V1 А топша элементтері. Оттегі, озон, оны осылыстары, химиялы асиеттері, олданылуы.

Оттегі (латынша Oxygenium), O – элементтерді периодты жйесіні VI-тобындаы химиялы элемент. Реттік нмірі 8, атом массасы 15,999. Оттегі –химияны е маызды элементі жне Жер бетіндегі кптеген тірі азаларды тыныс алуын амтамасыз етеді. Оттегісіз біз бірнеше минут ана мір сре аламыз. Жасушалар мен талшытар мір тіршілігіне ажетті здеріндегі энергияны босата отырып, органикалы заттарды тотытыру шін оттегіні пайдаланады. Оттегіні физиологиялы сері те кп ырлы, алайда, оны емдік серінде маызды рлді аза талшытардаы оттегі жетіспеушілігін орнына айта келтіру абілеті атарады. Адам азасыны барлы мшелері мен талшытары алыпты жмыс істеуі шін бізді айналамыздаы ауаны рамында кем дегенде 21% таза оттегі болуы керек. лкен ала – бл те жылдам мір ыраы (біз кн сайын энергия жоалтамыз), газдалан ауа (созылмалы гипоксия)! Ірі мегаполис трындарыны оттегіне мтаждытары орасан зор. Экологиялы ахуалды жалпы дегейде нашарлауы ірі алаларда ауадаы таза оттегі млшері кейде 10-12%-дан артпауына алып келді. Осыны салдарынан гипоксия (оттегі жетіспеушілігі) туындайды.

Оттегіні алынуы

Оттегін нерксіпте ауаны ысып сйылтады да, азот пен оттегіні айнау температураларыны айырмашылыына арай буландырып бліп алады. Осылайша алынан оттегі кгілдір тсті баллондарда саталады, себебі сйы оттегі ашы-кгілдір тсті болады. Ал зертханалы алу дістері кейбір оттегіге бай крделі осылыстарды айыруа негізделген

1. Трмыста жиі олданылатын «марганцовканы» айыру. Ол шін ра сынауыа аздаан тйірлерін салып, оны аузын газ шыатын ттігі бар тыынмен жауып ыздырамыз. Сонда мына реакция жреді:

 

Шотанан шырпыны ттікті аузына апарса, ол лап етіп жанады, себебі оттегі жануды олдайтынын сендер брыннан білесідер.

1. Калий хлоратын айыру. Бл реакцияны жруін тездету шін марганец (IV) диоксидін (ршіткі) осамыз, сонда оттегі кп млшерде бліне бастайды:

ршіткі - реакцияны жылдамдыын згертетін, біра зі жмсалмайтын зат (МnO₂ — ршіткі (катализатор)).

Блінген оттегін екі діспен жинауа болады.

1. Ауадан сл ауыр боландытан (М_r(O₂)=32, М_r(ауа)=29) ауаны ыыстыру арылы

2. Суда нашар еритіндігінен суды ыыстыру арылы жинау

Оттегін сынап (II) оксидін (HgO) айырып аылшын алымы Д. Пристли алан (1774).

Оттегіні физикалы асиеттері

Оттегі (O₂) тссіз, суда аз еритін (20°С-та суды 100 клемінде 3,1 клем O₂ ериді) газ кйіндегі зат. алыпты жадайда (0°С, 1 атм=101,3 кПа) 1 л оттегіні салмаы 1,43 г, ал 1 л ауа - 1,29 г болады.

Оттегіні химиялы асиеттері

Оттегі ыздыран кезде кптеген заттармен рекеттеседі, бл деріс жану деп аталады, ол жылу мен жарыты бле жреді.

Жай заттармен рекеттесуі

Бейметаллдармен рекеттесуі:

С + O₂ = СO₂

Бдан баса ккірт, фосфор, т.б. бейметалдар да оттегінде жанады :

S + O₂ = SO₂

4Р + 5O₂ = 2Р₂O₅

Кейбір металдар да оттегінде жанып оксидтер тзеді. Мысалы, оттегімен толтырылан сынауыа магний нтатарын сепсек, оны жарырап жананын круге болады.

2Mg + O₂ = 2МgО

ЗFе + 2O₂ = Fе₃O₄ (FеO•Fе₂O₃)

Оксидтері: SO₂ - ккірт (IV) оксиді, SО₃ ккірт (VI) оксиді. CO - кеміртек монооксиді, СО₂ - кміртек диоксиді, МnO₂ - марганец диоксиді, Мn₂O₇ - димарганец гептаоксиді т.б.

Крделі заттармен рекеттесуі

Кейбір крделі заттар да оттегінде жанып оксидтер береді, мысалы, пропанны (С₃Н₈) жануы:

С₃Н₈+ 5O₂ = ЗСO₂+ 4Н₂O

Автогендік діспен металдарды кесу мен жалауда мына реакция жреді:

2С₂Н₂ + 5O₂ = 4СO₂+ 2Н₂O

Металлургия ндірісінде ртеу пештерінде крделі заттарды тотыу реакциялары жреді:

2ZnS+3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

Cu₂S + 2O₂ = 2CuO + SO₂

Сонымен, оттегі жай жне крделі заттармен рекеттескенде жану реакциялары жріп, нтижесінде р трлі оксидтер тзіледі.

Оттегіні табиаттаы айналымы жне олданылуы

Табиатта оттегі негізінен фотосинтез нтижесінде тзіледі, ол жапыратарда жне теіз балдырларында жретін деріс.

6СO₂ + 6Н₂O С₆Н₁₂O₆ + 6O₂

Осы оттегімен адамдар мен жануарлар тыныс алады, одан баса жер ыртысындаы минералдар тзіледі. Табиатта оттегіні атысуымен тоттану, шіру, aшy сияты бліну дерістері де жріп жатады. Оттегінін, атмосферадаы оры 1,5•10¹⁵ т, оны 1•10¹⁰ тоннасы жану шін жмсалады. Тыныс алу жеке азаны мірі шін, ал шіру - эволюция (даму) шін маызды дерістер.
Оттегіні олданылуы оны асиеттеріне негізделген, ол мына 4, 5-сызбансаларда крсетілген

 

Оттегіні аллотропиялы тр згерістері. Озон

Оттегі табиатта екі трлі жай зат кйінде кездеседі, оны бірі O₂, екіншісі O₃, ол озон деп аталады. Енді озонмен жете танысса, озон найзаай ойнаанда ауада пайда болады. Сонда электр заря- дыны серінен мына реакция жреді:

3O₂ 2O₃

Бір элементті бірнеше жай зат кйінде болу былысы аллотропия деп аталады.

Озонны формуласы О₃, салыстырмалы молекулалы массасы 48, оттегінен 1,5 есе ауыр (48 : 32 = 1,5), суда аз еритін, -112°С-да айнайтын, -193°С-да балитын газ кйінде ою-кк тсті, ал атты кйінде кктен ара-клгін тске дейін боялады.

Озонны химиялы асиеттері

Озон оттегіне араанда химиялы белсенді зат. Ол тіпті алтын, кміс, платина сияты асыл металдарды да тотытыра алады (7-кесте).

6Ag + O₃ = 3Ag₂O

Нсер жабырдан кейін ормана барса, онда ауа тазарып дем алу жеілдейді, себебі ауада пайда болан озон айырылып, ауаны тазартады. Озонны атмосферадаы млшері те аз - 0,004%.

О₃ O₂ + "О"

Озоннан молекулалы жне атом кйіндегі оттек блінеді, соысы кштірек тотытырыш, ауадаы бактерияларды жояды. Озон осы асиетіне арай ауыз суды, дыктарды, ндірістік сарын суларды тазарту шін (залалсыздандыру) жне аартыш зат ретінде олданылады. Атмосфераны жоары абатында, жерден 25 км биіктікте (стратосферада) кн сулесіні серінен жерді орап тратын те жа озон абаты р трлі кері серлерді салдарынан «тесіліп», сол жерлерден кнні ультраклгін сулелері жер бетіне жетіп, ондаы р трлі табии апаттара келіп соады. Олар: жер бетіні температурасыны біртіндеп артуы, мгілік мздатар мен мхиттардаы мзтауларыны еруі, теріні ауіпті ісігі кбейеді. Озонды зертханада озонатор деп аталатын ралда алуа болады.