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氧的特性
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Image:O-TableImage.png
總體特性
名稱, 符號, 序號 氧、O、8
系列 非金屬
, 周期, 元素分區 16族(VA), 2, p
密度硬度 1.429 kg/m3(273K)、NA
顏色和外表 無色
Image:O,8.jpg
大氣含量 20.946 %
地殼含量 49.4 %
原子屬性
原子量 15.9994 原子量單位
原子半徑 (計算值) 60(48)pm
共價半徑 73 pm
范德華半徑 152 pm
價電子排布 []2s22p4
電子在每能級的排布 2,6
氧化價(氧化物 -2,-1(中性)
晶體結構 正方體
物理屬性
物質狀態 氣態順磁性
熔點 50.35 K(-222.80 °C
沸點 90.18 K(-182.97 °C)
摩爾體積 17.36×10-6m3/mol
汽化熱 3.4099 kJ/mol
熔化熱 0.22259 kJ/mol
蒸氣壓 無數據
聲速 317.5 m/s(293.15K)
其他性質
電負性 3.44(鮑林標度
比熱 920 J/(kg·K)
電導率 無數據
熱導率 0.02674 W/(m·K)
第一電離能 1313.95 kJ/mol
第二電離能 3388.3 kJ/mol
第三電離能 5300.5 kJ/mol
第四電離能 7469.2 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量
MeV
衰變產物
16O 99.762 % 穩定
17O 0.038 % 穩定
18O 0.2 % 穩定
在沒有特別注明的情況下使用的是
國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓

是一種化學元素,它的化學符號O,它的原子序數是8。

目錄

[隱藏]

性狀

氧的單質形態是氧氣。氧氣是無色無味無臭,能幫助燃燒的雙原子的氣體,氧能跟氣化合成

發現

氧元素是由英國化學家約瑟夫·普利斯特裡瑞典藥劑師及化學家舍勒1774年分別發現。另有說法認為氧氣首先由中國馬和首先發現。但是普利斯特裡卻支持燃素學說。1777年,法國化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說,指出物質只能在含氧的空氣中進行燃燒,燃燒物重量的增加與空氣中失去的氧相等,從而推翻了全部的燃素說,並正式確立質量守恆原理。從嚴格意義上講,發現氧元素的為瑞典化學家舍勒,而確定氧元素化學性質的為法國化學家拉瓦錫。

名稱由來

氧氣(Oxygen希臘文的意思是「酸素」,該名稱是由法國化學家拉瓦錫所起,原因是拉瓦錫錯誤地認為,所有的酸都含有這種新氣體。現在日語里氧氣的名稱仍然是「酸素」。

氧氣的中文名稱是徐壽命名的。他認為人的生存離不開氧氣,所以就命名為「養氣」即「養氣之質」,後來為了統一就用「」代替了「養」字,便叫這「氧氣」。

分佈

地球空氣中大約含有體積為20.947%的以單質形式存在的氧氣。氧元素占整個地殼質量的48.6%,它在地殼中基本上是以氧化物的形式存在的。每一千克的海水中溶解有2.8毫克的氧氣,而海水中的氧元素差不多達到了88%.就整個地球而言,氧的質量分數為15.2%。無論是人、動物還是植物,他們的生物細胞都有類似的組成,其中氧元素占到了65%的質量。

大氣層氧氣的歷史

地球的大氣層形成初期是不含氧氣的。

原始大氣是還原性的,充滿了甲烷等氣體。

大氣層氧氣的出現源於兩種作用。

一個是非生物參與的水的光解

一個是生物參與的光合作用

生物的光合作用對大氣層的影響巨大。它造成了大氣層由還原氛圍向氧化氛圍的轉變。使得水光解產生的氣能重新被氧化為水回到地球而不至於擴散到外太空去,從而防止了地球上的水的流失。同時光合作用也加速了大氣層氧氣的積攢,深刻地改變了地球上物種的代謝方式和形態。大氣層含氧量在石炭紀的時候一度串到了35%! 氧氣含量的增加造成了依賴於滲透方式輸氧的昆蟲在形態上的巨型化。在石炭紀曾出現過翼展達一米的巨蜻蜓

製備

實驗室小規模製氧一般會加熱氯酸鉀和催化劑二氧化錳的混合物,生成氣和氯化鉀;或者直接加熱高錳酸鉀來製備。也有人用過氧化氫稀溶液加二氧化錳的方法,制得氧氣和。工業上則普遍利用氣、氧氣沸點的不同,用低溫分餾的方法大量製備氧氣。順便說一句,工業氧氣都用藍色鋼瓶裝(美國用的是橙色)。

同位素

氧的同位素已知的有十二種,包括氧13氧24,其中氧16氧17氧18三種屬於穩定型,其他已知的同位素都帶有放射性,其半衰期全部均少於三分鐘。


單線態氧和三線態氧

普通氧氣含有兩個未配對的電子,等同於一個雙游離基。在受激發下,氧氣分子的兩個未配對電子發生配對,生成電子全部配對的三線態氧,等同於一個烯烴分子,因而可以和雙烯發生狄爾斯-阿爾德反應。

用途

生物呼吸

應用於冶金和化工中



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