Happi
Wikipedia
|
|||||
| Yleistä | |||||
| Nimi | Happi | ||||
| Tunnus | O | ||||
| Järjestysluku | 8 | ||||
| Luokka | epämetalli | ||||
| Lohko | p | ||||
| Ryhmä | 16, happiryhmä | ||||
| Jakso | 2 | ||||
| Tiheys | 0,00143×103 kg/m3 | ||||
| Kovuus | - (Mohsin asteikko) | ||||
| Väri | väritön | ||||
| Löytövuosi, löytäjä | 1774, Joseph Priestley, Carl Wilhelm Scheele | ||||
| Atomiominaisuudet | |||||
| Atomipaino | 15,9994 amu | ||||
| Atomisäde, mitattu (laskennallinen) | 60 (48) pm | ||||
| Kovalenttisäde | 73 pm | ||||
| Van der Waalsin säde | 152 pm | ||||
| Orbitaalirakenne | [He] 2s2 2p4 | ||||
| Elektroneja elektronikuorilla | 2, 6 | ||||
| Hapetusluvut | -2, -1 | ||||
| Kiderakenne | kuutio | ||||
| Fysikaaliset ominaisuudet | |||||
| Olomuoto | kaasu | ||||
| Sulamispiste | 54,36 K (−218,79 °C) | ||||
| Kiehumispiste | 90,20 K (−182,95 °C) | ||||
| Moolitilavuus | (25 °C) 17,36×10−6 m3/mol | ||||
| Höyrystymislämpö | (O2) 6,82 kJ/mol | ||||
| Sulamislämpö | (O2) 0,444 kJ/mol | ||||
| Höyrynpaine | 1000 Pa 61 K:ssa | ||||
| Äänen nopeus | 330 m/s 295 K:ssa | ||||
| Muuta | |||||
| Elektronegatiivisuus | 3,44 (Paulingin asteikko) | ||||
| Ominaislämpökapasiteetti | 0,918 (O2) kJ/kg K | ||||
| Lämmönjohtavuus | (300 K) 0,02658 W/(m×K) | ||||
| Tiedot normaalipaineessa | |||||
Happi (lat. 'oxygenium') on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on O, järjestysluku 8 ja CAS-numero 7782-44-7. Se esiintyy yleensä kaasuna ja reagoi herkästi monien aineiden kanssa. Happi on useimpien eliöiden elämälle välttämätöntä. Sitä vapautuu kasvien yhteyttämisessä ja kuluu eläinten soluhengityksessä.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Ominaisuudet
Happimolekyyli (O2) muodostuu kahden happiatomin liitoksesta, ja esiintyy kaasumaisena huoneenlämpötilassa. Happi on tärkeä ainesosa ilmakehässä, jossa sitä on 21 %. Nestehappi ja kiinteä happi ovat vaaleansinisiä, ja molemmat ovat hyvin paramagneettisia aineita.
Otsoni (O3) on hapen ns. allotrooppinen muoto, jossa yhdessä molekyylissä on kolme happiatomia kahden sijasta. Korkealla ilmakehässä otsonikerros on välttämätön elämän säilymiseksi maapallolla, mutta alempana ilmakehässä esiintyessään otsoni on erittäin paha ympäristömyrkky ja suurina pitoisuuksina tappava.
Äskettäin on löytynyt neljäs allotrooppinen muoto O4, syvänpunainen yhdiste, joka syntyy paineistamalla O2 20 GPa:n paineeseen. Sitä tutkitaan rakettipolttoainekäyttöä varten, koska se on voimakkaampi hapetin kuin O2 tai O3.
Avaruudessa happea esiintyy Maan lähiavaruudessa suhteellisen runsaasti myös atomaarisena (O). Atomaarinen happi on aina 900 km korkeille satelliittien kiertoradoille asti ongelma, koska se reagoidessaan satelliitin pintamateriaalien kanssa muuttaa niiden säteily- ja absorptio-ominaisuuksia, ja sitä kautta satelliitin lämpötilaa.
Happea voidaan valmistaa laboratoriossa vetyperoksidista (H2O2). Teollisuus valmistaa happea myös ilmakehästä alhaisessa lämpötilassa tislaamalla.
Suuremmissa paineissa happi voi olla myrkyllistä. Tietyt johdokset ja yhdisteet kuten otsoni, vetyperoksidi, hydroksyyliradikaalit ovat myös hyvin myrkyllisiä. Korkea happipitoisuus muodostaa tulipalo- ja räjähdysvaaran palavien aineiden kanssa. Esimerkiksi nestehappeen sekoitettuna hieno sahajauho muodostaa räjähdysaineen.
[muokkaa] Käyttö
Teollisuudessa hapella on käyttöä voimakkaana hapettimena. Nestehappea käytetään raketeissa hapettimena. Hapella on myös lääketieteellistä käyttöä sairaaloissa. Lisäksi happea käytetään hitsaamisessa sekä teräksen ja metanolin valmistuksessa.
Happi on myös tärkeä aine hengittämässämme ilmassa, jota ilman emme voisi elää.
[muokkaa] Historia
Puhdasta happea erotti salpietarista Olaus Borrichius vuonna 1678, vuosisataa aiemmin saman menetelmän oli kuvannut Sendivogius joka oli myös esittänyt että tätä "elämää ruokkivaa" ainetta löytyy ilmasta. Myöhemmin sen löysi myös Carl Wilhelm Scheele vuonna 1771, mutta tätä löytöä ei heti tunnustettu. Itsenäisesti sen löysi Joseph Priestley vuonna 1774. Kansainvälisen nimen oxygenium antoi Antoine Lavoisier 1774.
