高纯气体-氧气性质及应用
2019-02-18 11:54:26
氧元素位于周期表第六族，原子序数为8，原子量为16，分子量为32.在通常情况下，氧是无色、无味和无毒的气体。空气中含有自由状态的氧，按体积氧的含量约占21%，按质量约占23%。在标准状况下，1升氧气的质量为1.429克，它比空气稍重。当温度降到-183℃ 时，氧态氧变成淡蓝色的液体；当温度降到-218.8℃ 时，液氧就会变成雪花状的淡蓝色固体。
1773年，瑞典的舍勒在分解硝酸盐和使用浓硫磺和二氧化锰时发现了氧气。 1774年，Ingene的Priestley也被加热并在玻璃容器中氧化以找到氧气。当时，法国的Lavas被命名为“酸度元素”。
氧分子结构
氧原子成对包含两个电子。氧原子的电子层构型是1S22S22P4。有两种方法可以理解氧分子的结构，即电子配对和分子轨道方法。
根据电子配对方法，氧分子应通过双键结合。它包含的电子应成对出现。也就是说，氧分子应该是反磁性分子，其电子自旋量子数之和等于零，即不包含自旋不成对电子的分子。
通过对O2的光谱研究，已知它包含两个自旋平行电子。确定O2分子的磁性证明氧是顺磁性分子。顺磁分子是指其自旋量子数之和不等于零的分子。
氧气的物理特性
氧元素位于元素周期表的第六组，原子序数为8，原子量为16，分子量为32.在正常情况下，氧气是无色，无味，无毒的气体。空气含有游离氧，其占氧的体积约21％，约占质量的23％。在标准条件下，1升氧气的质量为1.429克，比空气略重。当温度降至-183℃时，氧气变成淡蓝色液体;当温度降至-218.8°C时，液态氧变成雪状淡蓝色固体。
氧气是自然界中含量最丰富的元素。它分布广泛，占地壳总元素的47％，占含水量的89％，占地壳中岩石和抗物理成分的46.6％。
氧气可以用适当的能量转化为臭氧，但是不能通过加热提供能量，因为臭氧不稳定并且容易被热量分解。在紫外线下，氧分子可以吸收短波紫外线辐射并变成臭氧，但臭氧可以在更长波长的紫外线照射下转化为氧气。由于大气上层中氧和臭氧的连续转换，太阳辐射中的大量紫外线被吸收，因此固定在地面上的生物不会被过量紫外线的照射损坏。氧气在自然界中不断循环，能量不断积累和释放。氧气在人类和动物的自然生存中起着重要作用。人们使用氧气作为生产原料。