Кислород, свойства атома, химические и физические свойства

Кислород, свойства атома, химические и физические свойства.

 

О 8  Кислород

15,99903-15,99977      1s2s2p4

 

Кислород — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 8. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), втором периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома кислорода

Химические свойства кислорода

Физические свойства кислорода

Кристаллическая решётка кислорода

Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 




Общие сведения:

100 Общие сведения*  
101 Название Кислород
102 Прежнее название
103 Латинское название Oxygenium
104 Английское название Oxygen
105 Символ О
106 Атомный номер (номер в таблице) 8
107 Тип Неметалл
108 Группа
109 Открыт Карл Вильгельм Шееле, Швеция, 1771 г., Джозеф Пристли, Великобритания, 1 августа 1774 г.
110 Год открытия 1771 г.
111 Внешний вид и пр. Газ без цвета, запаха и вкуса
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации 4 аллотропные модификации, обусловленные различным составом молекул:

— кислород (O2),

— озон (O3),

— ε-кислород (O4 или O8) с простой моноклинной кристаллической решёткой,

— ζ-кислород, металлическая фаза кислорода (On).

4 аллотропные модификации кислорода (O2), отличающихся строением кристаллической решётки:

— α-кислород (α-O2) с простой моноклинной кристаллической  решёткой,

— β-кислород (β-O2) с ромбоэдрической (тригональной) кристаллической  решёткой,

— γ-кислород (γ-O2) с простой кубической кристаллической  решёткой,

— δ-кислород (δ-O2)

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга O2 переходит в O3 при облучении ионизирующим излучением либо жёстким ультрафиолетом.

— α-кислород существует при температуре ниже 23,65 K и нормальных условиях,

— β-кислород существует в интервале температур от  23,65 K до 43,65 K и нормальных условиях,

— γ-кислород (γ-O2) существует при температуре выше 43,65 K и нормальных условиях,

— δ-кислород (δ-O2) существует в интервале температур от  20 K до 240 K и давлении 6 – 8 ГПа,

— ε-кислород (O4 или O8) существует при давлении от 10 до 96 ГПа,

— ζ-кислород, металлическая фаза кислорода (On) существует при давлении выше 96 ГПа

116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 23,15 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 46 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 86 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 1 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 0,9 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 40 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 61 %

 

Свойства атома кислорода:

200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса)* 15,99903-15,99977 а.е.м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2s2p4
203 Электронная оболочка K2 L6 M0 N0 O0 P0 Q0 R0

 

Электронная оболочка кислорода

204 Радиус атома (вычисленный) 48 пм
205 Эмпирический радиус атома 60 пм
206 Ковалентный радиус* 73 пм
207 Радиус иона (кристаллический) O2-

124 (4) пм,

126 (6) пм,

128 (8)

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 152 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 8 электронов, 8 протонов, 8 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент p-семейства
211 Период в периодической таблице 2
212 Группа в периодической таблице 16-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 6-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Кислорода

 

Химические свойства кислорода:

300 Химические свойства  
301 Степени окисления -2, -1, 0, +1, +2
302 Валентность II
303 Электроотрицательность 3,44 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 1313,94 кДж/моль (13,618055(7) эВ)
305 Электродный потенциал 0 В
306 Энергия сродства атома к электрону 141 кДж/моль

 

Физические свойства кислорода:

400 Физические свойства
401 Плотность* 0,001429 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ),

0,00142897 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ),

1,141 г/см³ (при  -183 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),

1,27 г/см3 (при  -219 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело)

402 Температура плавления* -218,79 °C (54,36 K, -361,82 °F)
403 Температура кипения* -182,962 °C (90,188 K, -297,332 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 0,444 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 6,82 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении 0,911 Дж/г·K (при 15 °C),
0,9125 Дж/г·K (при 100 °C),
0,915 Дж/г·K (при 200 °C),
0,926 Дж/г·K (при 400 °C),
0,938 Дж/г·K (при 600 °C)
410 Молярная теплоёмкость* 29,378 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 14,0 см³/моль
412 Теплопроводность 0,02658 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),

0,027 Вт/(м·К) (при 300 K)

413 Коэффициент теплового расширения
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура* -118,57 °C (154,581 К, -181,43 °F)
416 Критическое давление* 5,043 МПа
417 Критическая плотность 0,41 г/см3
418 Тройная точка -218,79 °C (54,361 К, -361,82 °F), 0,1463 кПа
419 Давление паров (мм.рт.ст.) 1 мм.рт.ст. (при -219 °C),
10 мм.рт.ст. (при -210,7 °C),
100 мм.рт.ст. (при -198,7 °C)
420 Давление паров (Па) 1 кПа (при 61 K),

10 кПа (при 73 K),

100 кПа (при 90 K)

421 Стандартная энтальпия образования ΔH 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
423 Стандартная энтропия вещества S 205,04  Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp 29,35 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость 1,000486 (при 25 °C)
427 Магнитный тип Парамагнитный материал
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость +1,90772·10-6
430 Удельная магнитная восприимчивость +1,335·10-6
431 Молярная магнитная восприимчивость +3449,0·10-6 см3 (при 298 K, состояние вещества – газ),

+7699,0·10-6 см3 (при 90 K, состояние вещества – жидкость),

+10200,0·10-6 см3 (при 54 K, состояние вещества – твердое тело)

432 Электрический тип
433 Электропроводность в твердой фазе
434 Удельное электрическое сопротивление
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу
440 Твёрдость по Бринеллю
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука 314 (0 °C, состояние вещества – газ)
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей 0,0192 мПа·с (при 0 °C),
0,0218 мПа·с (при 50 °C),
0,0244 мПа·с (при 100 °C),
0,029 мПа·с (при 200 °C),
0,0369 мПа·с (при 400 °C),
0,189 мПа·с (при -183 °C)
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга
450 Модуль сдвига
451 Объемный модуль упругости
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления 1,000271 (при нормальных условиях для линии D, длина волны которой приближенно равна 0,5893 μ)

 

Кристаллическая решётка кислорода:

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 α-кислород (α-O2)
512 Структура решётки Простая моноклинная

 

Кристаллическая решетка кислорода_альфа

513 Параметры решётки a = 5,403 Å, b = 3,429 Å, c = 5,086 Å, β = 135,53°
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая 155 К
516 Название пространственной группы симметрии C12/m1
517 Номер пространственной группы симметрии 12
521 Кристаллическая решётка #2 β-кислород (β-O2)
522 Структура решётки Ромбоэдрическая (тригональная)

 

Кристаллическая решетка кислород_бета

523 Параметры решётки a = 4,21 Å, α = 46,25°
524 Отношение c/a
525 Температура Дебая
526 Название пространственной группы симметрии
527 Номер пространственной группы симметрии
531 Кристаллическая решётка #3 γ-кислород (γ-O2)
532 Структура решётки Простая кубическая

 

Кристаллическая решетка кислорода_гамма

533 Параметры решётки a = 6,83 Å
534 Отношение c/a
535 Температура Дебая
536 Название пространственной группы симметрии
537 Номер пространственной группы симметрии

 

Дополнительные сведения:

900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7782-44-7

 

Примечание:

100* Данные в таблице приводятся применительно к кислороду (O2).

201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

206* Ковалентный радиус кислорода согласно [1] составляет 66±2 пм.

401* Плотность кислорода согласно [1] составляет 0,001429 г/см3 (при 0 °C и нормальных условиях, состояние вещества – газ).

402* Температура плавления кислорода согласно [3] составляет -218,35 °C (54,8 K, -361,03 °F).

403* Температура кипения кислорода согласно [3] составляет -182,96 °C (90,19 K, -297,33 °F).

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) кислорода согласно [4] составляет 0,446 кДж/моль.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) кислорода согласно [3] и [4] составляет 3,4099 кДж/моль и 6,828 кДж/моль соответственно.

410* Молярная теплоемкость кислорода согласно [3] составляет 29,4 Дж/(K·моль).

415* Критическая температура кислорода согласно [4] составляет -118,37 °C (154,78 K, -181,07 °F).

416* Критическое давление кислорода согласно [4] составляет 5,08 МПа соответственно.

 

Источники:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoff
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Кислород
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=218

 

[know]

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева