KyslÃk
Z Wikipédie
|
|||||||||||||||||||||||||
VÅ¡eobecne | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Názov, ZnaÄka, ÄŒÃslo | kyslÃk, O, 8 | ||||||||||||||||||||||||
Séria | nekovy, chalkogény | ||||||||||||||||||||||||
Skupina, Perióda, Blok | 16, 2, p | ||||||||||||||||||||||||
Vzhľad | bezfarebný (plyn) veľmi svetlá modrá (tekutina) ![]() |
||||||||||||||||||||||||
Atómová hmotnosť | 15,9994(8)  g·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
Elektrónová konfigurácia | 1s2 2s2 2p4 | ||||||||||||||||||||||||
Elektrónov na hladinu | 2, 6 | ||||||||||||||||||||||||
Fyzikálne vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||
Skupenstvo | plyn | ||||||||||||||||||||||||
Hustota | (0 °C, 101,325 kPa) 1,429 g/L |
||||||||||||||||||||||||
Teplota topenia (tavenia) | 54,36 K (-218,79 °C, -361,82 °F) |
||||||||||||||||||||||||
Teplota varu | 90,20 K (-182,95 °C, -297,31 °F) |
||||||||||||||||||||||||
Kritický bod | 154,59 K, 5,043 MPa | ||||||||||||||||||||||||
Teplo vyparovania | (O2) 0,444  kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
Teplo tavenia | (O2) 6,82  kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
Tepelná kapacita | (25 °C) (O2) 29,378  J·mol−1·K−1 |
||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||
Atómové vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||
Kryštálová štruktúra | kocková | ||||||||||||||||||||||||
OxidaÄné stupne | −2, −1 (neutrálny) | ||||||||||||||||||||||||
Elektronegativita | 3,44 (Paulingova stupnica) | ||||||||||||||||||||||||
IonizaÄné energie (viac) |
1.:  1313,9  kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||
2.:  3388,3  kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||
3.:  5300,5  kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||
Atómový polomer | 60  pm | ||||||||||||||||||||||||
Atómový polomer (vyp.) | 48  pm | ||||||||||||||||||||||||
Kovalentný polomer | 73  pm | ||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsov polomer | 152 pm | ||||||||||||||||||||||||
Rôzne | |||||||||||||||||||||||||
Magnetické vlastnosti | paramagnetický | ||||||||||||||||||||||||
Tepelná vodivosť | (300 K) 26,58 m W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||
Rýchlosť zvuku | (plyn, 27 °C) 330 m/s | ||||||||||||||||||||||||
RegistraÄné ÄÃslo CAS | 7782-44-7 | ||||||||||||||||||||||||
Vybrané izotopy | |||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||
Referencie |
KyslÃk (z lat. Oxygenium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má znaÄku O a protónové ÄÃslo 8. Je to bezfarebný plyn. V kvapalnom a tuhom stave má svetlomodrú farbu. Vo vode je slabo rozpustný. Táto skutoÄnosÅ¥ má veľký význam, pre život vodných organizmov, pretože umožnuje ich dýchanie. KyslÃk je veľmi reaktÃvny prvok. Reakcie zluÄovania kyslÃka s látkami sú najÄastejÅ¡ie exotermické. Základnou vlastnosÅ¥ou kyslÃka je, že sa správa ako silné oxidaÄné Äinidlo. Až na halogény, vzácne plyny a niektoré uÅ¡lachtilé kovy sa kyslÃk zluÄuje priamo so vÅ¡etkými prvkami. Na zaÄatie uvedených reakcià treba spravidla vyÅ¡Å¡iu teplotu, potom vÅ¡ak už uvoľnené reakÄné teplo staÄà na ich samovoľný priebeh.
Ak sú exotermické reakcie látok s kyslÃkom sprevádzané vývojom svetla, oznaÄujú sa ako horenie. Aby sa látka zapálila, musà sa zohriaÅ¥ na zápalnú teplotu, ktorá je pri rôznych látkach rôzna. Dodaným teplom vyparená látka reaguje s kyslÃkom, priÄom sa uvoľnuje také veľké reakÄné teplo, že sa tuhé súÄiastky spalných plynov rozžeravia a svietia. Sálavým teplom sa potom vyparujú ÄalÅ¡ie množstvá látky, spaľujú sa atÄ., až kým látka nezhorÃ.
Obsah[skryť] |
[úprava] Výskyt v prÃrode
KyslÃk je na naÅ¡ej zemeguli najrozÅ¡Ãreným prvkom. Pre celkový obsah kyslÃka v litosfére, hydrosfére a atmosfére sa udáva 58,0 mólových %. Molekulový kyslÃk O2 sa nachádza v atmosfére, kde je jeho obsah 23,0 hm. %, t.j. 20,8 obj. %. Podstatne väÄÅ¡ie množstvo kyslÃka je viazané vo vode, v horninách a v živých organizmoch, ktorých je stálou a nevyhnutnou súÄasÅ¥ou (biogénny prvok).
Vo vesmÃre je zastúpenie kyslÃka podstatne nižšie. Na 1 000 atómov vodÃka pripadá iba jeden atóm kyslÃka.
[úprava] Anorganické zlúÄeniny
Vzhľadom na vysokú elektronegativitu, má kyslÃk v zlúÄeninách v oxidaÄnom stupni -II, zriedkavejÅ¡ie ako (O2)2-, (O2)-, (O3)-. Kladný oxidaÄný stupeň má kyslÃk v zlúÄeninách s fluórom, ktorý jediný má vyÅ¡Å¡iu elektronegativitu napr. OF2 alebo O2F2, ako aj v podobe katiónu (O2)+, napr v zlúÄenine O2[PtF6].
V oxidaÄnom stupni -II sa vyskytuje vo veľkom množstve zlúÄenÃn. PredovÅ¡etkým sú to oxidy, vlastnosti jednotlivých zlúÄenÃn sú podrobnejÅ¡ie opÃsané v kapitolách Älánkov o jednotlivých prvkoch.
KyslÃk sa nachádza vo väÄÅ¡ine anorganických kyselÃn (nazývaných aj kyslÃkaté kyseliny) a ich soliach. Z tých najdôležitejÅ¡Ãch možno spomenúť uhliÄitany (CO3)2-, kremiÄitany (SiO3)2-, sÃrany (SO4)2-, dusiÄnany (NO3)- a fosforeÄnany (PO4)3-.
Alkalické zlúÄeniny hydroxidy sa vyznaÄujú prÃtomnosÅ¥ou skupiny -OH. Medzi najznámejÅ¡ie patria hydroxid sodný NaOH, draselný KOH a vápenatý, hasené vápno Ca(OH)2.
S formálnym nábojom -I sa kyslÃk nachádza v zlúÄeninách s aniónom O2-2. Nazývajú sa peroxidy, najznámejÅ¡Ã z nich je bezpochyby peroxid vodÃka H2O2. Táto kvapalná zlúÄenina má silné oxidaÄné úÄinky a v praxi sa použÃva, vo forme svojich vodných roztokov, v medicÃne na dezinfekciu a v chémii ako oxidaÄné Äinidlo. Peroxid sodný Na2O2 je pevná, hygroskopická látka, ktorá sa použÃva ako veľmi energetické oxidaÄné Äinidlo. Z ÄaľšÃch zlúÄenÃn z nábojom -I sú to hyperoxidy: (O2)- a ozonidy: (O3)-.
Iba fluór má väÄÅ¡iu elektronegativitu ako kyslÃk a vytvára s nÃm niekoľko fluoridov, v ktorých sa kyslÃk nachádza s oxidaÄným stupňom +1. VÅ¡etky fluoridy kyslÃka sú veľmi nestále, ale aj napriek tomu existuje reálna možnosÅ¥ ich využitia ako raketového paliva.

[úprava] Organické zlúÄeniny
KyslÃk sa tiež vyskytuje vo veľkom množstve organických látok. Mnoho týchto zlúÄenÃn je súÄasÅ¥ou vÅ¡etkých živých organizmov, a preto je kyslÃk jedným zo základných biogénnych prvkov. Základné skupiny organických zlúÄenÃn s obsahom kyslÃka sú:
- alkoholy, obsahujúce skupinu C-OH
- fenoly, ktoré majú skupinu -OH pripojenú k aromatickému jadru
- étery, obsahujúce skupinu C-O-C
- peroxidy, obsahujúce skupinu C-O-O-C
- aldehydy, obsahujúce skupinu HC=O
- ketóny, obsahujúce skupinu C-CO-C
- karboxylové kyseliny, obsahujúce skupinu -COOH
- estery, obsahujúce skupinu R-C-OOR
- z heterocyklických zlúÄenÃn spomenieme napr. furán
[úprava] Výroba a využitie
KyslÃk sa prakticky vyrába destiláciou skvapalneného vzduchu. Vyrobený kyslÃk sa uchováva v kvapalnom stave vo Å¡peciálnych Dewarových nádobách alebo v plynnom stave v oceľových tlakových fľaÅ¡iach. Vzhľadom k vysokej reaktivite Äistého kyslÃka je nevyhnutné, aby sa nedostal do priameho kontaktu s organickými látkami. Preto sa vÅ¡etky súÄiastky aparatúry na uskladnenie a manipuláciu s kvapalným alebo stlaÄeným kyslÃkom nesmú mazaÅ¥ žiadnymi organickými tukmi alebo olejmi.
- V medicÃne sa Äistý kyslÃk použÃva pri operáciách a traumatických stavoch pre podporu pacientovho dýchania. Zmesi kyslÃka s inertnými plynmi slúžia potápaÄom k utlmeniu kesonovej choroby pri ponoroch do veľkých hĺbok. Tiež vysokohorskà horolezci sa v nutných prÃpadoch uchyľujú k dýchaniu Äistého kyslÃka a piloti stÃhacÃch lietadiel sú vybavenà zmesou stlaÄených plynov, ktorej základnou zložkou je kyslÃk.
- Pri horenà zmesi kyslÃka s vodÃkom možno dosiahnuÅ¥ teploty viac ako 3 000 °C. Preto sa kyslÃkovo-vodÃkový plameň využÃva na rezanie oceli a tavenie kovov s vysokým bodom topenia, napr. platinových kovov.
- Základnou požiadavkou pri výrobe oceli je odstrániÅ¥ zo železa uhlÃk. Tzv. Bessemerov spôsob výroby je založený na vháňanà Äistého kyslÃka do roztaveného železa v konvertore. Pri vysokej teplote taveniny dôjde k oxidácii prÃtomného grafitického uhlÃka na plynné oxidy, ktoré z taveniny vytekajú.
- Kvapalný kyslÃk aj napriek svojej rizikovosti stále Äasto slúži ako palivo raketových motorov pri Å¡tartoch kozmických lodÃ.
[úprava] Ozón
Hlavný Älánok:Ozón
Okrem zvyÄajných dvojatómových molekúl O2 sa kyslÃk vyskytuje aj vo forme trojatómovej molekuly ako ozón O3. Za normálnych podmienok je to vysoko reaktÃvny plyn modrej farby a charakteristického zápachu s mimoriadne silnými oxidaÄnými úÄinkami. Pri teplote -112 °C kondenzuje na kvapalný tmavomodrý ozón a pri teplote -193 °C sa tvorà Äervenofialový pevný ozón.