Kislorod nima

Kislorod
Kislorod
	← Azot \| Ftor →
Oddiy moddaning tashqi ko‘rinishi
	Suyuq kislorod
Atomning xossalari
Nomi, belgisi, tartib raqami	Kislorod / Oxygenium (Oxygen)(O), 8
Guruh, davr, blok	16 (eski belgilanishda 6), 2, ; p-element
Atom massasi ; (molyar massa)	[15,99903; 15,99977] a. m. b. (g/mol)
Elektron konfiguratsiyasi	[He] 2s22p4; 1s22s22p4
Atom radiusi	60 (48) pm
Kimyoviy xossalari
Kovalent radius	73 pm
Ion radiusi	132 (-2e) pm
Elektrmanfiylik	3,44 (Poling shkalasi)
Elektrod potensiali	0
Oksidlanish darajalari	–2, −1, –½, –⅓, 0, +½, +1, +2
Ionlanish energiyasi ; (birinchi elektron)	1313,1 (13,61) kJ/mol (eV)
Oddiy moddaning termodinamik xossalari
Termodinamik faza	Gaz
Zichlik ( normal sharoitda)	0,00142897 g/sm3
Erish harorati	54,8 K (-218,35 °C)
Qaynash harorati	90,19 K (-182,96 °C)
Molyar erish issiqligi	0,444 kJ/mol
Molyar bug‘lanish issiqligi	3,4099 kJ/mol
Molyar issiqlik sig‘imi	29,4 J/(K·mol)
Molyar hajm	22,4⋅103 sm3/mol
Kristall panjara oddiy moddaning
Panjara tuzilishi	Monoklin
Panjara parametrlari	a=5,403 b=3,429 c=5,086 β=135,53 Å
Debay harorati	155 K
Boshqa xususiyatlari
Issiqlik o‘tkazuvchanligi	(300 K) 0,027 Vt/(m·K)
CAS raqami	17778-80-2
Emissiya spektri
Eng uzoq yashovchi izotoplar

8

Kislorod

O

15,999

[He] 2s² 2p⁴

Kislorod (kimyoviy belgisi — O, lot. Oxygenium) — kimyoviy element bo‘lib, 16-guruhga ( eski tasnif bo‘yicha — oltinchi guruhning asosiy kichik guruhi, VIA) va ikkinchi davrga mansub. U D. I. Mendeleyev davriy jadvalida tartib raqami 8.

Kislorod — kimyoviy jihatdan faol metallmas, xalkogenlar orasidagi eng yengil elementdir.

Oddiy modda sifatida ( normal sharoitda) kislorod gaz , u rangsiz, ta’msiz va hidsiz, molekulasi ikkita atomdan iborat (formulasi O₂). Tizimli nomi: dikislorod. Suyuq kislorod past haroratlarda och havorang bo‘ladi, qattiq kislorod esa och ko‘k rangli kristallardan iborat.

Kislorodning boshqa allotropik shakllari ham mavjud, masalan, ozon — normal sharoitda o‘ziga xos hidli ko‘kimtir gaz bo‘lib, uning molekulasi uchta kislorod atomidan iborat (formulasi O₃). Tizimli nomi: trikislorod. Ozon hidini ko‘pincha momaqaldiroqdankeyin sezish mumkin. Ozon ozon qatlamini stratosferadahosil qiladi; u kislorodning ultrabinafsha nurlar ta’sirida ionlashishi natijasida hosil bo‘ladi.

Kashf etilish tarixi

Rasmiy ravishda kislorodni ingliz kimyogari Jozef Pristli 1-avgust 1774-yilda termik usulda simob oksidini germetik yopilgan idishda parchalab kashf etgan deb hisoblanadi (Pristli moddani isitish uchun katta linza yordamida to‘plangan quyosh nurlaridan foydalangan). Simob oksidining parchalanish reaksiyasi:

{2\,\mathrm {HgO} {}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}2\,\mathrm {Hg} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Biroq Pristli dastlab yangi oddiy moddanikashf etganini tushunmagan. U havoning tarkibiy qismlaridan birini ajratib oldim deb o‘ylagan va gazni «flogistondan xoli havo» deb atagan. Pristli o‘z kuzatuvini mashhur fransuz kimyogari Antuan Lavuazyegabildirgan. 1775-yilda Lavuazye kislorod havoning va kislotalarning tarkibiy qismi ekanini hamda ko‘plab moddalar tarkibida mavjudligini aniqladi.

Bundan bir necha yil oldin ( 1771-yilda) shved kimyogari Karl Sheeleham kislorod olgan. U selitrani sulfat kislota bilan qizdirgan va hosil bo‘lgan azot oksidiniparchalagan. Sheele bu gazni «olovli havo» deb atagan va kashfiyotini 1777-yilda nashr etilgan kitobida bayon qilgan (kitob Pristli o‘z kashfiyotini e’lon qilganidan keyin chop etilgani uchun kislorodning kashfiyotchisi sifatida Pristli tan olingan). Sheele ham tajribasi haqida Lavuazyega xabar bergan.

Kislorodning kashf etilishiga hissa qo‘shgan muhim ishlardan biri fransuz kimyogari Pyer Bayene'lon qilgan simobning oksidlanishi va uning oksidini keyinchalik parchalash haqidagi tadqiqotlar edi.

Nihoyat, A. Lavuazye Pristli va Sheele bergan ma’lumotlarga tayanib, olingan gazning tabiatini to‘liq tushuntirdi. Uning ishlari juda katta ahamiyatga ega edi, chunki ular o‘sha davrda hukmron bo‘lgan va kimyo rivojiga to‘sqinlik qilayotgan flogiston nazariyasinirad etdi. Lavuazye turli moddalarni yondirish tajribalarini o‘tkazdi va yondirilgan elementlar massasining o‘zgarishi haqidagi natijalarni e’lon qilib, flogiston nazariyasini inkor etdi. Hosil bo‘lgan kulning massasi elementning dastlabki massasidan ortiq bo‘lgani Lavuazyega yonish jarayonida moddaning kimyoviy reaksiyasi (oksidlanishi) sodir bo‘lishini, shu sabab boshlang‘ich modda massasi ortishini va bu flogiston nazariyasiga zid ekanini ta’kidlash imkonini berdi.

Shunday qilib, kislorodning kashf etilishidagi xizmatlar amalda Pristli, Sheele va Lavuazye o‘rtasida taqsimlanadi.

Nomining kelib chiqishi

Rus tilidagi «kislorod» so‘zi (XIX asr boshlarida «kislotvor» deb ham atalgan) paydo bo‘lishida ma’lum darajada M. V. Lomonosovningham hissasi bor: u boshqa yangi so‘zlarqatori «kislota» so‘zini muomalaga kiritgan. «Kislorod» atamasi esa kalka (so‘zma-so‘z tarjima) tarzida «oksigen» (frans. oxygène) atamasidan olingan; uni A. Lavuazye taklif qilgan ( qadimgi yunoncha ὀξύς — «nordon» va γεννάω — «tug‘diraman») so‘zlaridan kelib chiqqan bo‘lib, «kislota hosil qiluvchi» degan ma'noni anglatadi. Bu atama dastlab «kislota» deb tushunilgan, ammo hozirgi xalqaro nomenklatura bo‘yicha oksidlar deb ataladigan moddalarni anglatgan.

Tabiatda uchrashi

Kislorod — Yer po‘stida eng keng tarqalgan elementbo‘lib, u (turli birikmalar, asosan silikatlartarkibida) Yer po‘sti massasining taxminan 60 % qismini tashkil etadi. Dengiz va chuchuk suvdagi bog‘langan kislorodning massa bo‘yicha ulushi — 85,82 %.

Kislorod saqlovchi 1500 dan ortiq mineralma'lum.

Atmosferada erkin kislorodning konsentratsiyasi hajm bo‘yicha 20,95 % va massa bo‘yicha 23,10 % (jami taxminan 10¹⁵ tonna). Biroq dastlabki fotosintez qiluvchi mikroorganizmlar arxeyda 3,5 mlrd yil oldin paydo bo‘lguniga qadar atmosferada kislorod deyarli bo‘lmagan. Erkin kislorod katta miqdorda paleoproterozoyda (3—2,3 mlrd yil oldin) atmosfera tarkibidagi global o‘zgarish tufayli paydo bo‘la boshlagan (bu davr kislorod halokatideb ataladi). Fotosintez qiluvchi organizmlar paydo bo‘lganidan keyingi dastlabki bir milliard yil davomida hosil bo‘lgan kislorodning deyarli barchasi okeanlarda erigan temir birikmalari tomonidan yutilgan va jespilitkonlari shakllangan. 3—2,7 mlrd yil avval kislorod atmosferada to‘plana boshlagan va 1,7 mlrd yil avval uning konsentratsiyasi hozirgi darajaning 10 % qismiga yetgan.

Okean suvlarida erigan kislorod va atmosferadagi erkin kislorod miqdorining ortishi ko‘pchilik anaerob organizmlarningqirilib ketishiga olib kelgan. Biroq hujayraning kislorodli nafas olishi aerob organizmlarga anaeroblarga qaraganda ancha ko‘p ATFishlab chiqarish imkonini bergan va ularni ustun organizmlar guruhiga aylantirgan.

Kembriy davri boshlanganidan buyon, 540 mln yil avvaldan kislorodning hajm bo‘yicha miqdori 15 % dan 30 % gacha o‘zgarib turgan. Toshko‘mir davri oxiriga kelib (taxminan 300 million yil avval) uning hajmiy konsentratsiyasi eng yuqori — 35 % darajaga yetgan. Havodagi bunday kislorod miqdori o‘sha davrda hasharotlar va amfibiyalar tana o‘lchamlarining kattalashishiga yordam bergan bo‘lishi mumkin.

Yerdagi kislorodning asosiy qismini Dunyo okeani fitoplanktoni ajratib chiqaradi. Tirik organizmlar foydalanadigan kislorodning taxminan 60 % qismi chirish va parchalanish jarayonlariga sarflanadi, o‘rmonlar ishlab chiqaradigan kislorodning 80 % qismi esa o‘rmon o‘simliklarining chirishi va parchalanishiga ketadi.

Inson faoliyati atmosferadagi erkin kislorod miqdoriga juda kam ta’sir ko‘rsatadi^{[manbada ko‘rsatilmagan]}. Agar atmosferadagi kislorod yo‘qolsa, fotosintezning hozirgi tezligida uning avvalgi miqdori tiklanishi uchun taxminan 2000 yil kerak bo‘ladi.

Kislorod ko‘plab organik moddalar tarkibiga kiradi va barcha tirik organizmlarda mavjud. Tirik hujayralardagi atomlar soni bo‘yicha uning ulushi taxminan 25 %, massa ulushi bo‘yicha esa taxminan 65 %.

2016-yilda daniyalik olimlar erkin kislorod atmosferada 3,8 mlrd yil avval ham mavjud bo‘lganini isbotlagan.

2024-yilda erkin kislorodning abiotik manbai — «qorong‘i kislorod» aniqlangan. Uni temir-marganes konkretsiyalarihosil qiladi; ular okeanning chuqur qatlamlarida, yorug‘lik yetib bormaydigan joylarda topilgan. Bu kislorodning fotosintez natijasida hosil bo‘lishi ehtimolini istisno qiladi.

Fizik xossalari

Odatdagi sharoitda kislorod rangsiz, ta’msiz va hidsiz gazdir .

Normal sharoitda uning 1 litri massasi 1,429 g, ya’ni havodan bir oz og‘irroq. Kislorod suvda kam eriydi (4,9 ml/100 g , harorat 0 °C, 2,09 ml/100 g , harorat +50 °C) va spirtda (2,78 ml/100 g , harorat +25 °C). Eritilgan kumushda yaxshi eriydi (22 hajm O₂ 1 hajm Ag da, harorat +961 °C). Perftorlangan uglevodorodlarda ham yaxshi eriydi (20—40 hajm %).

Atomlararo masofa — 0,12074 nm. Kislorod paramagnetikmodda. Suyuq holatda magnitga tortiladi.

Gazsimon kislorod qizdirilganda uning atomlarga qaytar dissotsiatsiyasi sodir bo‘ladi. Aralashmadagi dissotsiatsiyalangan atomlar konsentratsiyasi, harorat +2000 °C — 0,03 %, haroratda +2600 °C — 1 %, +4000 °C — 59 %, +6000 °C — 99,5 %.

Suyuq kislorodning qaynash bosimi 101,325 kPa va qaynash harorati −182,98 °C ; u och ko‘k rangli suyuqlikdir. Kritik harorat kislorod uchun 154,58 K (−118,57 °C), kritik bosim esa 4,882 MPa.

Qattiq kislorod (erish harorati −218,35 °C) — ko‘k rangli kristallardaniborat. Kislorodning jami oltita kristall fazasi ma'lum.

Uchta qattiq faza normal bosimda (1 atm):

α-O₂ — 23,65 K; dan past haroratda barqaror; ular monoklin singoniyaliyorqin ko‘k kristallar bo‘lib, elementar yacheyka a = 5,403 Å, b = 3,429 Å, c = 5,086 Å; β = 132,53°.
β-O₂ — 23,65 dan 43,65 K; gacha bo‘lgan haroratlarda barqaror; bu och ko‘k kristallar (bosim oshganda rangi pushti tusga kiradi) romboedrik kristall panjaraga ega, yacheyka parametrlari a = 4,21 Å, α = 46,25°.
γ-O₂ — 43,65 dan 54,21 K; gacha bo‘lgan haroratda barqaror; och ko‘k kristallar kubik kristall panjaragaega, panjara davri a=6,83 Å.

Yuqori bosimlarda yana uchta faza ma'lum:

δ-O₂ — 20—240 K harorat va 6—8 GPabosim oralig‘ida barqaror; zarg‘aldoq kristallar;
ε-O_n — O₄ yoki O₈molekulalarini saqlaydi, 10 dan 96 GPa gacha bo‘lgan bosimda barqaror; monoklin singoniyali kristallar rangi to‘q qizildan qoragacha;
ζ-O_n — 96 GPa dan yuqori bosimda barqaror; metall holatida o‘ziga xos metall yaltiroqligiga ega, past haroratlarda o‘ta o‘tkazuvchan holatga o‘tadi.

Kimyoviy xossalari

Kuchli oksidlovchi, ftordankeyingi eng kimyoviy faol metallmas. Geliy, neon, argondan tashqari barcha kimyoviy elementlar bilan ikki elementli birikmalar hosil qiladi. Ularda kislorodning eng xos oksidlanish darajasi −2 ga teng (oksidlar). Odatda kislorod ishtirokidagi oksidlanish reaksiyalari issiqlik ajralishi bilan kechadi va harorat oshganda tezlashadi (qarang: Yonish). Xona haroratida kechadigan reaksiyalarga misollar:

{4\,\mathrm {Li} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Li} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {,}{\mkern {3mu}}}

{2\,\mathrm {Sr} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {SrO} }

.

Elementlarining oksidlanish darajasi eng yuqori bo‘lmagan birikmalarni oksidlaydi:

{2\,\mathrm {NO} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Ko‘pchilik organik birikmalarni oksidlaydi, xususan yonish reaksiyalarida:

{2\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}15\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}12\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}6\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {,}{\mkern {3mu}}}

{\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OH} {}+{}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

.

Muayyan sharoitlarda organik birikmalarni chala oksidlash mumkin:

{\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {OH} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }

.

Kislorod bevosita ( normal sharoitda, qizdirilganda va/yoki katalizatorlarishtirokida) deyarli barcha oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi, bundan nodir metallar va inert gazlar (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rnmustasno); galogenlar bilan reaksiyalar elektr razryadi yoki ultrabinafsha nurlanishta'sirida sodir bo‘ladi. Nodir metallar va og‘ir inert gazlarning (Xe, Rn) oksidlarini bilvosita yo‘l bilan olish mumkin. Ftor bilan birikmalari bundan mustasno: barcha ikkilik birikmalarida kislorodning oksidlanish darajasi manfiy (quyidagi Kislorod ftoridlari).

Kislorod peroksidlar hosil qiladi, ularda kislorod atomining rasmiy oksidlanish darajasi −1 ga teng.

Masalan, ishqoriy metallar kislorodda yonganda peroksidlar hosil bo‘ladi:

{2\,\mathrm {Na} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}

.

Ayrim oksidlar kislorod bilan reaksiyaga kirishib, peroksidlar hosil qiladi, masalan:

{2\,\mathrm {BaO} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {BaO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}

.

Tadqiqotchilar A. N. Bax va K. O. Englerishlab chiqqan yonish nazariyasiga ko‘ra, ko‘plab moddalar oksidlanishi oraliq peroksid birikma hosil bo‘ladigan ikki bosqichda kechadi. Masalan, yonayotgan vodorod alangasi muz bilan sovitilganda bilan birga suv, vodorod peroksid:

{\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}

.

ham hosil bo‘ladi. Superoksidlarda kislorodning rasmiy oksidlanish darajasi −½ ga teng, ya'ni ikkita kislorod atomiga bitta elektron to‘g‘ri keladi (O−
2ioni hosil bo‘ladi). Superoksidlar peroksidlarning kislorod bilan yuqori bosim va haroratdao‘zaro ta’siridan olinadi, masalan:

{\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NaO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}

.

Kaliy K, rubidiy Rb va seziy Cs kislorod bilan bevosita reaksiyaga kirishib, superoksidlar hosil qiladi:

{\mathrm {K} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {KO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{,}{\mkern {3mu}}}

{\mathrm {Rb} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {RbO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{,}{\mkern {3mu}}}

{\mathrm {Cs} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CsO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}

.

Shuningdek, Noorganik ozonidlar mavjud bo‘lib, ularda ion O−
3 bo‘ladi va kislorodning rasmiy oksidlanish darajasi −⅓ ga teng. Ular ozonni ishqoriy metallarning gidroksidlari ga ta'sir ettirish orqali olinadi.:

{3\,\mathrm {KOH} {}+{}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {KO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {KOH} \,{\cdot }\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Alohida Dioksigenil ioni O+
2 da kislorodning rasmiy oksidlanish darajasi +½ ga teng. U quyidagi reaksiya bilan olinadi:

{\mathrm {PtF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {PtF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}}

.

Bu reaksiyada kislorod qaytaruvchi xossalarni namoyon qiladi.

Kislorod ftoridlari

Kislorod diftoridi, OF₂, da kislorodning oksidlanish darajasi +2; u ftorni suyultirilgan ishqor:

{2\,\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {NaF} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {OF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

eritmasidan o‘tkazib olinadi. (Dioksid diftorid), O₂F₂, barqaror emas, kislorodning oksidlanish darajasi +1. U ftor va kislorod aralashmasidan miltillovchi razryadda −196 °C:

{\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}

.

Ftor va kislorod aralashmasidagi miltillovchi razryadda muayyan bosim hamda haroratda kislorodning yuqori ftoridlari aralashmasi olinadi: O₃F₂, O₄F₂, O₅F₂ va O₆F₂.

Kvant-mexanik hisob-kitoblarga ko‘ra, triftoroksoniy^[ing.] OF+
3ioni barqaror mavjud bo‘lishi mumkin. Bu ion hali topilmagan, biroq mavjud bo‘lsa, undagi kislorodning oksidlanish darajasi +4 ga teng bo‘ladi.

Kislorod nafas olish, yonish, chirish jarayonlarini ta'minlaydi.

Erkin holda element ikki allotropik shaklda uchraydi: O₂ va O₃ (ozon). 1899-yilda Pyer Kyuri va Mariya Sklodovskaya-Kyurianiqlaganidek, ionlashtiruvchi nurlanish ta’sirida O₂ gazi ozonga aylanadi, ya’ni O₃.

Olinishi

Suyuq havoni rektifikatsiya qilish

Hozirgi vaqtda sanoatda kislorod havodan olinadi. Kislorod olishning asosiy sanoat usuli kriogen rektifikatsiyahisoblanadi. Sanoatda shuningdek kislorod qurilmalari, ya'ni havoni membrana orqali ajratish va adsorbsiyaga asoslangan texnologiyalar ham qo‘llanadi.

Laboratoriyalarda sanoatda ishlab chiqarilgan kisloroddan foydalaniladi; u po‘lat ballonlarda taxminan 15 MPa bosim ostida yetkazib beriladi.

Kislorod saqlovchi moddalarni parchalash

Oz miqdordagi kislorod kaliy permanganatni qizdirish orqali olinadi ${\mathrm {KMnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}$ :

{2\,\mathrm {KMnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Shuningdek, vodorod peroksidning katalitik parchalanish reaksiyasida ${\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}$ katalizator sifatida marganes(IV) oksidi ishlatiladi:

{2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}} } {}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

..

Kislorod katalitik parchalanish orqali kaliy xloratdan ham olinadi (Bertolle tuzi) ${\mathrm {KClO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}$ :

{2\,\mathrm {KClO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {KCl} {}+{}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Dastlab kislorod olish uchun simob(II) oksidi (t = 100 °C da) parchalangan; bu kislorod olishning birinchi usuli bo‘lgan:

{2\,\mathrm {HgO} {}\mathrel {\xrightarrow {100\ {\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Hg} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Suvli eritmalar elektrolizi

Laboratoriyada kislorod olish usullaridan biri — elektroliz orqali ishqorlar, kislotalar va ayrim tuzlarning (ishqoriy metallarning sulfatlari va nitratlari) suyultirilgan suvli eritmalarini parchalashdir:

{2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {e} {\vphantom {A}}^{-}} } {}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Peroksid birikmalarning karbonat angidrid bilan reaksiyasi

Suvosti kemalari va orbital stansiyalarda kislorod odatda natriy peroksid bilan inson nafas chiqaradigan karbonat angidridreaksiyasi orqali olinadi:

{2\,\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Yutilgan karbonat angidrid va ajralib chiqqan kislorod hajmlari muvozanatini saqlash uchun unga kaliy superoksidqo‘shiladi. Kosmik kemalarda massani kamaytirish uchun ba'zan litiy peroksid ishlatiladi.

Fotosintez

O‘simliklarda fotosintez jarayonida suv va karbonat angidrid shakarlar hamda kislorodga aylanadi.

{6\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}6\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}+{}6\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}}

.

Qo‘llanilishi

Kisloroddan sanoatda keng foydalanish XX asro‘rtalarida turbodetanderlar — suyuq havo olish qurilmalari ixtiro qilingach boshlangan.

Metallurgiyada

Konverter usulida po‘lat ishlab chiqarish yoki shteynlarni qayta ishlash kisloroddan foydalanish bilan bog‘liq. Ko‘plab metallurgiya agregatlarida yoqilg‘ini samaraliroq yoqish uchun gorelkalarda havo o‘rniga kislorod-havo aralashmasi ishlatiladi.

Metallarni payvandlash va kesish

Ballonlardagi kislorod ko‘k rangda bo‘lib, metallarni gaz alangasi bilan kesish va payvandlashda keng qo‘llanadi.

Raketa yoqilg‘isining tarkibiy qismi

Masalan, oksidlovchi sifatida raketa yoqilg‘isida quyidagilar: suyuq kislorod, vodorod peroksid, nitrat kislota va kislorodga boy boshqa birikmalar qo‘llanadi. Suyuq kislorod bilan suyuq ozon aralashmasi raketa yoqilg‘isining eng kuchli oksidlovchilaridan biridir (vodorod—ozon aralashmasining solishtirma impulsi vodorod-ftor va vodorod-kislorod ftoridi juftliginikidan yuqori).

Tibbiyotda

Tibbiy kislorod gaz ballonlarida , ya'ni 1,2 dan 10,0 litrgacha sig‘imga ega ko‘k rangli yuqori bosimli metall ballonlarda, 15 MPa (150 atm) gacha bosim ostida saqlanadi. U narkoz apparatlaridagi nafas aralashmalarini kislorod bilan boyitishda, nafas olishbuzilishlarida, bronxial astmaxurujlarini bartaraf etishda, turli kelib chiqishli gipoksiyani yo‘qotishda va dekompressiya kasalligidaishlatiladi. Yirik tibbiyot muassasalari ballonlarda siqilgan kislorod o‘rniga Dyuar idishida saqlanadigan katta sig‘imli suyuq kisloroddan foydalanishi mumkin. Shaxsiy qo‘llash uchun ballonlardagi tibbiy kislorod maxsus rezinalangan idishlarga — kislorod yostiqchalari. Dala yoki shifoxona sharoitida bir yoki ikki jabrlanuvchiga bir vaqtda kislorod yoki kislorod-havo aralashmasini berish uchun turli model va turlardagi kislorod ingalyatorlari ishlatiladi. Kislorod ingalyatorining afzalligi — nafas chiqarilgan havodagi namlikdan foydalanadigan gaz aralashmasi uchun kondensator-namlagichga ega ekanidir. Ballonda qolgan kislorodning litrdagi miqdorini hisoblash uchun odatda ballondagi atmosferalarda o‘lchangan bosim qiymati ( manometr reduktoriningko‘rsatkichiga ko‘ra) ballonning litrdagi sig‘imiga ko‘paytiriladi. Masalan, sig‘imi 2 litr bo‘lgan ballonda manometr kislorod bosimini 100 atm deb ko‘rsatsa, kislorod hajmi 100 × 2 = 200 litr bo‘ladi.

Oziq-ovqat sanoatida

Oziq-ovqat sanoatida kislorod oziq-ovqat qo‘shimchasi E948sifatida, shuningdek siqib chiqaruvchi gaz (propellent) va qadoqlash gazi sifatida ro‘yxatdan o‘tkazilgan.

Kimyo sanoatida

Kimyo sanoatida kislorod ko‘plab sintezlardaoksidlovchi reagent sifatida qo‘llanadi, masalan, uglevodorodlarni kislorodli birikmalarga (spirtlar, aldegidlar, kislotalar), oltingugurt dioksidini oltingugurt trioksidiga, ammiakni azot oksidlariga aylantirish va nitrat kislota ishlab chiqarishda. Yuqori harorat paydo bo‘ladigan oksidlanishreaksiyalarining so‘nggi turlari ko‘pincha yonish rejimida olib boriladi.

Qishloq xo‘jaligida

Issiqxona xo‘jaligida kislorodli kokteyllartayyorlash, hayvonlar vaznini oshirish hamda suv muhitini kislorod bilan boyitish uchun baliqchilikda ham foydalaniladi.

Kislorodning biologik roli

Kislorod biogen elementlar qatoriga kiradi; tirik organizmlar tarkibidagi birikmalarning aksariyati — suv, kislotalar, efirlar, aldegidlar va ketonlar, spirtlar va aminlar, azotli asoslar (adenindan tashqari), shuningdek nuklein kislotalar yoki xitin singari aralash tarkibli birikmalar va polimerlar — kislorod saqlaydi. Odatda molekulada kislorod uglerod skeleti bilan bog‘langan yoki metallmas yon guruhlar, masalan, -NO₂.

O₂ — kislorodli fotosintezning qo‘shimcha mahsuloti (suvdagi kislorodning oksidlangan shakli) va kislorodli hujayra nafas olishiga ega organizmlar (aeroblar) uchun elektron akseptoridir; jarayon oxirida u suv kislorodiga aylanadi. Fotosintez qiluvchi organizmlar ajratgan kislorod miqdori ularning o‘z ehtiyojidan ko‘p bo‘lgani sababli, asosan aerob organizmlardan iborat ekotizimlar mavjud bo‘la oladi.

Kislorod tibbiyotda keng qo‘llanadi. Yurak-qon tomir kasalliklarida modda almashinuvini yaxshilash uchun oshqozonga kislorodli ko‘pik («kislorodli kokteyl») yuborilgan. Kislorodni teri ostiga yuborish trofik yaralar, fil kasalligi (elefantiaz), gangrena va boshqa og‘ir kasalliklarda qo‘llangan. Havoni dezinfeksiya qilish, yoqimsiz hidlardan tozalash hamda ichimlik suvini tozalash uchun sun'iy ravishda ozonbilan boyitish qo‘llanadi. Kislorodning radioaktiv ¹⁵O izotopi qon oqimi tezligi va o‘pka ventilyatsiyasini o‘rganishda qo‘llanadi.

Kislorodning zaharli hosilalari

Kislorodning ayrim hosilalari (ya'ni kislorodning reaktiv shakllari), masalan, singlet kislorod, vodorod peroksid, superoksid, ozon va gidroksil radikali, zaharli va reaksiyaga kirishuvchan mahsulotlardir. Ular kislorodning faollashuvi yoki qisman qaytarilishi jarayonida hosil bo‘ladi. Superoksid (superoksid radikali), vodorod peroksid va gidroksil radikali odam va hayvonlar hujayra hamda to‘qimalarida paydo bo‘lishi va oksidlovchi stressni keltirib chiqarishi mumkin.

Kislorodning zaharliligi

Sof kisloroddan uzoq vaqt nafas olish organizm uchun xavfli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Oddiy bosimda tarkibida 60 % gacha kislorod bo‘lgan aralashmalardan burun orqali uzoq vaqt xavfsiz nafas olish mumkin, chunki tish emali va yuqori nafas yo‘llari sof kislorod bilan aloqada bo‘lganda ayniqsa shikastlanadi. 90 % kisloroddan 3 sutka nafas olish taxikardiya, qusish, pnevmoniyava tutqanoqlarga olib keladi. Bosim oshgan sari kislorodning zaharli ta'siri tezlashadi va kuchayadi. Yoshlar kislorodning zaharli ta'siriga keksalarga nisbatan sezgirroq.

Izotoplar

Kislorodning uchta barqaror izotopi bor: ¹⁶O, ¹⁷O va ¹⁸O; ularning Yer yuzidagi kislorod atomlari umumiy soniga nisbatan o‘rtacha ulushi mos ravishda 99,759 %, 0,037 % va 0,204 % ni tashkil etadi. Izotoplar aralashmasida eng yengil ¹⁶O izotopining keskin ustunligi ¹⁶O atomi yadrosi 8 ta proton va 8 ta neytrondan iborat ekani bilan bog‘liq (ikki karra sehrli yadro , ya'ni neytron va proton qobiqlari to‘lgan yadro). Atom yadrosi tuzilishi nazariyasiga ko‘ra, bunday yadrolar o‘ta barqaror bo‘ladi.

Kislorodning massa sonlari ¹²O dan ²⁸O gacha bo‘lgan radioaktiv izotoplari ham ma'lum. Kislorodning barcha radioaktiv izotoplarining yarim yemirilish davriqisqa; ularning eng uzoq yashovchisi — ¹⁵O izotopi bo‘lib, uning yarim yemirilish davri taxminan 120 sekund. Eng qisqa yashovchi ¹²O izotopining yarim yemirilish davri 5,8⋅10⁻²² sekund.

Adabiyotlar

Kislorod : [arxiv. 3-yanvar 2023-yil] / Zlomanov V. P. // Kireyev — Kongo. — M. : Katta Rossiya ensiklopediyasi, 2009. — B. 59. — (Katta Rossiya ensiklopediyasi : [35 jildda] / bosh muharrir Yu. S. Osipov ; 2004—2017, j. 14). — ISBN 978-5-85270-345-3.
Ryabin V. A., Ostroumov M. A., Svit T. F. Moddalarning termodinamik xossalari. Ma'lumotnoma. — L.: Kimyo, 1977. — 392 b.

KREdan:

Saunders N. Kislorod va 16-guruh elementlari. Oksford, 2003. (ingliz tilida)
Drozdov A. A., Zlomanov V. P., Mazo G. N., Spiridonov F. M. Noorganik kimyo. M., 2004. 2-jild.
Shrayver D., Etkins P. Noorganik kimyo. M., 2004. 1-2-jildlar.

Havolalar

Webelements saytida kislorod Arxiv nusxasi 30-avgust 2004-yildan Wayback Machine (ingliz tilida)
Kimyoviy elementlar ommabop kutubxonasida kislorod Arxiv nusxasi 30-sentabr 2007-yildan Wayback Machine
O‘ta yuqori bosimlarda qattiq kislorod: O molekulalarining hosil bo‘lishi₄ Arxiv nusxasi 14-yanvar 2020-yildan Wayback Machine
Zarg‘aldoq kislorodning magnit tartiblanishi aniqlandi Arxiv nusxasi 12-sentabr 2011-yildan Wayback Machine
Qattiq kisloroddagi magnit kollaps Arxiv nusxasi 27-mart 2008-yildan Wayback Machine
Kislorodning suvda eruvchanligi MPEI TWT bo‘limi: MAS orqali jonli hisob-kitoblar
Olimlar karbonat angidriddan kislorod molekulalarini bevosita olishga muvaffaq bo‘lishdi Arxiv nusxasi 3-fevral 2015-yildan Wayback Machine
Rossiya kislorodidan butun dunyo nafas oladi: o‘rmonlarni saqlash muammolari haqida