2. olinishi Kashf etilishi

Kislorod (lot. Oxygenium, yun. oxys — nordon va gennao — tugʻmoq), O — Mendeleyev davriy sistemasining VI guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 8, atom massasi 15,9994. Ilk bor shved kimyogari Kislorod Sheyele (1771) selitra (KNO₃, NaNO₃)HH, marganets qoʻsh oksid (MpO2)ni va ingliz kimyogari Kislorod Pristli (1774) simob oksid (HgO)HH, surik (R^O^ni qizdirish natijasida bir-biridan mustaqil holda ajratib olishgan. 1775-yilda Kislorod Lavuazye havo azot va kisloroddan iborat ekanligini aniqladi. Kislotalar tarkibida Kislorod borligidan Lavuazye uni oxygen, yaʼni "kislota hosil qiluvchi" deb atadi. Kislorod tabiatda eng koʻp tarqalgan element. Massasi jihatidan Yer poʻstining 47% ini, suvning 85,82% ni, atmosfera havosining 23,10% ini (hajm jihatdan 20,95% ni) tashkil qiladi. Kislorod juda koʻp (1400 tacha) mineral hosil qiladi. Tirik organizmlarda 70% atrofida Kislorod bor; u koʻpgina organiq (oqsillar, yogʻlar, uglevodlar) va anorganiq birikmalar tarkibiga kiradi. Fiziologik jarayonlarda, ayniqsa, nafas olishda juda muhim rol oʻynaydi. Odam organizmi tinch turganda sutkasiga 300 l, jismoniy ish qilganda 10—15-marta koʻp Kislorod sarf qiladi. Sarflangan Kislorod miqdorini yashil oʻsimliklar tiklab turadi (qarang Fotosintez). Kislorod yonish; achish; chirish jarayonlarida ishtirok etadi; mas, yoqilgʻilarning yonishi uchun butun dunyoda har yili 9-10 t Kislorod sarf boʻladi.Kislorodning 3 barqaror izotopi bor: |6O(99,759%), |7O(0,037%), |8O(0,204%). Kislorod atomining elektron kavati 2 ichki va 6 tashki elektrondan iborat boʻlib, 2s22p4 koʻrinishida ifodalanadi. Kislorod atomining tashki qavati toʻliq boʻlmagani uchun kimyoviy birikmalarda Kislorod atomi boshqa atomlardan elektronlar qabul qilib, manfiy zaryadli boʻlib qoladi. Kislorodning elektron yoʻqotadigan birikmalari juda kam.Kislorod molekulasi 2 atom O2 dan iborat; havoga yoki Kislorodning oʻziga elektr uchqunlari taʼsir ettirilganda molekulasi 3 atom Kislorod dan iborat ozon (O3) hosil boʻladi. Kislorod ioni O2" ning radiusi (qavslarda koordinatsiyey sonlar keltirilgan) 0,121 nm(2), 0,124 nm(4), 0,126 nm(6) va 0,128 nm(8). Kislorod molekulasi 1500° da toʻliq dissotsiatsiyalanadi.Fizik xossalari. Kislorod rangsiz, hidsiz va taʼmsiz gaz: — 182,9° da zichligi 1,14 g/sm³ boʻlgan havorang suyuqlikka aylanadi, — 218,7° temperaturada esa qotib, koʻk kristall hosil qiladi. Kristall holdagi Kislorod bir nechta modifikatsiyaga (a, fS, u — shakl oʻzgarishiga) ega. Gaz holatidagi Kislorodning zichligi (0° va normal bosimda) 1,42897 g/l. Kislorod 1 m³ suvda (20° va 1atm.da) 0,031 m\ 0° da esa 0,049 m³, etanolda 0,2201 m³,atsetonda0,2313 m³ eriydi.Kimyoviy xossalari. Kislorod eng faol (ftordan keyin) metallmas element, yengil inert gazlardan boshqa hamma elementlar bilan kimyoviy birikmalar hosil qiladi. Koʻp elementlar bilan bevosita reaksiyaga kirishadi; ogʻir inert gazlar, galogenlar, oltin va platina bundan mustasno. Kislorod boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishganda — oksidlanish reaksiyalarida issiqlik ajraladi (ekzotermik reaksiya). Odatdagi temperaturada Kislorod vodorod bilan nihoyatda sekin reaksiyaga kirishadi, 550° da esa reaksiya portlash bilan davom etadi: 2N2+O2=2N2O. Oltingugurt, uglerod, azot, fosfor bilan normal sharoitda juda sekin reaksiyaga kirishadi. temperatura oshirilganda reaksiya tezlashadi, element qizigach, yona boshlaydi. Kislorodning azot bilan reaksiyasi endotermik (issiqlik yutilishi bilan boradigan) reaksiya boʻlib, faqat 1200° da amalga oshadi. Kislorod deyarli hamma metallarni, ayniqsa, ishqoriy va ishqoriy-yer metallarini oson oksidlaydi. Kislorodning moddalar bilan reaksiyaga kirishishida suv muhim rol oʻynaydi. Masalan, kaliy oʻta faol metall boʻlishiga qaramay, suvsiz sharoitda (quruq) Kislorod bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin ozgina suv bugʻlari taʼsirida odatdagi temperaturada kaliy Kislorodda yona boshlaydi. Kislorod metallarni oksidlab, korroziyaga sabab boʻladi. Baʼzi metall oksidlari Kislorod bilan birikib, peroksid birikmalarni beradi. Katalizator ishtirokida ammiakning Kislorod bilan oksidlanishidan azot (P)-oksid (NO2) hosil boʻladi (nitrat kislota ishlab chiqarishda shu jarayondan foydalaniladi). Muhim issiqlik manbai — uglevodorodlar (tabiiy gaz, benzin, kerosin) ning Kislorodda yonishi sanoat va turmushda katta ahamiyatga ega. Hujayralarda oziq moddalarning Kislorod bilan oksidlanishi tirik organizmlar uchun energiya manbaidir.Kislorod olishda: kimyoviy, elektroliz va fizik (havoni parchalash) usullaridan foydalaniladi. Kimyoviy usul ancha ilgari kashf qilingan. Bunda Bertole toʻzi (KSGO3) qizdirilganda parchalanib, toza kislorod O2 (1 kg toʻzdan 0,27 m³) ajralib chiqadi. Bu usulda olingan Kislorodning tannarxi qimmat va kam samarali boʻlgani uchun faqat lab. da qoʻllaniladi. Elektroliz usulida suvdan oʻzgarmas elektr toki oʻtkaziladi. Elektr oʻtkazuv-chanlikni oshirish uchun suvga oʻyuvchi natriy (NaOH) eritmasi qoʻshiladi. Bunda suv kislorod va vodorodga parchalanadi. Fizikaviy usul. Kislorod hozirgi vaqtda, asosan, havoni parchalash yoʻli bilan olinadi. Gazsimon havoni parchalash juda qiyin, shuning uchun uni oʻta sovitib (—180°) suyultirish, soʻngra tarkibiy qismlarga ajratish kerak. Dastlab azot, keyin Kislorod bugʻlanib chiqadi. Havoni membrana — toʻsiqdan saralaboʻtkazish (diffuziya) usuli bilan ham lab.da Kislorod olish mumkin. Sanoatda texnologik (92—98% O2), texnik (1-nav 99,7% O2, 2-nav 99,5% O2 va 3-nav 99,2% O,) va suyuq (99,7% O2) Kislorod ishlab chiqariladi. Bundan tashqari, davo muolajalari uchun (tibbiy Kislorod 99,5% O,) maxsus Kislorod ishlab chiqariladi. Gazsimon Kislorod poʻlat ballon va ressiverlarda 150 yoki 420 atm. bosim ostida, suyuq Kislorod metalldan yasalgan Dyuar idishlari yoki maxsus sisterna-tanklarda tashiladi va saqlanadi.
Metallurgiyada (qarang Konverter, Kislorod bilan kesish va b.) va metallarni gaz alangasi bilan ishlash jarayonida payvandlash, sirt (yuza)ni toblash, shuningdek, aviatsiya, suv osti kemalarida texnik Kislorod ishlatiladi. Texnologik Kislorod esa kimyo sanoatida sunʼiy suyuq yoqilgʻi, surkov moylari, nitrat va sulfat kislota, metanol, ammiak va ammiakli oʻgʻitlar, metall peroksidlari olishda qoʻllaniladi. Suyuq Kislorod portlatish ishlarida, reaktiv dvigatellarda va sovituvchi vosita sifatida lab.larda ishlatiladi. Sof Kislorod katta balandliklarda, kosmik parvoz paytida, suv ostida nafas olish uchun va tibbiyotda davolash maqsadida (qarang Kislorod bilan davolash) qoʻlaniladi. Oʻrmonlarni kesishni toʻxtataylik,yashil zonani koʻpaytiraylik. Kislrod taʼminotini oshirgan boʻlamiz shunda.
Kislorodning kashf etilishi tarixi
Rasmiy ravishda kislorodni ingliz kimyogari Jozef Priestli 1774 yil 1 avgustda simob oksidini germetik idishda parchalash yo’li bilan kashf etgani (Priestli ushbu birikmaga kuchli linzalar yordamida quyosh nurini birikmaga tomon yo’naltirgan ).
Biroq, Priestli dastlab yangi oddiy moddani kashf etganini tushunmagan, u havoning tarkibiy qismlaridan birini ajratib olganman deb hisoblagan (va bu gazni «deflogistlangan havo» deb atagan). Priestli o’zining kashfiyoti haqida taniqli frantsuz kimyogari Antuan Lavuazyega xabar berdi . 1775 yilda A. Lavuazye kislorod bu-havo, kislotalar va boshqa ko’pchilik moddalarning ajralmas qismi hisoblanadi deb atadi.Bir necha yil oldin ( 1771 yilda ) kislorod shved kimyogari Karl Sheele tomonidan olingan . U nitratni sulfat kislota bilan tasir qilib va keyin hosil bo’lgan azot oksidini parchaladi . Sheele bu gazni «olovli havo» deb atagan va uning kashfiyotini 1777 yilda nashr etilgan kitobida tasvirlagan (aynan shu kitob Priestli o’zining kashfiyotini e’lon qilganidan keyinroq nashr etilganligi sababli, ikkinchisi kislorod kashf etuvchisi hisoblanadi). Sheele, shuningdek, Lavuazye bilan o’z tajribasini o’rtoqlashdi.Kislorodni kashf etishga hissa qo’shgan muhim bosqichidan biri frantsuz kimyogari Pyer Bayenning ishi bo’lib, u simobning oksidlanishi va uning oksidining keyinchalik parchalanishi bo’yicha ishlarini nashr etdi .Nihoyat, A. Lavuozye Prestli va Sheele kislorod haqida ma’lumotlaridan foydalanib, olingan gazning mohiyatini tushundi. Uning ishlar juda katta ahamiyatga ega edi, chunki uning sharofati bilan o’sha paytda hukmronlik qilgan va kimyo rivojiga to’sqinlik qilgan «flogiston nazariyasi» ag’darildi. Lavuazye har xil moddalarning yonishi bo’yicha tajriba o’tkazdi va flogiston nazariyasini inkor etdi va yongan elementlarning og’irligi bo’yicha natijalarni e’lon qildi. Yonishda hosil bo’lgan moddaning og’irligi elementning dastlabki og’irligidan oshib ketdi, bu Lavuazye moddaning yonishi paytida kimyoviy reaktsiya (oksidlanish) sodir bo’lishini va shuning uchun flogiston nazariyasini inkor etadigan tasdiqlash huquqini berdi.Shunday qilib kislorodni kashf etishda Sheele, Lavuozye va Prestlilarni hizmayi katta bo’ldi.
Tabiatda uchrashi
Suyuq kislorod
Kislorod yer qobig’ida eng keng tarqalgan element bo’lib, uning ulushi (turli xil birikmalar tarkibida, asosan silikatlar tarkibida ) qattiq er qobig’i massasining taxminan 47% ni tashkil qiladi . Dengiz va toza suvlarda juda ko’p miqdordagi bog’langan kislorod mavjud – 85,82% (massa bo’yicha). Yer qobig’ining 1500 dan ortiq birikmalari tarkibida kislorod bor. Atmosferada kislorodning tarkibi hajmi bo’yicha 20.95% va massa bo’yicha 23,10% tashkil qiladi(taxminan 10¹⁵ tonna ). Ammo, 3,5 milliard yil ilgari arxeyda birinchi fotosintetik mikroblar paydo bo’lishidan oldin, u atmosferada deyarli yo’q edi. Paleoproterozoyda (3-2,3 milliard yil oldin) atmosfera tarkibidagi global o’zgarish ( kislorod falokati ) natijasida ko’p miqdorda erkin kislorod paydo bo’la boshlagan . Birinchi milliard yil davomida deyarli barcha kislorod okeanlarda erigan temir tomonidan so’rilib, jaspilit konlarini hosil qildi . 3-2,7 milliard yil oldin kislorod atmosferaga chiqarila boshlangan va 1,7 milliard yil oldin hozirgi darajaning 10 foiziga yetgan.Okeanlar va atmosferada katta miqdordagi erigan va erkin kislorod mavjudligi anaerob organizmlarning ko’pchiligining yo’q bo’lib ketishiga olib keldi. Shu bilan birga, kislorod bilan nafas oluvchi aerob organizmlarning anaerob organizmlarga qaraganda ancha ko’p ATF hosil bo’lishiga imkon berdi va ularni keng tarqalishiga olib keldi.Kambriy boshlanganidan beri yani 540 mld yil oldin kislorod miqdori hajmi bo’yicha 15% dan 30% gacha o’zgargan . Karbon davri oxiriga kelib (taxminan 300 million yil oldin) uning darajasi hajmi bo’yicha maksimal 35% ga etgan, bu vaqtda hasharotlar va amfibiyalarning katta hajmda bo’lishiga sabab bo’lishi mumkin.
Yerdagi kislorodning katta qismi Dunyo okeanining fitoplanktoni tomonidan ajralib chiqariladi. Tirik mavjudotlar ishlatadigan kislorodning taxminan 60% chirish va parchalanish jarayonlariga, o’rmonlar tomonidan ishlab chiqariladigan kislorodning 80% o’rmon o’simliklarining chirishi va parchalanishiga sarflanadi.
Inson faoliyati atmosferadagi erkin kislorod miqdoriga juda oz ta’sir qiladi ] . Fotosintezning hozirgi tezligida atmosferadagi barcha kislorodni tiklash uchun taxminan 2000 yil vaqt ketadi.
Kislorod ko’plab organik moddalarning bir qismidir va barcha tirik hujayralarda mavjud. Tirik hujayralardagi atomlar soni bo’yicha u taxminan 25% ni tashkil qiladi, massa ulushi bo’yicha – taxminan 65%.
2016 yilda daniyalik olimlar 3,8 milliard yil oldin erkin kislorod atmosferaning bir qismi ekanligini isbotladilar.
Olinishi