Tlen
Z Wikipedii
| Tlen | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Ciekły tlen |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dane ogólne | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazwa, symbol, l.a. | Tlen, O, 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, okres, blok | 16, 2, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności metaliczne | niemetal | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 |
[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:
[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:
- CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
- półspalanie (przy niedostatecznym dostępnie tlenu):
- 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O
- 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
Przypisy
- ↑ Sloan, T. O'Connor (1920). Liquid Air and the Liquefaction of Gases. New York: Norman W. Henley. (ang.)
- ↑ Cailletet L. THE LIQUEFACTION OF OXYGEN.. „Science”. Jul 17;6. 128, ss. 51-52 (2007). doi:10.1126/science.ns-6.128.51. PMID 17806947.
| 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 | ||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
