(1)包括:氧(8O)、硫(16S)、硒(34Se)、碲(52Te)、钋(84Po)等几种元素。
(2)周期表中位置:VIA族;2-6周期。
(3)最外层电子数:6e。
(4)化合价:-2,0,+4,+6(O一般无正价)。
(5)原子半径:随核电荷数增大而增大,即rO<rS<rSe<rTe。
(6)元素非金属性:从O→Te由强→弱。
物理性质:在标准状况下,氧气的密度是1.429g/L,比空气密1.293g/L度略大,它不易溶于水,在室温下,1L水只能溶解约30mL氧气,在压强为101kPa时,氧气在-183℃时变为淡蓝色液体,在-218℃时变为淡蓝色雪花状固体。
1S+O2点燃SO2
硫在空气中燃烧:发出微弱的淡蓝色火焰。
硫在氧气中燃烧:发出蓝紫色火焰。
放出热量,生成有刺激性气味的气体。
2C+O2点燃CO2
碳在空气中燃烧:发出红光
碳在氧气中燃烧:发出白光,放出热量,生成气体可以使澄清的石灰水变浑浊。
33Fe+2O2点燃Fe3O4
铁丝在空气中:不能燃烧,只能发生火热现象。
铁丝在空气中:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
硫燃烧时瓶内水的作用:吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
铁丝燃烧时瓶内水的作用:防止生成的熔化物溅落炸裂瓶底。
化合反应:有两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。
氧化反应:物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
缓慢氧化:有些反应进行的很缓慢,甚至不易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化。
·臭氧:
在常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气的大。液态臭氧呈深蓝色,沸点为-112.4摄氏度,固态臭氧呈紫黑色,熔点为-251摄氏度。
化学:不稳定,具有极强的氧化性,可用于漂白和消毒.
·氧气和臭氧的性质比较:
名称
氧气
臭氧
化学式
O2
O3
相对分子质量
32
48
分子空间构型
直线型
V形
物理性质
通常为无色、无味的气体,液态氧为淡蓝色,固态氧为雪花状、淡蓝色。不易溶于水,在常温下1L水中只能溶解约30mL的氧气。在标准状况下的密度为1.43g/L。熔点54.6K,沸点90K
通常为有特殊臭味的淡蓝色气体,在水中的溶解度比氧气大。在标准状况F的密度为2.143g/L。熔点22K,沸点160。6K。液态臭氧呈深蓝色,固态臭氧呈紫黑色
相互转化
化学性质
氧的电负性仅次于氟,但由于O2的分子结构稳定,O2的化学性质不太活泼。在加热或点燃等条件下,O2能氧化除稀有气体、卤素和某些贵重金属以外的金属、非金属单质,众多的还原性化合物
O3不稳定,在常温下缓慢分解生成氧气,加热可加快O,的分解,MnO2、PbO2、铂黑、氯原子等也能促进O3的分解;O3是极强的氧化剂,煤气、松节油等在O3中能自燃,许多有机色素能被O3氧化,使发色基团遭到破坏变为无色物质。在室温时,O3可将PbS等氧化:
制法
O2的工业制法是分离液态空气和电解水。分离液态空气是工业上制取O2最重要的方法。液态氧的沸点(90K)比液态氮的沸点(77K)高,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了
一般使O2通过无声放电的O3发生器来制取O3
用途
O2是人类赖以生存的最重要的一种物质。O2在工业上有重要用途,例如利用乙炔在O2中燃烧产生的高温能熔化金属,达到焊接或切割金属的目的;利用纯O2代替空气不但可以加快化学反应速率,还可降低能耗;用纯O2冶炼钢铁,用富氧空气生产氮肥,都取得了很好的效果。另外,O2在医疗中常用来抢救缺氧或呼吸困难的危重病人
O3的用途主要是利用它的氧化性。近年来,O3在环境保护、漂白等方面日益显示它的作用,例如O3能使有毒的氰化物、酚等变为无毒物质;能杀死许多细菌;用O3代替Cl2对饮用水消毒,不但杀菌效果好,而且不会带入异昧,且能避免水中产生有副作用的有机氯