أكسجين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من اكسيجان)
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
فلورأكسجيننيتروجين
-

O

S
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: أرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: أنون تريوم (Uut)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: أنون بينتيوم (Uup)
Element 116: أنون هيكسيوم (Uuh)
Element 117: أنون سيبتيوم (Uus)
Element 118: أنون أوكتيوم (Uuo)
8O
المظهر
غاز عديم اللون، سائل أزرق اللون. نلاحظ فقاعات الأكسجين في الأكسجين الاسئل في الصورة أدناه.
A glass bottle half-filled with a bluish bubbling liquid

الخطوط الطيفية للأكسجين
الخصائص العامة
الاسم، العدد، الرمز أكسجين، 8، O
تصنيف العنصر لا فلز, كالكوجين
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 16، 2، p
الكتلة الذرية 15.9994غ·مول−1
توزيع إلكتروني 1s2 2s2 2p4
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 6 (صورة)
الخصائص الفيزيائية
الطور غاز
الكثافة (0 °س، 101.325 كيلوباسكال)
1.429 غ/ل
كثافة السائل عند نقطة الغليان 1.141 غ·سم−3
نقطة الانصهار 54.36 ك، -218.79 °س، -361.82 °ف
نقطة الغليان 90.20 ك، -182.95 °س، -297.31 °ف
النقطة الحرجة 154.59 ك، 5.043 ميغاباسكال
حرارة الانصهار O2) 0.444) كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر O2) 6.82) كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (25 °س) (O2)
29.378 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن)       61 73 90
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة 2، 1، −1، −2
الكهرسلبية 3.44 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 1313.9 كيلوجول·مول−1
الثاني: 3388.3 كيلوجول·مول−1
الثالث: 5300.5 كيلوجول·مول−1
نصف قطر تساهمي 2±66 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 152 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري مكعب
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة
الناقلية الحرارية 26.58x10-3 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
سرعة الصوت (غاز، 27 °س) 330 متر/ثانية
رقم الكاس 7782-44-7
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الأكسجين
النظائر توافر طبيعي عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال (ميغا إلكترون فولت) ناتج الاضمحلال
16O 99.76% 16O هو نظير مستقر وله 8 نيوترون
17O 0.039% 17O هو نظير مستقر وله 9 نيوترون
18O 0.201% 18O هو نظير مستقر وله 10 نيوترون
ع · ن · ت

الأكسجين هو أحد أهم العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري وله الرمز O والعدد الذري 8. هذا العنصر شائع للغاية، ولا يوجد فقط على الأرض ولكن في كل الكون، ويكون غالبًا مرتبطًا مع عناصر أخرى. وجد الأكسجين غير المرتبط (وغالبا ما يطلق عليه الأكسجين الجزيئي، O2) في أول الأمر على سطح الأرض كناتج لعمليات التأيض للبكتريا ثم وجد الأكسجين الحر في الغلاف الجوي بعد ذلك في العصر الجيولوجي وحتى الآن تنتجه النبات بوفرة بعمليات التركيب الضوئي ويشكل الأوكسيجين ثنائي الذرة 20.8% من العناصر الموجودة في الهواء.[1]

كيفية التكوين[عدل]

يتكوّن الأكسجين في كواكب النجوم - مثل الشمس - في أجواء ذات درجة حرارة وضغط مرتفعان.[2]

الخواص المميزة[عدل]

في ظروف الحرارة والضغط القياسية، يتواجد الأكسجين في الحالة الغازية يتكون الأكسجين من جزيئات ثنائية الذرة لها شكل O2. ويكون O2 له شكلان حسب الطاقة : الشكل ذو الطاقة الأقل، غالبا ما يكون أحادى الرابطة راديكال ثنائي أكسجين ثلاثي، والشكل ذو الطاقة الأعلى، يكون جزيء ثنائي الرابطة أحادى الأكسجين. وهذه الطبيعة للراديكال الثنائي يعزى إليها التغير في الطبيعة الكيميائية.

الأكسجين مركب أساسي للهواء، يتكون من النباتات خلال عمليات البناء الضوئي، وهو مهم للتنفس في الكائنات الحية التي تعتمد على الهواء في تنفسها.

الأكسجين السائل والصلب لهما لون أزرق فاتح وكلاهما مغناطيسي مساير قوى. يتم الحصول على الأكسجين السائل غالبا من التقطير الجزئي للهواء المسال. وكل من الأوزون O3 الصلب والسائل له لون أزرق غامق والأكسجين له فوائد كثيرة. تم اكتشاف شكل آخر متأصل للأكسجين وهو الأكسجين الرباعي (O4), وهو مادة صلبة ذات لون أحمر غامق ويتم الحصول عليه بتأثير الضغط على الأكسجين O2 بمقدار 20 GPa. وتم دراسته ليتم استخدامه في وقود الصواريخ والتطبيقات المشابهه، وهو مادة مؤكسدة أقوى من O2 أو O3..

يتم استخدام الأكسجين بكثرة كمادة مؤكسده، ولا يوجد عنصر أعلى منه في السالبية الكهربية سوى الفلور. ويتم استخدام الأكسجين السائل كمادة مؤكسدة في دفع الصواريخ.كما أن الأكسجين أساسي في عمليات التنفس، ولذا فإن له دور أساسي في الطب. كما أن متسلقى الجبال ومن يقومون باستخدام الطائرات يكون لديهم إمدادات إضافية من الأكسجين. ويستخدم الأكسجين أيضا في اللحام. وفى صناعة كل من الصلب وميثانول.

الأكسجين من العناصر التي تثير ابهجة، ولذا فإنه يتم استخدامه في المنتجعات حتى الأوقات الحديثة. كما يلاحظ وجود أعمدة الأكسجين حتى الآن في الحفلات. في القرن التاسع عشر كان يتم خلطه مع أكسيد النيتروز لعمل نوع من أنوع المسكنات، ويتم استخدام نوعية من هذه المسكنات إلى الآن.

تاريخ الأكسجين[عدل]

اكتشف الأكسجين الأول في الصين القديمة عام 800 قبل الميلاد. وقد افترض مكتشفه زو زينج هونج، وجوده عن طريق تسخين النيتر. وقد افترض أن هذا الغاز هو إكسير الحياة.

وأعيد بعد ذلك اكتشاف الأكسجين عن طريق عالم الصيدلة السويدي كارل ويليم شيلى تقريبا قبل عام 1773، ولم يتم نشر اكتشافه قبل الاكتشاف المستقل للعالم جوزيف بريستلى في الأول من أغسطس عام 1774 والذي أطلق على الغاز اسم معاكس الفلوجستون (شاهد الفلوجستون. وقام بريستلى بنشر اعماله عام 1775 وشيلى عام 1777، وعادة ما يأخذ بريستلى الاهتمام لأنه قام بالنشر أولا.

و أطلق أنطوان لافوازييه على الغاز اسم أوكسجين في عام 1778 ميلادى. وكما ذكر أعلاه الاسم مشتق من كلمتين إغريقيتين وهما أوكسى بمعنى حامض الطعم أو مَضِر وجين ومعناها ما يَنتُج عن الشئ (متسسب ) وأيضا ما يُنتِج الشئ (مسبب). وقد اختار لافوازييه هذه الاشتقاق اللغوى نظرا للاعتقاد السائد آنذاك (خاصة بعد اكتشافات بريستلى عام 1775) بأن جميع الأحماض تحتوى على الأكسجين، وقد صحح هذا الاعتقاد بعد عدة إعادات لتعريف المواد الحمضية.

التواجد[عدل]

الأكسجين هو ثاني أكبر مكون للغلاف الجوي (20.947 % بالحجم) ويدخل في طبقة الاوزون وله خواص كثيرة فهو في الهواء ويوجد في كل مكان يتنقل بسهولة كبيرة فهو غاز ويوجد أيضا ماء الأكسجين

المركبات[عدل]

نظرا لأن الأكسجين له كهرسالبية، فإنه يكون روابط كيميائية مع كل العناصر الأخرى تقريبا (وكان ذلك أصل كلمة أكسدة). العناصر القليلة التي استطاعت الهروب من الأكسدة هي الغازات النبيلة. وأكثر الأكاسيد شهرة هو ثاني أكسيد الهيدروجين أو الماء H2O). كما أن هناك مركبات أخرى مشهورة تتضمن الكربون والأكسجين مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2), الكحولات(R-OH), ألدهيد (R-CHO), والأحماض الكربوكسيلية (R-COOH). كما أن الراديكالات المتأكسدة مثل كلورات (ClO3), بيركلورات (ClO4), كرومات (CrO42−), ثنائي كرومات (Cr2O72−), برمنجنات (MnO4), والنيترات (NO3) عوامل مؤكسدة قوية. وهناك فلزات عديدة مثل الحديد ترتبط مع الأكسجين أكسيد حديد ثلاثي (Fe2O3). أوزون (O3) يتكون بالتفريغ الكهرستاتيكي في وجود الأكسجين الجزيئي. جزيء الأكسجين الثنائي (O2)2 معروف ويتواجد كمكون بسيط في الأكسجين السائل. إيبوكسيد هو إثير تكون ذرة الأكسجين فيه جزء من حلقة ثلاثية الذرات.

النظائر[عدل]

للأكسجين ثلاث نظائر مستقرة و10 نظائر مشعة. وكل النظائر المشعة لها عمر نصف أقل من ثلاث دقائق.

الاحتياطات[عدل]

الأكسجين يمكن أن يكون سام عند الضغوط الجزيئية المرتفعة.

كما أن هناك مشتقات للأكسجين مثل الأوزون (O3الأكسجين الأحادي، بيروكسيد الهيدروجين، الجذور الهيدروكسيلية، الأكاسيد الفائقة سامة للغاية. وقد قام جسم الإنسان بتطوير آلية للحماية من هذه المواد السامة. فمثلا الجلوتاثيون الطبيعي يعمل كمضاد للسموم، كما يعمل البليروبين وهو مركب طبيعي يعتبر كمادة من الهيموجلبين. التركيزات العالية من الأكسجين تساعد على الاشتعال السريع وينتج أخطار النيران والانفجارات عند تواجد الوقود. وهذا أيضا يري على مركبات الأكسجين مثل الكلورات، البير كلورات، الداي كرومات. كما أن المواد التي لها جهد أكسدة عالي تسبب الحروق.

وقد كانت النيران التي قتلت أفراد طاقم أبوللو 1 في تجربة للإطلاق تنتشر بسرعة كبيرة لأن الأكسجين النقي كان في الضغط الجوي العادي بدلا من ثلث الضغط الذي يستخدم في الإطلاق العادى (شاهد الضغط الجزئي).

مشتقات الأكسجين تكون جذور حرة بسهولة، وخاصة أثناء عمليات الأيض. لأنها يمكن أن تسبب ضرر كبير للخلايا والدى إن إيه، ويقال أنها تسبب السرطان والشيخوخة.

شاهد أيضا[عدل]

المراجع[عدل]

وصلات خارجية[عدل]