Təbii birləşmələrdə oksigen elementinin üç izotopuna

Oksigen

Oksigen elementi 1772-ci ildə İsveç alimi Karl Şeyele tərəfindən kəşf edilib. O, təbiətdə ən çox yayılmış elementdir (şəkil 17). Yer qabığını əhatə edən atmosfer, litosfer və hidrosfer qatları kütləsinin təqribən 49,4%-i oksigenin payına düşür. Birləşmə şəklində oksigen torpağın, suyun, dağ süxurlarının, filizlərin, mineralların əsas tərkib hissəsini təşkil edir. Məsələn, təbii suların ~ 88,88%-i, çay qumunun (SiO²) ~ 53,5 % -i oksigen elementindən ibarətdir. Oksigen bütün canlı orqanizmlərin (bitkilər, heyvanlar və s.) tərkibinə daxildir. İnsan bədəninin ~ 65%-i oksigendir.

Təbii birləşmələrdə oksigen elementinin üç izotopuna (¹⁶₈O, ¹⁷₈O, ¹⁸₈O) rast gəlinir. Bunlardan ən çox yayılanı nisbi atom kütləsi 16 olan izotopdur (~99,99%). Oksigen elementinin dövri sistem cədvəlindəki sıra nömrəsi 8-dir. Deməli, onun atomlarının (hər üç izotopunun) hər birində 8 proton vardır və nüvəsinin yükü +8-dir.

Oksigen elementinin atomları bir-biri ilə birləşərək iki bəsit maddə — oksigen və ozon qazlarını əmələ gətirir. Oksigen qazı O2, ozon qazı isə O3 molekullarından ibarət olur. O2 və O3 oksigen elementinin allotropik şəkildəyişmələridir. Oksigen qazı Yer kürəsinin atmosferində (kütləcə ~23%, həcmcə ~21%) və təbii sularda həll olmuş şəkildə olur.

Atmosfer havasında oksigen qazının olduğunu A.Lavuazye 1774-cü ildə müəyyənləşdirmişdir. Oksigenlə yanaşı, havada həcmcə 78%, kütləcə 75,5% azot qazı (N2) və təqribən ~1% nəcib qazlar (arqon və başqaları), çox az miqdarda (~0,03%) karbon qazı vardır. Atmosferin ümumi kütləsinin təxminən 1/5 hissəsi (~5,15•105 ton) oksigendən ibarətdir. Hesablanmışdır ki, 1m3 təbii suda həll olmuş halda 40 q oksigen qazı olur. Bu qədər oksigenin suda həll olması orada yaşayan canlıların həyatını təmin edir.

Alınması

Laboratoriyada alınması

Oksigeni ilk dəfə 1772-ci ildə Şeyele kalium-nitratın parçalanması reaksiyası nəticəsində kəşf etmişdir.

2KNO₃ => 2KNO₂ + O₂

Laboratoriyada oksigen almaq məqsədi ilə nitratlardan yalnız KNO₃, NaNO₃, Ca(NO₃)₂ və Ba(NO₃)₂-dən istifadə etmək olar.

Sonralar oksigeni ingilis alimi C.Pristli 1774-cü ildə civə(II)oksidi (HgO) qızdırmaqla almışdır.

2HgO => 2Hg + O₂

Sənayedə alınması.

1) Oksigeni sənayedə maye havanın franksiyalı distilləsindən (fiziki hadisə) alırlar. Bunun üçün havanı tozdan, rütubətdən və karbon qazından təmizləyib böyük təzyiq ilə soyutmaqla mayeləşdirirlər. –200°C-dək soyudulmuş maye havanın temperaturunu tədricən artırırlar. Əvvəlcə, –196°C-də azot, sonra isə –183°C-də oksigen buxarlanaraq qaz halına keçir.

2) Oksigen həmçinin sənayedə suyun elektrolizi ilə alınır. Bunun üçün saf suya elektroliz zamanı kütləsini dəyişməyən duz və ya turşu əlavə olunur.

2H₂O => 2H₂ + O₂

Kimyəvi xassələri

Saf oksigen, eləcə də havanın oksigeni adi şəraitdə kimyəvi cəhətdən fəal deyildir. Lakin qızdırıldıqda onun fəallığı artır. Oksigen əksər bəsit maddələr — qeyri-metallar və metallarla, eləcə də mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsirdə olur. Flordan sonra ən aktiv qeyri-metal olan güclü bir oksidləşdirici maddə, helium, neon, arqon xaricində bütün elementlərlə ikili birləşmələr (oksidlər) əmələ gətirir. Ən çox yayılmış oksidləşmə vəziyyəti −2-dir. Bir qayda olaraq, oksidləşmə reaksiyası istiliyin yayılması ilə davam edir və artan temperaturla sürətlənir.

Fiziki xassələri

Normal şəraitdə oksigen rəngi, dadı və ya qoxusu olmayan bir qazdır. 1 litrinin kütləsi 1,429 qramdır. Havadan biraz daha ağırdır. Suda və spirtdə biraz həll olunur.