Tlen

Z Wikipedii

Tlen
8 O Układ okresowy pierwiastków
Ciekły tlen
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Tlen, O, 8
Grupa, okres, blok	16, 2, p
Własności metaliczne	niemetal
Własności atomowe Masa atomowa 15,9994 u Promień atomowy 60 (obl. 48) pm Promień walencyjny 73 pm Promień van der Waalsa 152 pm Konfiguracja elektronowa [He]2s22p4 e⁻ na poziom energetyczny 2, 6 Elektroujemność 3,44 (Pauling) 3,5 (Allred) Stopień utlenienia ±2, ±1 Własności kwasowe tlenków brak
Własności fizyczne Stan skupienia gazowy Gęstość 1,429 kg/m³ Temperatura topnienia 54,36 K -218,79 °C Temperatura wrzenia 90,18 K -182,97 °C Objętość molowa 17,36-6 m³/mol Ciepło parowania 3,4099 kJ/mol Ciepło topnienia 0,22259 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej bd Prędkość dźwięku 317,5 m/s (293 K)
Pozostałe dane Ciepło właściwe 920 J/(kg*K) Konduktywność bd Przewodność cieplna 0,02674 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 1313,9 kJ/mol II. 3388,3 kJ/mol III. 3388,3 kJ/mol IV. 7469,2 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 15O {syn.} 122 s β+ 1,732 15N 16O 99,762% stabilny izotop z 8 neutronami 17O 0,038% stabilny izotop z 9 neutronami 18O 0,2% stabilny izotop z 10 neutronami
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Tlen (O, łac. oxygenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z grupy tlenowców w układzie okresowym.

Stabilnymi izotopami tlenu są ¹⁶O (stanowi ponad 99% tlenu naturalnego), ¹⁷O oraz ¹⁸O.

Tlen w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych O₂ oraz trójatomowych – ozonu O₃ (głównie w ozonosferze). Szczególną jego odmianą jest odkryty w latach 90. XX w. „czerwony tlen” o wzorze O₄.

Tlen jest paramagnetykiem. Ciekły tlen ma barwę niebieską.

Spis treści 1 Występowanie 2 Historia 3 W przyrodzie 4 Otrzymywanie w warunkach laboratoryjnych 5 Zastosowanie 6 Związki tlenu 7 Zobacz też 8 Przypisy

[edytuj] Występowanie

Jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na Ziemi – zawartość tlenu w jej skorupie wynosi 46,4%. Stanowi też 20,95% objętości atmosfery ziemskiej (23,25% wagowych). W postaci związków z innymi pierwiastkami wchodzi w skład hydrosfery (gdzie jego zawartość wynosi około 89% – woda) i litosfery jako tlenki (np. krzemionka (piasek) zawiera ok. 53% tlenu). W przyrodzie obieg tlenu odbywa się w cyklu zamkniętym.

[edytuj] Historia

Pierwszym odkrywcą tlenu najprawdopodobniej był żyjący w XVI wieku na dworze Zygmunta III Wazy alchemik Michał Sędziwój. Otrzymywał tlen z rozkładu saletry potasowej podczas jej prażenia, które to doświadczenie opisał w swoim dziele z 1604 r. p.t. "Dwanaście traktatów o kamieniu filozofów". Stwierdzał, że saletra jest ciałem złożonym, zawierającym "ducha świata" (tak nazwał tlen, uznając go za kamień filozoficzny), umożliwiającym życie ludzi i zwierząt. Wiedział więc, że gaz jest składnikiem powietrza i jest niezbędny do życia.

Tlen został odkryty ponownie przez Carla Sheele przed rokiem 1773, ale odkrycie nie zostało opublikowane do roku 1777. W tym czasie za odkrywcę tlenu od dwóch lat uznawany był Joseph Priestley, który otrzymał tlen ogrzewając tlenek rtęci(II) i zbierając wydzielający się gaz.

Ciekły tlen po raz pierwszy otrzymali profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego, Zygmunt Wróblewski i Karol Olszewski, 5 kwietnia 1883 roku. Wcześniej, w 1877, mgłę skroplonego tlenu zaobserwowali niezależnie Szwed Raoul Pictet^[1] i Francuz Louis-Paul Cailletet^[2].

Łacińska nazwa tlenu oxygenium (z gr. oksy - kwaśny, gennao - rodzę), wprowadzona została przez Antoine Lavoisiera.

Polska nazwa "tlen" wywodzi się od słowa "tlić" i została nadana przez Jana Oczapowskiego. Wcześniejsza polska nazwa "kwasoród" była dosłownym tłumaczeniem łacińskiej, a wprowadził ją Jędrzej Śniadecki.

[edytuj] W przyrodzie

Tlen jest pierwiastkiem biogennym.

Jest niezbędny organizmom tlenowym do przeprowadzenia fosforylacji oksydacyjnej będącej najważniejszym etapem oddychania. Niektóre organizmy beztlenowe giną w obecności niewielkich ilości wolnego tlenu. Organizm przeciętnego dorosłego człowieka zużywa w ciągu minuty ok. 200 ml (0,3 g) tlenu. Oddychanie czystym tlenem jest dość niebezpieczne, ponieważ podnosi on ciśnienie krwi i wywołuje kwasicę. Niedobór tlenu staje się niebezpieczny dla życia, gdy jego zawartość w powietrzu spada poniżej 10-12%.

Zwierzęta wykorzystują go w procesie oddychania tlenowego w celu otrzymania energii:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

[edytuj] Otrzymywanie w warunkach laboratoryjnych

• poprzez podgrzewanie nadmanganianu potasu w temp. pow. 230 °C:

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

• poprzez termiczny rozkład azotanu(V) potasu w temp. powyżej 400 °C, ale nie większej niż 440 °C:

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂↑

• poprzez termiczny rozkład chloranu(V) potasu w temp. powyżej 550 °C:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑

• poprzez ogrzewanie tlenku rtęci(II):

2HgO → 2Hg + O₂↑

• poprzez rozkład wodnego roztworu nadtlenku wodoru (wody utlenionej lub perhydrolu) pod wpływem ciepła lub katalizatora, np. dwutlenku manganu:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑

• w wyniku elektrolizy wody

2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑

[edytuj] Zastosowanie

Tlen jest używany do spalania węglowodorów, tworzenia tlenków.

Spalanie węglowodorów:

• całkowite:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

• półspalanie (przy niedostatecznym dostępnie tlenu):

2CH₄ + 3O₂ → 2CO + 4H₂O

• niecałkowite:

CH₄ + O₂ → C + 2H₂O

[edytuj] Związki tlenu

Tlen wchodzi w skład wielu związków chemicznych o dużym znaczeniu przemysłowym: tlenków (w szczególności wody oraz dwutlenku węgla), nadtlenków (w szczególności nadtlenku wodoru), kwasów tlenowych, zasad. Jest też składnikiem większości związków organicznych o znaczeniu biologicznym np.: białka, tłuszcze.

[edytuj] Zobacz też

• tlen singletowy
• dziura ozonowa

Przypisy

p • d • e Układ okresowy pierwiastków
H																															He
Li	Be																									B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg																									Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca															Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr															Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Uub	Uut	Uuq	Uup	Uuh	Uus	Uuo
Metale alkaliczne Metale ziem alkalicznych Lantanowce Aktynowce Metale przejściowe Inne metale Metaloidy Inne niemetale Halogeny Gazy szlachetne