Кислород, свойства атома, химические и физические свойства
Кислород, свойства атома, химические и физические свойства.
О 8 Кислород
15,99903-15,99977 1s2 2s2 2p4
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.
Свойства и строение атома кислорода
Кристаллическая решётка кислорода
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 кислорода (O), 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 иных стандартных условиях, — β-кислород существует в интервале температур от 23,65 K до 43,65 K и иных стандартных условиях, — γ-кислород (γ-O2) существует при температуре выше 43,65 K и иных стандартных 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 и строение атома кислорода:
| 200 | Свойства и строение атома | |
| 201 | Атомная масса (молярная масса)* | 15,99903-15,99977 а.е.м. (г/моль) |
| 202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p4 |
| 203 | Электронная оболочка | K2 L6 M0 N0 O0 P0 Q0 R0
|
| 204 | Заполнение электронных орбиталей электронами (электронно-графическая схема) | 2s  2p  |
| 1s |
||
| 205 | Радиус атома (вычисленный) | 48 пм |
| 206 | Эмпирический радиус атома | 60 пм |
| 207 | Ковалентный радиус* | 73 пм |
| 208 | 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) |
| 209 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 152 пм |
| 210 | Электроны, Протоны, Нейтроны | 8 электронов, 8 протонов, 8 нейтронов |
| 211 | Семейство (блок) | элемент p-семейства |
| 212 | Период в периодической таблице | 2 |
| 213 | Группа в периодической таблице | 16-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 6-ой группы) |
| 214 | Эмиссионный спектр излучения |  |
Химические свойства кислорода:
| 300 | Химические свойства | |
| 301 | Степени окисления | -2, -1, -0,5, 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 | O2 + 2e— → O2—, Eo = -0,563 В |
| 306 | Энергия сродства атома к электрону | 140,9760(2) кДж/моль (1,4611136(9) эВ) – кислород 16O,
140,9755(3) кДж/моль (1,461108(4) эВ) –кислород 17O, 140,9752(3) кДж/моль (1,461105(3) эВ) –кислород 18O |
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 | 11,196 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),
1,51 (при -192,78 °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 стандартных 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
|
| 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)
|
| 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
|
| 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 иных стандартных 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:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen
- https://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoff
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Кислород
- http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=218
[know]
