90.1 ºK
D (gaz, 0º, 760 torr) = 1.118 g/cm3

1. Oxigenul este un gaz incolor si inodor. In stare lichida este  albastru inchis si are o densitate mai mare decat a apei.
2. Molecula O2 este paramagnetica, o proprietate rar intalnita la elementele din grupele principale si la combinatiile lor.
3. Solubilitate. In apa oxigenul este putin solubil.

Tehnologia oxigenului molecular

Aproape unica sursa pentru obtinerea oxigenului molecular este, in prezent, distilarea fractionata a aerului lichid. Oxigenul se conserva si se transforma in tuburi de otel, la presiune de 150 atm, uneori de 225 atm sau in stare lichida.

Utilizare

Cantitati mari de oxigen se utilizeaza pentru producerea de compusi chimici (prin oxidare de substante organice si anorganice) si pentru obtinerea de temperaturi inalte, necesare pentru sudura sau taierea metalelor. Drept gaz combustibil se utilizeaza de obicei acetilena. Suflatorul oxi-acetilenic se compune din doua tuburi concentrice, ce se termina prin deschideri inguste. Prin tubul exterior se trimite gazul combustibil, iar prin cel exterior oxigenul, ambele sub presiune. Cantitati mari de aer imbogatit in oxigen (cca. 85% O2) se utilizeaza in industria siderurgica, pentru a ridica temperatura furnalelor, al caror randament este astfel considerabil marit. Alta intrebuintare a oxigenului molecular este in aparate de respiratie cu rezerva de oxigen (aparate izolante), folosite in special de scafandri si pompieri, precum si in diferite aparate de reanimare, narcoza si respiratie artificiala.

Ozonul - O3

Stare naturala

Ozonul se gaseste in cantitati mici numai in straturile superioare ale atmosferei. In straturile inferioare ale atmosferei nu se poate dovedi prezenta ozonului prin nici un mijloc.
Continutul in ozon al atmosferei, desi mic (cca. 10-6 volume %), influenteaza mult clima. Ozonul impiedica radiatiile de lungime de unda mica, nocive pentru fiintele vii, sa ajunga la suprafata pamantului si mentine, prin caldura degajata la disocierea sa in oxigen, straturile superioare ale atmosferei la o temperatura relativ ridicata.

Reactii de formare


1. Reactia de formare a ozonului din oxigen este endoterma (3O2=2O3).
2. In toate procesele in care iau nastere atomi liberi de oxigen, alaturi de molecule de oxigen, se formeaza si ozon.
a.  Descarcari electrice in oxigen sau in aer. La trecerea curentului electric prin aer sau la descarcari electrice prin varfuri ascutite apare miros de ozon. Metoda obisnuita de a prepara ozon (dupa Berthelot) consta in trecerea de oxigen uscat prin spatiul ingust (cca. 2 mm) dintre doua tuburi de sticla concentrice, cufundate in apa, respectiv umplute cu apa. Cei doi electrozi sunt legati de polii unui transformator (10 000 volti, 0.05 amperi). Se obtine un amestec de oxigen cu 2-3% ozon.
b. Disocierea termica o oxigenului molecular. La temperatura ridicata ( peste 1500º) moleculele O2 disociaza in atomi O, care se combina cu O2 , dand ozon. La racire ozonul se descompune insa in oxigen. Moleculele O3 pot insa exista la temperaturi sub 100º, cand viteza reactiei de descompunere este foarte mica. In consecinta se poate obtine ozon, incalzind oxigen molecular pana la temperatura de disociere si apoi racind brusc gazul ("calire").
c. Lumina ultravioleta transforma partial oxigenul in ozon. De aceea se simte miros puternic de ozon in apropierea lampilor de descarcari electrice in vapori de mercur.
d. In procesele electrolitice in care se degaja oxigen la anod, acesta contine uneori (depinzand de natura suprafetei anodului) mici cantitati de ozon.
e. In reactiile chimice in care se formeaza atomi liberi de oxigen, acestia se transforma, in mica parte, in ozon. Astfel de reactii sunt : reactia fluorului molecular cu apa, descompunerea peroxidului de oxigen la temperatura joasa, descompunerea termica a acidului permanganic etc. La oxidarea fosforului alb in aer se formeaza mici cantitati de ozon, ceea ce dovedeste ca in aceasta reactie apar intermediar atomi liberi de oxigen.

Proprietati fizice

1. Ozonul lichid nu se amesteca in orice proportie cu oxigenul lichid. Un amestec de oxigen si ozon se lichefiaza, la racire cu azot lichid, formand doua faze lichide. Cea superioara, colorata albastru deschis, contine cca. 30% ozon; cea inferioara, colorata albastru inchis, contrine 75% ozon. Aceasta faza din urma explodeaza usor.
2. Punctul de fierbere al ozonului este  -112.5º, iar punctul de topire este -251.4º. Densitatea ozonului este 1.78 (la p.f.).
3. Chiar in stare gazoasa, ozonul are o culoare slab albastra.
4. Ozonul este putin solubil in apa, dar se dizolva in lichide organice (de preferabil lichide neinflamabile, cum este freonul la -25º).
5. Mirosul caracteristic al ozonului este perceput in dilutii foarte mari (o parte la un milion parti aer). Chiar in concentratii mici, ozonul este foarte toxic.

 
Copyright 2016. All rights reserved.
Back to content | Back to main menu