Хүчилтөрөгч. хүчилтөрөгчийн молекул

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Хүчилтөрөгч– Химийн элементүүдийн үелэх системийн VIA бүлгийн хоёрдугаар үеийн элемент Д.И. Менделеев, атомын дугаар 8. Тэмдэгт - О.

Атомын масс - 16 ам. Хүчилтөрөгчийн молекул нь хоёр атомт бүтэцтэй бөгөөд O 2 томьёотой

Хүчилтөрөгч нь p-элементүүдийн гэр бүлд хамаардаг. Хүчилтөрөгчийн атомын электрон тохиргоо нь 1s 2 2s 2 2p 4 байна. Түүний нэгдлүүдэд хүчилтөрөгч нь хэд хэдэн исэлдэлтийн төлөвийг илэрхийлж болно: "-2", "-1" (хэт исэлд), "+2" (F 2 O). Хүчилтөрөгч нь аллотропи үзэгдлийн илрэлээр тодорхойлогддог - хэд хэдэн энгийн бодис хэлбэрээр оршихуй - аллотропик өөрчлөлтүүд. Хүчилтөрөгчийн аллотроп өөрчлөлт нь хүчилтөрөгч O 2 ба озон O 3 юм.

Хүчилтөрөгчийн химийн шинж чанар

Учир нь хүчилтөрөгч нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм Гаднах электроны түвшинг дуусгахын тулд ердөө 2 электрон хэрэгтэй бөгөөд тэдгээрийг амархан нэмдэг. Химийн үйл ажиллагааны хувьд хүчилтөрөгч нь фторын дараа хоёрдугаарт ордог. Хүчилтөрөгч нь гелий, неон, аргоноос бусад бүх элементүүдтэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Хүчилтөрөгч нь галоген, мөнгө, алт, цагаан алттай шууд урвалд ордог (тэдгээрийн нэгдлүүдийг шууд бус аргаар олж авдаг). Хүчилтөрөгчтэй холбоотой бараг бүх урвал нь экзотермик юм. Хүчилтөрөгчтэй нэгдлийн олон урвалын онцлог шинж чанар нь их хэмжээний дулаан, гэрэл ялгарах явдал юм. Ийм процессыг шаталт гэж нэрлэдэг.

Хүчилтөрөгчийн металлын харилцан үйлчлэл. Шүлтлэг металлын хувьд (литийг эс тооцвол) хүчилтөрөгч нь хэт исэл эсвэл хэт исэл, үлдсэн хэсэг нь исэл үүсгэдэг. Жишээ нь:

4Li + O 2 = 2Li 2 O;

2Na + O 2 = Na 2 O 2;

K + O 2 = KO 2 ;

2Ca + O 2 = 2CaO;

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3;

2Cu + O 2 = 2CuO;

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4.

Хүчилтөрөгчийн металл бус бодистой харилцан үйлчлэл. Хүчилтөрөгчийн метал бустай харилцан үйлчлэл нь халах үед үүсдэг; азоттой харилцан үйлчлэлцэхээс бусад бүх урвалууд нь экзотермик шинж чанартай байдаг (урвал нь эндотермик бөгөөд цахилгаан нуман дахь 3000С-т, байгальд - аянгын цэнэгийн үед тохиолддог). Жишээ нь:

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

C + O 2 = CO 2;

2H 2 + O 2 = 2H 2 O;

N 2 + O 2 ↔ 2NO – Q.

Нарийн төвөгтэй органик бус бодисуудтай харилцан үйлчлэл. Нарийн төвөгтэй бодисууд илүүдэл хүчилтөрөгчөөр шатаах үед холбогдох элементүүдийн исэлүүд үүсдэг.

2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O (t);

4NH 3 + 3O 2 = 2N 2 + 6H 2 O (t);

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O (t, kat);

2PH 3 + 4O 2 = 2H 3 PO 4 (t);

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

4FeS 2 +11O 2 = 2Fe 2 O 3 +8 SO 2 (t).

Хүчилтөрөгч нь исэл ба гидроксидыг илүү өндөр исэлдэлтийн төлөвтэй нэгдэл болгон исэлдүүлэх чадвартай.

2CO + O 2 = 2CO 2 (t);

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 (t, V 2 O 5);

2NO + O 2 = 2NO 2;

4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3 (t).

Нарийн төвөгтэй органик бодисуудтай харилцан үйлчлэл. Бараг бүх органик бодисууд шатаж, агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус үүсгэдэг.

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + H 2 O.

Шаталтын урвалаас гадна (бүрэн исэлдэлт) бүрэн бус эсвэл каталитик исэлдэлтийн урвалууд нь энэ тохиолдолд урвалын бүтээгдэхүүн нь спирт, альдегид, кетон, карбоксилын хүчил болон бусад бодисууд байж болно.

Нүүрс ус, уураг, өөх тосны исэлдэлт нь амьд организмд эрчим хүчний эх үүсвэр болдог.

Хүчилтөрөгчийн физик шинж чанар

Хүчилтөрөгч бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг (массын 47%) элемент юм. Агаар дахь хүчилтөрөгчийн агууламж эзлэхүүний 21% байна. Хүчилтөрөгч нь ус, эрдэс бодис, органик бодисын бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ургамал, амьтны эдэд янз бүрийн нэгдлүүд хэлбэрээр 50-85% хүчилтөрөгч агуулагддаг.

Хүчилтөрөгч нь чөлөөт төлөвт нь өнгөгүй, амтгүй, үнэргүй, усанд муу уусдаг хий (3 литр хүчилтөрөгч 20С-т 100 литр усанд уусдаг. Шингэн хүчилтөрөгч нь хөх өнгөтэй, парамагнит шинж чанартай байдаг (үүнд татагддаг). соронзон орон).

Хүчилтөрөгч авах

Хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн болон лабораторийн аргууд байдаг. Тиймээс үйлдвэрлэлд хүчилтөрөгчийг шингэн агаарыг нэрэх замаар олж авдаг бөгөөд хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх лабораторийн үндсэн аргууд нь нарийн төвөгтэй бодисын дулааны задралын урвалыг агуулдаг.

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

4K 2 Cr 2 O 7 = 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 +3 O 2

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2

2KClO 3 = 2KCl +3 O 2

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

ЖИШЭЭ 1

Дасгал хийх

95 г мөнгөн усны (II) исэл задрахад 4.48 литр хүчилтөрөгч (n.o.) үүссэн. Задарсан мөнгөн усны (II) оксидын эзлэх хувийг (жин.%) тооцоол.

Шийдэл

Мөнгөн ус (II) оксидын задралын урвалын тэгшитгэлийг бичье.

2HgO = 2Hg + O 2.

Гарсан хүчилтөрөгчийн хэмжээг мэдсэнээр бид түүний хэмжээг олдог.

мэнгэ.

Урвалын тэгшитгэлийн дагуу n(HgO):n(O 2) = 2:1, тиймээс,

n(HgO) = 2×n(O 2) = 0.4 моль.

Задарсан ислийн массыг тооцоолъё. Бодисын хэмжээ нь тухайн бодисын масстай дараахь харьцаагаар хамаарна.

D.I-ийн химийн элементүүдийн хүснэгтийг ашиглан тооцоолсон мөнгөн усны (II) оксидын молийн масс (нэг моль молекулын жин). Менделеев - 217 г / моль. Дараа нь мөнгөн усны (II) оксидын масс нь дараахтай тэнцүү байна.

м(HgO) = n(HgO) × М(HgO) = 0.4×217 = 86.8 гр.

Задарсан оксидын массын хувийг тодорхойлъё.

Хүчилтөрөгч, O (хүчилтөрөгч ), химийн элемент VIA Элементүүдийн үелэх системийн дэд бүлгүүд:О, С, Сэ, Тэ, По халькогений гэр бүлийн гишүүн. Энэ бол байгальд хамгийн түгээмэл элемент бөгөөд дэлхийн агаар мандалд түүний агууламж 21% (боть), дэлхийн царцдас дахь ойролцоогоор нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг. 50% (жин) ба гидросферт 88.8% (жин). Хүчилтөрөгч нь дэлхий дээрх амьдрал оршин тогтноход зайлшгүй шаардлагатай: амьтад, ургамал амьсгалах үед хүчилтөрөгч хэрэглэдэг бөгөөд ургамал нь фотосинтезээр хүчилтөрөгч ялгаруулдаг. Амьд бодис нь хүчилтөрөгчийг зөвхөн биеийн шингэнд (цусны эс гэх мэт) төдийгүй нүүрс ус (элсэн чихэр, целлюлоз, цардуул, гликоген), өөх тос, уураг агуулдаг. Шавар, чулуулаг нь силикатууд болон исэл, гидроксид, карбонат, сульфат, нитрат зэрэг хүчилтөрөгч агуулсан бусад органик бус нэгдлүүдээс тогтдог.Түүхэн мэдээлэл. Хүчилтөрөгчийн тухай анхны мэдээлэл Европт 8-р зууны хятад гар бичмэлүүдээс мэдэгдэв. 16-р зууны эхэн үед. Леонардо да Винчи хүчилтөрөгч нь нэг элемент гэдгийг хараахан мэдээгүй байсан хүчилтөрөгчийн химийн талаархи мэдээллийг нийтэлжээ. Хүчилтөрөгч нэмэх урвалыг С.Гейлс (1731), П.Байен (1774) нарын шинжлэх ухааны бүтээлүүдэд тайлбарласан байдаг. К.Шээлийн 1771-1773 онд хийсэн метал, фосфорын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлийн талаар хийсэн судалгаа онцгой анхаарал хандуулах ёстой. Ж.Престли 1774 онд хүчилтөрөгчийг элемент болгон нээсэн тухайгаа Байен агаартай урвалд ордог тухай илтгэлээс хэдхэн сарын дараа мэдээлжээ. Нэрхүчилтөрөгч ("хүчилтөрөгч") энэ элементийг Пристли нээсний дараахан өгсөн бөгөөд "хүчил үйлдвэрлэгч" гэсэн утгатай грек үгнээс гаралтай; Энэ нь хүчилтөрөгч бүх хүчилд байдаг гэсэн буруу ойлголттой холбоотой юм. Амьсгалын болон шаталтын үйл явцад хүчилтөрөгчийн гүйцэтгэх үүргийн тайлбар нь A. Lavoisier (1777)-д хамаардаг.Атомын бүтэц. Байгалийн аливаа хүчилтөрөгчийн атом цөмд 8 протон агуулдаг боловч нейтроны тоо 8, 9 эсвэл 10 байж болно. Хүчилтөрөгчийн гурван изотопоос хамгийн түгээмэл нь (99.76%) юм. 16 8 О (8 протон ба 8 нейтрон). Өөр изотопын агуулга, 18 8 О (8 протон, 10 нейтрон) нь зөвхөн 0.2% байна. Энэхүү изотопыг шошго болгон эсвэл тодорхой молекулуудыг тодорхойлох, биохимийн болон эм-химийн судалгаа хийхэд ашигладаг (цацраг идэвхт бус ул мөрийг судлах арга). Хүчилтөрөгчийн гурав дахь цацраг идэвхт бус изотоп 17 8 О (0.04%) нь 9 нейтрон агуулдаг ба массын тоо нь 17. Нүүрстөрөгчийн изотопын 1961 оны массын дараа 12 6 С Олон улсын комиссоос стандарт атомын массаар батлагдсанаар хүчилтөрөгчийн жигнэсэн дундаж атомын масс 15.9994 болсон байна. 1961 он хүртэл химичүүд атомын массын стандарт нэгжийг хүчилтөрөгчийн атомын масс гэж үздэг байсан ба байгалийн гурван хүчилтөрөгчийн изотопын хольцын хувьд 16000 гэж үздэг. Физикчид хүчилтөрөгчийн изотопын массын тоог атомын массын стандарт нэгж болгон авсан. 16 8 О Тиймээс физикийн масштабаар хүчилтөрөгчийн дундаж атомын масс 16.0044 байсан. (бас үзнэ үүАтомын масс) .

Хүчилтөрөгчийн атом нь 8 электронтой, 2 электрон нь дотоод түвшинд, 6 электрон нь

гадна талд. Тиймээс химийн урвалын үед хүчилтөрөгч нь донороос хоёр хүртэл электрон хүлээн авч, гаднах бүрхүүлээ 8 электрон хүртэл барьж, илүүдэл сөрөг цэнэгийг үүсгэдэг. (бас үзнэ үүАТОМЫН БҮТЭЦ) . Молекулын хүчилтөрөгч. Бусад ихэнх элементүүдийн нэгэн адил атомууд нь 8 электроны гаднах бүрхүүлийг гүйцээхэд хангалттай электронгүй байдаг. 12 электрон, хүчилтөрөгч нь хоёр атомт молекул үүсгэдэг. Энэ процесс нь маш их энерги ялгаруулдаг (~ 490 кЖ / моль) ба үүний дагуу молекулыг атом руу задлах урвуу үйл явцад ижил хэмжээний энерги зарцуулагдах ёстой. Бондын хүчОО маш өндөр буюу 2300° Хүчилтөрөгчийн молекулуудын ердөө 1% нь атомуудад хуваагддаг. (Азотын молекул үүсэх үед Н 2 холболтын хүч NN бүр ч өндөр, ~ 710 кЖ/моль.) Цахим бүтэц. Хүчилтөрөгчийн молекулын электрон бүтцэд, таамаглаж байгаачлан атом бүрийн эргэн тойронд октетт электронуудын тархалт хийгдээгүй боловч хосгүй электронууд байдаг бөгөөд хүчилтөрөгч нь ийм бүтцийн онцлог шинж чанарыг харуулдаг (жишээлбэл, энэ нь хоорондоо харилцан үйлчилдэг. соронзон орон, парамагнит).Хариу үйлдэл. Тохиромжтой нөхцөлд молекулын хүчилтөрөгч нь сайн хийнээс бусад бараг бүх элементтэй урвалд ордог. Гэсэн хэдий ч өрөөний нөхцөлд зөвхөн хамгийн идэвхтэй элементүүд нь хүчилтөрөгчтэй хангалттай хурдан урвалд ордог. Ихэнх урвалууд нь хүчилтөрөгчийг атомуудад задласны дараа л явагддаг бөгөөд диссоциац нь зөвхөн маш өндөр температурт явагддаг. Гэсэн хэдий ч урвалын систем дэх катализатор эсвэл бусад бодисууд диссоциацийг дэмжиж болно O2 . Шүлт (Li, Na, K) ба шүлтлэг (Ca, Sr, Ba) металлууд молекулын хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог нь мэдэгдэж байна.хэт исэл үүсэх үед:Баримт бичиг, өргөдөл. Агаар мандалд чөлөөт хүчилтөрөгч агуулагддаг тул түүнийг гаргаж авах хамгийн үр дүнтэй арга бол агаарыг шингэрүүлэх бөгөөд үүнээс хольц болох CO-г зайлуулдаг. 2 , тоос шороо гэх мэт. химийн болон физикийн аргууд. Циклийн процесс нь шахалт, хөргөлт, тэлэлтээс бүрддэг бөгөөд энэ нь агаар шингэрүүлэхэд хүргэдэг. Температурын удаан өсөлтөөр (бутархай нэрэх арга) эхлээд сайн хий (шингэрүүлэхэд хамгийн хэцүү) шингэн агаараас ууршиж, дараа нь азот, шингэн хүчилтөрөгч үлддэг. Үүний үр дүнд шингэн хүчилтөрөгч нь үнэт хийн ул мөр, харьцангуй их хэмжээний азот агуулдаг. Олон төрлийн хэрэглээний хувьд эдгээр хольц нь асуудал биш юм. Гэсэн хэдий ч тусгай цэвэршилттэй хүчилтөрөгч авахын тулд нэрэх процессыг давтах шаардлагатай (бас үзнэ үүАГААР). Хүчилтөрөгч нь сав, цилиндрт хадгалагддаг. Энэ нь пуужин, сансрын хөлөгт керосин болон бусад түлшийг исэлдүүлэгч болгон их хэмжээгээр ашигладаг. Гангийн үйлдвэр нь C, S, P хольцыг хурдан бөгөөд үр дүнтэй арилгахын тулд хайлсан төмрийг үлээлгэхийн тулд хүчилтөрөгчийн хийг ашигладаг. Хүчилтөрөгчийг мөн металыг гагнах, зүсэхэд ашигладаг (хүчил-ацетилений дөл). Хүчилтөрөгчийг анагаах ухаанд, тухайлбал амьсгалахад хүндрэлтэй өвчтөнүүдийн амьсгалын орчныг баяжуулахад ашигладаг. Хүчилтөрөгчийг янз бүрийн химийн аргаар гаргаж авах боломжтой бөгөөд тэдгээрийн заримыг лабораторийн практикт бага хэмжээний цэвэр хүчилтөрөгч авахад ашигладаг.Электролиз. Хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх аргуудын нэг бол бага хэмжээний NaOH эсвэл H агуулсан усыг электролиз хийх явдал юм. 2 SO 4 катализаторын хувьд: 2H 2 O ® 2H 2 + O 2 . Энэ тохиолдолд жижиг устөрөгчийн хольц үүсдэг. Ус зайлуулах төхөөрөмжийг ашиглан хийн хольц дахь устөрөгчийн ул мөрийг дахин ус болгон хувиргаж, уурыг нь хөлдөөх эсвэл шингээх замаар арилгадаг.Дулааны диссоциаци. Ж.Пристлигийн санал болгосон хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх лабораторийн чухал арга бол хүнд металлын ислийн дулааны задрал юм: 2HgO® 2Hg + O 2 . Үүний тулд Пристли нарны цацрагийг мөнгөн усны ислийн нунтаг дээр төвлөрүүлжээ. Лабораторийн алдартай арга бол оксо давс, жишээлбэл калийн хлоратыг катализатор - манганы давхар ислийн дэргэд дулаанаар задлах явдал юм.Шохойжуулахын өмнө бага хэмжээгээр нэмсэн манганы давхар исэл нь шаардлагатай температур, диссоциацийн хурдыг хадгалах боломжийг олгодог ба MnO өөрөө 2 үйл явцын явцад өөрчлөгддөггүй.

Нитратыг дулаанаар задлах аргыг мөн ашигладаг.

түүнчлэн зарим идэвхтэй металлын хэт исэл, жишээлбэл: 2BaO 2 ® 2BaO + O 2 Сүүлчийн арга нь агаар мандлаас хүчилтөрөгч гаргаж авахад өргөн хэрэглэгддэг байсан бөгөөд BaO үүсэх хүртэл агаарт BaO-г халаахаас бүрддэг байв. 2 дараа нь хэт ислийн дулааны задрал. Устөрөгчийн хэт исэл үйлдвэрлэхэд дулааны задралын арга чухал хэвээр байна.

Хүчилтөрөгчийн зарим физик шинж чанарууд
Атомын дугаар	8
Атомын масс	15,9994
Хайлах цэг, ° C	–218,4
Буцлах цэг, ° C	–183,0
Нягт
хатуу, г/см 3 (ат т pl)	1,27
шингэн г/см 3 (ат ткип)	1,14
хий, г/дм 3 (0 хэмд)	1,429
агаарын харьцангуй	1,105
чухал а, г/см 3	0,430
Критик температур a, °С	–118,8
Чухал даралт a, atm	49,7
Уусах чадвар, см 3 /100 мл уусгагч
усанд (0 ° C)	4,89
усанд (100 ° C)	1,7
согтууруулах ундаа (25 ° C)	2,78
Радиус, Å	0,74
ковалент	0,66
ионы (O 2-)	1,40
Иончлолын боломж, В
эхлээд	13,614
хоёрдугаарт	35,146
электрон сөрөг чанар ( F = 4)	3,5
А Хий ба шингэний нягт ижил байх температур ба даралт.

Физик шинж чанар. Хэвийн нөхцөлд хүчилтөрөгч нь өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй хий юм. Шингэн хүчилтөрөгч нь цайвар цэнхэр өнгөтэй. Хатуу хүчилтөрөгч нь дор хаяж гурван талст өөрчлөлттэй байдаг. Хүчилтөрөгчийн хий нь усанд уусдаг ба O төрлийн сул нэгдлүүдийг үүсгэдэг 2 H H 2 O, магадгүй O 2 H 2H 2 O. Химийн шинж чанар. Өмнө дурьдсанчлан хүчилтөрөгчийн химийн идэвхжил нь түүний атомуудад задрах чадвараар тодорхойлогддогО , эдгээр нь өндөр реактив шинж чанартай байдаг. Зөвхөн хамгийн идэвхтэй металл, эрдэс бодисууд л урвалд ордог O2 бага температурт өндөр хурдтай. Хамгийн идэвхтэй шүлтлэг (IA дэд бүлгүүд) ба зарим шүлтлэг (IIA дэд бүлгүүд) металлууд нь дараахь байдлаар үүсдэг. O2 NaO зэрэг хэт исэл 2 ба BaO 2 . Бусад элементүүд ба нэгдлүүд нь зөвхөн диссоциацийн бүтээгдэхүүнтэй урвалд ордог O2 . Тохиромжтой нөхцөлд үнэт хий, Pt, Ag, Au металлаас бусад бүх элементүүд хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог. Эдгээр металлууд нь мөн исэл үүсгэдэг, гэхдээ онцгой нөхцөлд.

Хүчилтөрөгчийн электрон бүтэц (1с

2 2с 2 2х 4 ) ийм байна атомО Хоёр электроныг гадаад түвшинд хүлээн авч тогтвортой гадаад электрон бүрхүүл үүсгэж, ион үүсгэдэг. O2 . Шүлтлэг металлын исэлд ихэвчлэн ионы холбоо үүсдэг. Эдгээр металлын электронууд бараг бүхэлдээ хүчилтөрөгч рүү татагддаг гэж үзэж болно. Идэвх нь багатай металл ба металл бус оксидын хувьд электрон дамжуулалт бүрэн бус, хүчилтөрөгч дээрх сөрөг цэнэгийн нягт бага тод илэрдэг тул холбоо нь ион багатай эсвэл илүү коваленттай байдаг.Металлыг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх үед дулаан ялгардаг бөгөөд түүний хэмжээ нь холболтын бат бэхтэй хамааралтай байдаг. MO . Зарим металл бус бодисыг исэлдүүлэх явцад дулааныг шингээж авдаг бөгөөд энэ нь тэдний хүчилтөрөгчтэй холбоо сул байгааг илтгэнэ. Ийм исэл нь дулааны хувьд тогтворгүй (эсвэл ионы холбоо бүхий оксидуудаас бага тогтвортой) бөгөөд ихэвчлэн өндөр урвалд ордог. Хүснэгтэнд хамгийн ердийн металл, шилжилтийн металл ба металл бус элемент, элементүүдийн исэл үүсэх энтальпийн утгыг харьцуулах зорилгоор харуулав.А- ба Б -дэд бүлгүүд (хасах тэмдэг нь дулаан ялгаруулах гэсэн үг).

Хариу үйлдэл	Үүсэх энтальпи, кЖ/моль
4Na + O 2 ® 2Na 2 O a
2Mg + O 2 ® 2MgO
4Al + 3O 2 ® 2Al 2 O 3
Si + O 2 ® SiO 2
4P + 5O 2 ® P 4 O 10
S + O 2 ® SO 2
2Cl 2 + 7O 2 ® 2Cl 2 O 7
2Hg + O 2 ® 2HgO
2Cr + 3O 2 ® 2CrO 3
3Fe + 2O 2 ® Fe 3 O 4
а Ердийн нөхцөлд боловсролыг илүүд үздэг Na 2 O 2 .

Оксидын шинж чанарын талаар хэд хэдэн ерөнхий дүгнэлт хийж болно.

1. Металлын атомын радиус ихсэх тусам шүлтлэг металлын ислийн хайлах температур буурдаг; Тэгэхээр,

t pl (Cs 2 O) t pl (Na 2 O) . Ионы холбоо давамгайлдаг оксидын хайлах цэг нь ковалент ислийн хайлах цэгээс өндөр байдаг. t pl (Na 2 O) > т pl (SO 2). 2. Реактив металлын исэл (IAIIIA дэд бүлгүүд) нь шилжилтийн металл ба металл бус ислээс илүү дулааны тогтвортой байдаг. Дулааны диссоциацийн үед хамгийн их исэлдэлтийн төлөвт байгаа хүнд металлын исэлүүд нь исэлдэлтийн түвшин багатай исэлүүдийг үүсгэдэг (жишээлбэл, 2Hg). 2+ O ® (Hg +) 2 O + 0.5O 2 ® 2Hg 0 + O 2 ). Өндөр исэлдэлтийн төлөвт байгаа ийм исэл нь сайн исэлдүүлэгч бодис байж болно.3. Хамгийн идэвхтэй металлууд нь өндөр температурт молекулын хүчилтөрөгчтэй урвалд орж хэт исэл үүсгэдэг. Sr + O 2 ® SrO 2 . 4. Идэвхтэй металлын ислүүд нь өнгөгүй уусмал үүсгэдэг бол ихэнх шилжилтийн металлын ислүүд нь өнгөтэй, бараг уусдаггүй. Металл ислийн усан уусмал нь үндсэн шинж чанартай бөгөөд гидроксид агуулсан байдагӨө -бүлэг, усан уусмал дахь металл бус исэл нь ион агуулсан хүчил үүсгэдэг H+. 5. А дэд бүлгийн металл ба металл бусууд нь бүлгийн дугаартай тохирох исэлдэлтийн төлөвтэй исэл үүсгэдэг, жишээлбэл, Na, Be болон B нь Na 1 2 O, Be II O, B 2 III O 3-ээр үүсгэгддэг , болон металл бус IVAVIIA дэд бүлэг C, N, S, Cl хэлбэр CIV O 2, N V 2 O 5, S VI O 3, Cl VII 2 O 7. Элементийн бүлгийн дугаар нь зөвхөн исэлдэлтийн хамгийн их төлөвтэй хамааралтай байдаг, учир нь элементүүдийн исэлдэлтийн түвшин багатай исэлдүүлэх боломжтой байдаг. Нэгдлүүдийг шатаах процесст ердийн бүтээгдэхүүн нь исэл юм, жишээлбэл: 2H 2 S + 3O 2 ® 2SO 2 + 2H 2 O Бага зэрэг халах үед нүүрстөрөгч агуулсан бодисууд болон нүүрсустөрөгчид исэлддэг (шатдаг). CO 2 ба H 2 O . Ийм бодисын жишээ бол түлш мод, тос, спирт юм(мөн нүүрстөрөгч нүүрс, кокс, нүүрс) . Шаталтын процессын дулааныг уур үйлдвэрлэхэд (дараа нь цахилгаан эсвэл цахилгаан станц руу явдаг), мөн байшинг халаахад ашигладаг. Шаталтын процессын ердийн тэгшитгэл нь:

a) мод (целлюлоз):

(C6H10O5) n + 6n O2® 6n CO2+5 n H 2O + дулааны энерги

б) газрын тос эсвэл хий (бензин C

8 H 18 эсвэл байгалийн хий CH 4):

2C 8 H 18 + 25O 2

® 16CO 2 + 18H 2 O + дулааны энерги CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O + дулааны энерги C 2 H 5 OH + 3O 2 ® 2CO 2 + 3H 2 O + дулааны энерги

г) нүүрстөрөгч (нүүрс эсвэл нүүрс, кокс):

2C + O 2 ® 2CO + дулааны энерги 2CO + O 2 ® 2CO 2 + дулааны энерги

Эрчим хүчний өндөр нөөцтэй C-, H-, N-, O агуулсан хэд хэдэн нэгдлүүд нь шаталтанд өртдөг. Исэлдүүлэх хүчилтөрөгчийг зөвхөн агаар мандлаас (өмнөх урвалын адил) төдийгүй бодисоос өөрөө хэрэглэж болно. Урвалыг эхлүүлэхийн тулд цохилт, сэгсрэх зэрэг урвалыг бага зэрэг идэвхжүүлэхэд хангалттай. Эдгээр урвалын үед шаталтын бүтээгдэхүүнүүд нь исэл боловч тэдгээр нь бүгд хий хэлбэртэй бөгөөд үйл явцын эцсийн өндөр температурт хурдан өргөжиж байдаг. Тиймээс ийм бодисууд тэсрэх аюултай байдаг. Тэсрэх бодисын жишээнд тринитроглицерин (эсвэл нитроглицерин) C

3 H 5 (NO 3) 3 ба тринитротолуол (эсвэл TNT) C 7 H 5 (NO 2) 3 . Мөн ХИМИЙН БА БИОЛОГИЙН ЗЭВСГИЙГ үзнэ үү.

Элементийн исэлдэлтийн түвшин багатай металл эсвэл металл бус ислүүд нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, тухайн элементийн исэлдэлтийн өндөр түвшний исэлүүдийг үүсгэдэг.

Хүдрээс гаргаж авсан эсвэл нийлэгжүүлсэн байгалийн исэл нь олон чухал металл, жишээлбэл, Fe-аас төмрийг үйлдвэрлэх түүхий эд болдог. 2 O 3 (гематит) ба Fe 3 O 4 (магнетит), Al-аас хөнгөн цагаан 2 O 3 (хөнгөн цагааны исэл), MgO-аас магни (магни). Хөнгөн металлын ислийг химийн үйлдвэрт шүлт эсвэл суурь үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Калийн хэт исэл KO 2 чийгтэй үед, түүнтэй урвалд орсноор хүчилтөрөгч ялгаруулдаг тул ер бусын хэрэглээтэй байдаг. Тиймээс К.О. 2 амьсгалын аппаратанд хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Амьсгалах агаарын чийг нь амьсгалын замын хүчилтөрөгчийг ялгаруулж, KOH нь CO-г шингээдэг. 2 . CaO исэл ба кальцийн гидроксид Ca(OH) бэлтгэх 2 керамик болон цементийн технологийн томоохон үйлдвэрлэл.Ус (устөрөгчийн исэл). H2 усны ач холбогдол Химийн урвалын лабораторийн практикт болон амин чухал үйл явцын аль алинд нь энэ бодисыг онцгойлон авч үзэх шаардлагатай (бас үзнэ үүУстөрөгч;УС, МӨС, УУР). Өмнө дурьдсанчлан, хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн шууд харилцан үйлчлэлийн үед, жишээлбэл, оч ялгарах, дэлбэрэлт, ус үүсэх, 143 кЖ/(моль Н) 2 O). Усны молекул нь бараг тетраэдр бүтэцтэй, HOH өнцөг нь 104 байна° 30 ° . Молекул дахь холбоо нь хэсэгчлэн ион (30%) ба хэсэгчлэн ковалент бөгөөд хүчилтөрөгчийн сөрөг цэнэгийн өндөр нягтралтай ба үүний дагуу устөрөгчийн эерэг цэнэгтэй:

Бондын өндөр бат бэхийн улмаас HO Устөрөгчийг хүчилтөрөгчөөс салгахад хэцүү бөгөөд ус нь маш сул хүчиллэг шинж чанартай байдаг. Усны олон шинж чанарыг цэнэгийн хуваарилалтаар тодорхойлдог. Жишээлбэл, усны молекул нь металлын ионтой гидрат үүсгэдэг.Ус нэг электрон хосыг хүлээн авагчид өгдөг бөгөөд энэ нь байж болно H+: Усны молекулууд хоорондоо нэгдэж том агрегатууд ( H2O) x сул устөрөгчийн холбоо (бондын энерги~ 21 кЖ)

Ийм устөрөгчийн бондын систем дэх ус нь маш сул диссоциацид орж, 10-ийн концентрацид хүрдэг. 7 моль/л. Мэдээжийн хэрэг, дөрвөлжин хаалтанд үзүүлсэн бондын хуваагдал нь гидроксидын ион үүсэхэд хүргэдэг.Өө ба гидронийн ион H3O+:

Устөрөгчийн хэт исэл. Зөвхөн устөрөгч ба хүчилтөрөгчөөс бүрдэх өөр нэг нэгдэл, устөрөгчийн хэт исэл юм H2O2 . Бонд агуулсан нэгдлүүдийн хувьд "пероксид" гэсэн нэрийг авсанОО . Устөрөгчийн хэт исэл нь тэгш хэмт бус муруйсан гинжин бүтэцтэй:Устөрөгчийн хэт исэл нь металлын хэт ислийг хүчилтэй урвалд оруулснаар үүсдэг BaO 2 + H 2 SO 4 ® BaSO 4 + H 2 O 2 эсвэл пероксодисульфурын хүчлийг задлах замаар H2S2O8 электролитийн аргаар олж авсан:

Төвлөрсөн уусмал H2O2 тусгай нэрэх аргаар авч болно. Устөрөгчийн хэт ислийг пуужингийн хөдөлгүүрт исэлдүүлэгч болгон ашигладаг. Шингэрүүлсэн хэт ислийн уусмал нь антисептик, цайруулагч, бага зэргийн исэлдүүлэгч бодисоор үйлчилдэг. H2O2 олон хүчил, исэлд нэмж гидраттай төстэй нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Хүчтэй исэлдүүлэгч бодис (MnO гэх мэт) байгаа тохиолдолд 2 эсвэл MnO 4 ) H 2 O 2 исэлдэж, хүчилтөрөгч, усыг ялгаруулдаг.Оксоанион ба оксокация үлдэгдэл сөрөг (оксоанион) эсвэл үлдэгдэл эерэг (оксокац) цэнэгтэй хүчилтөрөгч агуулсан бөөмс. Ион O2 өндөр хамааралтай байдаг(өндөр реактив) зэрэг эерэг цэнэгтэй хэсгүүдэд H+ . Тогтвортой оксоанионы хамгийн энгийн төлөөлөгч бол гидроксидын ион юмӨө . Энэ нь өндөр цэнэгийн нягтралтай атомуудын тогтворгүй байдал, эерэг цэнэгтэй бөөмс нэмсний үр дүнд хэсэгчилсэн тогтворжилтыг тайлбарладаг. Тиймээс идэвхтэй металл (эсвэл түүний исэл) нь усан дээр ажиллахад үүсдэг OH , O 2 биш: ® 2Na + + 2OH + H 2 эсвэл ® 2Na + + 2OH Илүү нарийн төвөгтэй оксоанионууд нь их хэмжээний эерэг цэнэгтэй металлын ион эсвэл металл бус бөөмс бүхий хүчилтөрөгчөөс үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд илүү тогтвортой бага цэнэгтэй бөөмс үүсдэг, жишээлбэл:

Озон. Атомын хүчилтөрөгчөөс гаднаО ба хоёр атомт молекул O2 хүчилтөрөгчийн озоны гурав дахь хэлбэр байдагГурав агуулсан O 3 хүчилтөрөгчийн атом. Бүх гурван хэлбэр нь аллотропик өөрчлөлтүүд юм. Хуурай хүчилтөрөгчөөр нам гүм цахилгаан гүйдэл дамжих замаар озон үүсдэг: 3O 2 2O 3 . Энэ тохиолдолд озоны хэдэн хувь нь үүсдэг. Урвалыг металлын ионууд катализатор болгодог. Озон нь ажиллаж байгаа цахилгаан машинуудын ойролцоо эсвэл агаар мандлын цахилгаан цэнэгийн ойролцоо мэдрэгдэх хурц, хурц үнэртэй байдаг. Хий нь хөхөвтөр өнгөтэй бөгөөд 112-т өтгөрдөг° С хар хөх өнгийн шингэн болж, 193° Хар ягаан өнгийн хатуу фаз үүсдэг. Шингэн озон нь шингэн хүчилтөрөгч, 100 г усанд бага зэрэг уусдаг.° C 49 см-ээр уусдаг 3 O 3 . Химийн шинж чанарын хувьд озон нь хүчилтөрөгчөөс хамаагүй илүү идэвхтэй бөгөөд исэлдүүлэх шинж чанараараа зөвхөн O, F-ийн дараа ордог. 2 ба OF 2 (хүчилтөрөгчийн дифторид). Уламжлалт исэлдэлт нь исэл ба молекулын хүчилтөрөгчийг үүсгэдэг O2 . Озон нь тусгай нөхцөлд идэвхтэй металлууд дээр үйлчилдэг бол найрлагатай озонидууд K + O 3 . Озоныг тусгай зориулалтаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь сайн ариутгагч бодис бөгөөд усыг цэвэршүүлэх, цайруулагч бодис болгон ашигладаг, хаалттай систем дэх агаар мандлыг сайжруулж, эд зүйл, хүнсний бүтээгдэхүүнийг ариутгаж, үр тариа, жимс жимсгэнэ боловсорч гүйцэх явцыг хурдасгадаг. Химийн лабораторид озонжуулагчийг ихэвчлэн озон үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь химийн шинжилгээ, синтезийн зарим аргуудад шаардлагатай байдаг. Резин нь озоны бага агууламжтай байсан ч амархан устдаг. Зарим аж үйлдвэрийн хотуудад агаар дахь озоны их хэмжээний агууламж нь антиоксидантаар хамгаалагдаагүй бол резинэн бүтээгдэхүүн хурдан мууддаг. Озон бол маш хортой. Агаарыг байнга амьсгалах нь озоны агууламж маш бага байсан ч толгой өвдөх, дотор муухайрах болон бусад таагүй нөхцөл байдлыг үүсгэдэг.Уран зохиол Разумовский С.Д. Хүчилтөрөгчийн үндсэн хэлбэр, шинж чанар. М., 1979
Хүчилтөрөгчийн термодинамик шинж чанар. М., 1981

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Хүчилтөрөгч- үечилсэн системийн найм дахь элемент. Тэмдэглэл - Латин "oxygenium" -аас O. Хоёрдугаар үе, VIA бүлэгт байрлаж байна. Металл бус металлыг хэлнэ. Цөмийн цэнэг 8 байна.

Хүчилтөрөгч бол дэлхийн царцдасын хамгийн түгээмэл элемент юм. Чөлөөт төлөвт энэ нь агаар мандлын агаарт байдаг, энэ нь ус, ашигт малтмал, чулуулаг, ургамал, амьтны организм үүсдэг бүх бодисын нэг хэсэг юм. Дэлхийн царцдас дахь хүчилтөрөгчийн массын эзлэх хувь ойролцоогоор 47% байна.

Энгийн хэлбэрээр хүчилтөрөгч нь өнгөгүй, үнэргүй хий юм. Энэ нь агаараас арай хүнд: хэвийн нөхцөлд 1 литр хүчилтөрөгчийн масс 1.43 г, 1 литр агаар 1.293 г байна. Хүчилтөрөгч бага хэмжээгээр усанд уусдаг: 0 хэмд 100 эзэлхүүн ус 4.9, 20 хэмд 3.1 эзлэхүүн хүчилтөрөгч уусдаг.

Хүчилтөрөгчийн атом ба молекулын масс

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Харьцангуй атомын масс A rнь нүүрстөрөгч-12 атомын молийн массын 1/12-т хуваагдсан бодисын атомын молийн масс юм (12 С).

Атомын хүчилтөрөгчийн харьцангуй атом масс нь 15.999 аму байна.

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Харьцангуй молекулын жин M rнь нүүрстөрөгч-12 атомын молийн массын 1/12-т хуваагдсан молекулын молийн масс юм (12 С).

Энэ бол хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн бөгөөд хүчилтөрөгчийн молекул нь хоёр атомт байдаг - O 2. Хүчилтөрөгчийн молекулын харьцангуй молекул масс нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

M r (O 2) = 15.999 × 2 ≈32.

Хүчилтөрөгчийн аллотропи ба аллотропик өөрчлөлтүүд

Хүчилтөрөгч нь хоёр аллотроп өөрчлөлт хэлбэрээр байж болно - хүчилтөрөгч O 2 ба озон O 3 (хүчилтөрөгчийн физик шинж чанарыг дээр дурдсан).

Ердийн нөхцөлд озон нь хий юм. Хүчтэй хөргөх замаар хүчилтөрөгчөөс салгаж болно; озон өтгөрүүлж цэнхэр шингэн болж (-111.9 o C) буцалгана.

Усанд озоны уусах чадвар нь хүчилтөрөгчөөс хамаагүй их байдаг: 0 хэмд 100 эзлэхүүн ус 49 боть озоныг уусгана.

Хүчилтөрөгчөөс озон үүсэхийг тэгшитгэлээр илэрхийлж болно.

3O 2 = 2O 3 - 285 кЖ.

Хүчилтөрөгчийн изотопууд

Байгальд хүчилтөрөгчийг 16 O (99.76%), 17 O (0.04%), 18 O (0.2%) гэсэн гурван изотоп хэлбэрээр олж болно гэдгийг мэддэг. Тэдний массын тоо нь тус тус 16, 17, 18 байна. Хүчилтөрөгчийн 16 O изотопын атомын цөмд найман протон, найман нейтрон, 17 O ба 18 O изотопууд нь ижил тооны протон, есөн ба арван нейтрон агуулдаг.

Хүчилтөрөгчийн массын тоо нь 12-оос 24 хүртэлх арван хоёр цацраг идэвхт изотоп байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн тогтвортой изотоп нь 120 секундын хагас задралын хугацаатай 15 O изотоп юм.

Хүчилтөрөгчийн ионууд

Хүчилтөрөгчийн атомын гаднах энергийн түвшин зургаан электронтой бөгөөд эдгээр нь валентийн электронууд юм.

1s 2 2s 2 2p 4 .

Хүчилтөрөгчийн атомын бүтцийг дор үзүүлэв.

Химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд хүчилтөрөгч нь валентын электронуудаа алдаж болно, өөрөөр хэлбэл. Тэдний донор болж, эерэг цэнэгтэй ион болж хувирах эсвэл өөр атомаас электрон хүлээн авах, өөрөөр хэлбэл. Тэдний хүлээн авагч болж сөрөг цэнэгтэй ион болж хувирна:

O 0 +2e → O 2- ;

O 0 -1e → O 1+ .

Хүчилтөрөгчийн молекул ба атом

Хүчилтөрөгчийн молекул нь хоёр атомаас бүрддэг - O 2. Хүчилтөрөгчийн атом ба молекулыг тодорхойлох зарим шинж чанарууд энд байна.

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

ЖИШЭЭ 1

Хүчилтөрөгч нь амьсгалах, шатаах үйл явцыг дэмждэг. Олон металл бус бодисууд хүчилтөрөгчөөр шатдаг. Жишээлбэл, нүүрс агаарт шатаж, хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг. Энэ урвалын үр дүнд нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсч, дулаан ялгардаг. Дулааныг "Q" үсгээр тэмдэглэдэг нь мэдэгдэж байна. Хэрэв урвалын үр дүнд дулаан ялгарвал "Q" дулааныг шингээж авбал "-Q" гэж бичнэ.

Химийн урвалын явцад ялгарах буюу шингээх дулааныг дулаан гэж нэрлэдэг химийн урвалын нөлөө.

Дулаан ялгарах үед үүсэх урвалыг нэрлэдэг экзотермик.

Дулаан шингээх үед үүсэх урвалыг нэрлэдэг эндотермик.

Хүчилтөрөгчийн металл бус бодистой харилцан үйлчлэл

Агаар дахь нүүрс шатаах урвалын тэгшитгэл:

CO 2 = CO 2 Q

Хэрэв та нүүрсийг хүчилтөрөгчтэй саванд шатаах юм бол нүүрс агаараас хурдан шатах болно. Өөрөөр хэлбэл хүчилтөрөгч дэх нүүрсний шаталтын хэмжээ агаараас өндөр байдаг.

Мөн хүхэр агаарт шатаж, дулаан ялгардаг. Энэ нь хүхэр ба хүчилтөрөгчийн хоорондох урвалыг экзотермик гэж нэрлэж болно гэсэн үг юм. Цэвэр хүчилтөрөгчийн хувьд хүхэр агаараас хурдан шатдаг.

Хүхрийн исэл (IV) үүсвэл хүчилтөрөгч дэх хүхрийн шаталтын тэгшитгэл. :

S O 2 = SO 2 Q

Үүний нэгэн адил, агаар эсвэл хүчилтөрөгчийн фосфорын шаталтын урвалыг явуулах боломжтой. Энэ урвал нь бас экзотермик шинж чанартай байдаг. Үүний үр дүнд фосфор (V) оксид үүссэн бол түүний тэгшитгэл:

4P 5O 2 = 2P 2 O 5 Q

Хүчилтөрөгчийн металлын харилцан үйлчлэл

Зарим металлууд хүчилтөрөгчийн орчинд шатаж болно. Жишээлбэл, төмөр нь хүчилтөрөгчөөр шатаж, төмрийн царцдас үүсгэдэг.

3Fe 2O 2 = Fe 3 O 4 Q

Гэхдээ зэс нь хүчилтөрөгчөөр шатдаггүй, харин халаахад хүчилтөрөгчөөр исэлддэг. Энэ тохиолдолд зэс (II) исэл үүсдэг.

2CuO2 = 2CuO

Хүчилтөрөгчийн нарийн төвөгтэй бодисуудтай харилцан үйлчлэл

Хүчилтөрөгч нь зөвхөн энгийн төдийгүй нарийн төвөгтэй бодисуудтай урвалд орох чадвартай.

Байгалийн хийн метан нь хүчилтөрөгчөөр шатаж нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV) болон ус үүсгэдэг.

CH 4 2O 2 = CO 2 2H 2 O Q

Метан бүрэн шатаагүй үед (хүчилтөрөгч хангалтгүй нөхцөлд) нүүрстөрөгчийн давхар исэл биш, харин нүүрстөрөгчийн дутуу исэл CO үүсдэг. Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь хүний хувьд маш аюултай хортой бодис юм, учир нь хүн түүний хортой нөлөөг мэдэрдэггүй, харин ухаан алдаж аажмаар унтдаг.

Энгийн ба нарийн төвөгтэй бодисуудын хүчилтөрөгчтэй урвалд орохыг исэлдэлт гэж нэрлэдэг. Энгийн ба нарийн төвөгтэй бодисууд хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэхэд дүрмээр бол хоёр элементээс бүрдэх нарийн төвөгтэй бодисууд үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь хүчилтөрөгч юм. Эдгээр бодисыг оксид гэж нэрлэдэг.

1. Химийн хичээлийн бодлого, дасгалын цуглуулга: 8-р анги: сурах бичигт. П.А. Оржековский болон бусад "Хими. 8-р анги" / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегель. – М.: АСТ: Астрел, 2006. (х.70-74)

2. Ушакова О.В. Химийн хичээлийн ном: 8-р анги: П.А. Оржековский болон бусад "Хими. 8-р анги" / O.V. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; доор. ed. проф. П.А. Оржековский - М.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p.68-70)

3. Хими. 8-р анги. Сурах бичиг ерөнхий боловсролын хувьд байгууллагууд / P.A. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.:Астрел, 2012. (§21)

4. Хими: 8-р анги: сурах бичиг. ерөнхий боловсролын хувьд байгууллагууд / P.A. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: AST: Astrel, 2005. (§28)

5. Хими: органик бус. хими: сурах бичиг. 8-р ангийн хувьд ерөнхий боловсрол байгуулах /Г.Э. Рудзит, Ф.Г. Фельдман. – М.: Боловсрол, "Москвагийн сурах бичиг" ХК, 2009. (§20)

6. Хүүхдэд зориулсан нэвтэрхий толь бичиг. Боть 17. Хими / Бүлэг. ed.V.A. Володин, Вед. шинжлэх ухааны ed. И.Линсон. - М.: Аванта, 2003.

Дэлхий дээрх бүх бодисуудын дунд амьдралыг хангадаг хүчилтөрөгчийн хий онцгой байр эзэлдэг. Түүний оршихуй нь манай гарагийг бусад бүх хүмүүсийн дунд онцгой, онцгой болгодог. Энэ бодисын ачаар дэлхий дээр маш олон сайхан амьтад амьдардаг: ургамал, амьтан, хүмүүс. Хүчилтөрөгч бол юугаар ч орлуулшгүй, өвөрмөц, онцгой чухал нэгдэл юм. Тиймээс бид энэ нь юу вэ, ямар шинж чанартай болохыг олж мэдэхийг хичээх болно.

Эхний аргыг ялангуяа ихэвчлэн ашигладаг. Эцсийн эцэст, энэ хий агаараас их хэмжээгээр ялгарч болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь бүрэн цэвэр биш байх болно. Хэрэв өндөр чанартай бүтээгдэхүүн шаардлагатай бол электролизийн процессыг ашигладаг. Үүний түүхий эд нь ус эсвэл шүлт юм. Уусмалын цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд натри эсвэл калийн гидроксидыг ашигладаг. Ерөнхийдөө процессын мөн чанар нь усны задралд ордог.

Лабораторид олж авсан

Лабораторийн аргуудын дотроос дулааны боловсруулалтын аргыг өргөн ашигладаг.

хэт исэл;
хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүдийн давс.

Өндөр температурт тэд задарч, хүчилтөрөгчийн хий ялгаруулдаг. Энэ процесс нь ихэвчлэн манганы (IV) ислээр катализ болдог. Хүчилтөрөгчийг усыг нүүлгэн шилжүүлэх замаар цуглуулж, шатаж буй хагархайгаар илрүүлдэг. Таны мэдэж байгаагаар хүчилтөрөгчийн уур амьсгалд дөл маш тод шатдаг.

Сургуулийн химийн хичээлд хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх өөр нэг бодис бол устөрөгчийн хэт исэл юм. 3% -ийн уусмал хүртэл катализаторын нөлөөн дор шууд задарч, цэвэр хий ялгаруулдаг. Та үүнийг цуглуулах цаг гаргахад л хангалттай. Катализатор нь адилхан - манганы исэл MnO 2.

Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг давсууд нь:

Бертоллетийн давс, эсвэл калийн хлорат;
калийн перманганат эсвэл калийн перманганат.

Процессыг тодорхойлохын тулд тэгшитгэлийг ашиглаж болно. Лабораторийн болон судалгааны хэрэгцээнд хангалттай хэмжээний хүчилтөрөгч ялгардаг.

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2.

Хүчилтөрөгчийн аллотроп өөрчлөлт

Хүчилтөрөгч нь нэг аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. Энэ нэгдлийн томъёо нь O 3 бөгөөд үүнийг озон гэж нэрлэдэг. Энэ бол байгалийн нөхцөлд хэт ягаан туяа, агаарын хүчилтөрөгч дээр аянгын ялгадас үүсэх үед үүсдэг хий юм. О2-оос ялгаатай нь озон нь аянга цахилгаантай борооны дараа агаарт мэдрэгддэг шинэлэг сайхан үнэртэй.

Хүчилтөрөгч ба озоны ялгаа нь зөвхөн молекул дахь атомын тоонд төдийгүй болор торны бүтцэд оршдог. Химийн хувьд озон нь илүү хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм.

Хүчилтөрөгч нь агаарын бүрэлдэхүүн хэсэг юм

Байгаль дахь хүчилтөрөгчийн тархалт маш өргөн. Хүчилтөрөгч нь:

чулуулаг, ашигт малтмал;
давс, цэвэр ус;
хөрс;
ургамал, амьтны организм;
агаар, түүний дотор агаар мандлын дээд давхарга.

Энэ нь дэлхийн бүх бүрхүүлүүд - литосфер, гидросфер, агаар мандал, шим мандал зэрэгт оршдог нь ойлгомжтой. Агаар дахь түүний агууламж онцгой чухал юм. Эцсийн эцэст, энэ хүчин зүйл нь амьдралын хэлбэрүүд, түүний дотор хүн төрөлхтөн манай гариг дээр оршин тогтнох боломжийг олгодог.

Бидний амьсгалж буй агаарын найрлага нь маш олон янз байдаг. Энэ нь тогтмол бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон хувьсагчдыг агуулдаг. Өөрчлөгддөггүй бөгөөд үргэлж байдаг нь:

нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
хүчилтөрөгч;
азот;
үнэт хийнүүд.

Хувьсагчдад усны уур, тоосны тоосонцор, гадны хий (яндан, шаталтын бүтээгдэхүүн, ялзрах болон бусад), ургамлын цэцгийн тоос, бактери, мөөгөнцөр болон бусад зүйлс орно.

Байгаль дахь хүчилтөрөгчийн ач холбогдол

Байгальд хүчилтөрөгч хэр их байгаа нь маш чухал юм. Эцсийн эцэст энэ хийн ул мөрийг том гаригуудын (Бархасбадь, Санчир гариг) зарим хиймэл дагуулаас олж илрүүлсэн нь мэдэгдэж байгаа боловч тэнд тодорхой амьдрал байхгүй байна. Манай дэлхий хангалттай хэмжээгээр агуулдаг бөгөөд энэ нь устай хослуулан бүх амьд организм оршин тогтнох боломжийг олгодог.

Амьсгалын идэвхтэй оролцогчоос гадна хүчилтөрөгч нь амьдралын туршид энерги ялгаруулдаг тоо томшгүй олон исэлдэлтийн урвал явуулдаг.

Байгаль дээрх энэхүү өвөрмөц хийн гол нийлүүлэгчид нь ногоон ургамал, зарим төрлийн бактери юм. Тэдний ачаар хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн тогтмол тэнцвэрийг хадгалж байдаг. Нэмж дурдахад озон нь дэлхийг бүхэлд нь хамарсан хамгаалалтын дэлгэцийг бий болгодог бөгөөд энэ нь их хэмжээний хор хөнөөлтэй хэт ягаан туяа нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй.

Зөвхөн зарим төрлийн агааргүй организм (бактери, мөөгөнцөр) хүчилтөрөгчийн уур амьсгалаас гадуур амьдрах чадвартай. Гэсэн хэдий ч тэд үнэхээр хэрэгтэй хүмүүсээс хамаагүй цөөхөн байдаг.

Аж үйлдвэрт хүчилтөрөгч, озоны хэрэглээ

Аж үйлдвэрт хүчилтөрөгчийн аллотропик өөрчлөлтийг ашиглах үндсэн чиглэлүүд нь дараах байдалтай байна.

Металлурги (металлыг гагнах, зүсэх зориулалттай).
Эм.
Хөдөө аж ахуй.
Пуужингийн түлш болгон.
Тэсрэх бодис зэрэг олон химийн нэгдлүүдийн нийлэгжилт.
Ус цэвэршүүлэх, халдваргүйжүүлэх.

Энэхүү агуу хий, өвөрмөц бодис болох хүчилтөрөгч оролцдоггүй ядаж нэг процессыг нэрлэхэд хэцүү байдаг.