Читайте также:
|
К элементам А-группы VI группы относятся кислород, сера, селен, теллур и радиоактивный полоний. Общая электронная конфигурация внешнего валентного слоя типа ns2nр4 обусловливает, прежде всего, окислительные свойства этих элементов, при переходе от кислорода к полонию их окислительная способность резко ослабляется.
Наибольшей окислительной способностью в виде простых веществ обладают кислород и сера — типичные неметаллы. Селен и теллур занимают промежуточное положение между неметаллами и металлами, а полоний — типичный металл.
Для всех элементов подгруппы характерна степень окисления -2. Все элементы, за исключением кислорода, образуют соединения со степенью окисления равной +4 или +6. Связано это с свободной d-орбитали на внешней оболочке.
Первый элемент А-группы — кислород. На его долю приходится приблизительно половина всей массы земной коры, а также около 90% массы Мирового океана. Вместе с азотом (78% по объему) и небольшим количеством других газов (~ 1%) кислород (в виде О2 — 21%) образует воздушную атмосферу Земли.
Кислород — один из важнейших элементов жизни. Во-первых, большую часть массы живых организмов составляет вода, являющаяся внутренней средой жизнедеятельной клетки. Во-вторых, кислород входит в состав молекул белков, углеводов и жиров — веществ, образующих живую материю. Наконец, кислород в виде простого вещества О2 необходим как окислитель для протекания реакций, дающих клеткам необходимую для жизнедеятельности энергию.
Природный кислород имеет три стабильных изотопа: 160,17О, 18О (распространенность в природе (%) соответственно 99,76; 0,048 и 0,192).
Атом О имеет электронную конфигурацию: 1s22s22px22py12pz1, в которой находятся два неспаренных электрона. Этот атом – бирадикал, а радикальные частицы – одни из самых активных. Действительно, кислород реагирует со всеми элементами, кроме гелия, неона и аргона. Он предопределяет форму существования всех остальных элементов. В свободном состоянии кислород – двухатомный парамагнитный газ. Его парамагнетизм обусловлен тем, что при образовании связей между двумя атомами у каждого из них остаётся неспаренным один электрон:: 
:.
Кислород – электроотрицательный элемент и по величине электроотрицательности уступает только фтору. В подавляющем большинстве случаев ему приписывают степень окисления –2, хотя известны для него и другие степени окисления: -1, 0, +1, +2, +4. Например, 
.
В ионных соединениях кислород может существовать в виде иона ОН-. Однако известны и соединения с ковалентными связями, в состав которых входит кислород, например Al2O3. Кислород обладает высокой активностью, особенно при нагревании и в присутствии катализаторов. Как правило, он является окислителем и лишь при взаимодействии со фтором проявляет восстановительные способности. Высокой активностью и электроотрицательностью объясняется особая роль кислорода в биологических системах. Существование организмов зависит от содержания кислорода в атмосфере и чистоты окружающей среды, но он активно участвует и в процессах, совершающихся в неживой природе. Такая всеобъемлющая активность определяется особыми качествами его атомов и молекул.
Молекула кислорода парамагнитна (практически – бирадикал), поэтому высока ее активность. Аллотропная модификация элемента кислорода – вещество озон O3. Чрезвычайно важна биологическая озоновая защита Земли.
В лабораторных условиях кислород получают разложением ряда солей, оксидов и пероксидов:
2 КMnO4 →K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑
4 K2Cr2O7 → 4K2CrO4 + 2Cr2O3 +3 O2 ↑
2 KNO3 → 2 KNO2 + O2 ↑
2HgO → 2 Hg + O2 ↑
2H2O2 → 2H2 + O2 ↑
Кислород реагирует с металлами, неметаллами, образуя оксиды; с солями; с оксидами, водородными соединениями и гидроксидами:
4Al+ 3O2 → 2Al2O3
S + O2 → SO2
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4;
2SO2 + O2 → 2SO3;
H2S + O2 (нед)→ S + Н2О;
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 210 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |