Թթվածինը Մենդելեևի պարբերական աղյուսակի VI խմբի քիմիական տարր է և երկրակեղևի ամենատարածված տարրը (նրա զանգվածի 47%-ը): Թթվածինը կենսական նշանակություն ունի կարևոր տարրգրեթե բոլոր կենդանի օրգանիզմները: Կարդացեք ավելին թթվածնի գործառույթների և օգտագործման մասին այս հոդվածում:

Ընդհանուր տեղեկություն

Թթվածինը անգույն, անճաշակ և անհոտ գազ է, որը վատ է լուծվում ջրում։ Այն ջրի, հանքանյութերի, ժայռեր. Ազատ թթվածինը ձևավորվում է ֆոտոսինթեզի գործընթացների միջոցով։ Թթվածինն ամենակարեւոր դերն է խաղում մարդու կյանքում։ Թթվածինն առաջին հերթին անհրաժեշտ է կենդանի օրգանիզմների շնչառության համար։ Այն նաև մասնակցում է մահացած կենդանիների և բույսերի քայքայման գործընթացներին։

Օդը պարունակում է մոտ 20,95% թթվածին ըստ ծավալի։ Հիդրոսֆերան պարունակում է գրեթե 86% թթվածին ըստ զանգվածի։

Թթվածին ստացել են միաժամանակ երկու գիտնականներ, սակայն նրանք դա արել են միմյանցից անկախ։ Շվեդ Կ. Շելեն թթվածին էր ստանում սելիտրայի և այլ նյութերի կալցինացման միջոցով, իսկ անգլիացի Ջ. Պրիստլին թթվածինը՝ սնդիկի օքսիդը տաքացնելով։

Բրինձ. 1. Սնդիկի օքսիդից թթվածնի ստացում

Արդյունաբերության մեջ թթվածնի օգտագործումը

Թթվածնի կիրառման ոլորտները հսկայական են.

Մետաղագործության մեջ այն անհրաժեշտ է պողպատի արտադրության համար, որը ստացվում է մետաղի ջարդոնից և չուգունից։ Շատ մետալուրգիական ստորաբաժանումներում թթվածնով հարստացված օդն օգտագործվում է վառելիքի ավելի լավ այրման համար:

Ավիացիայում թթվածինը օգտագործվում է որպես վառելիքի օքսիդիչ հրթիռային շարժիչներում։ Դա անհրաժեշտ է նաև տիեզերք թռիչքների համար և այնպիսի պայմաններում, որտեղ մթնոլորտ չկա։

Մեքենաշինության ոլորտում թթվածինը շատ կարևոր է մետաղների կտրման և եռակցման համար։ Մետաղը հալեցնելու համար անհրաժեշտ է մետաղական խողովակներից բաղկացած հատուկ այրիչ։ Այս երկու խողովակները տեղադրվում են միմյանց մեջ: Նրանց միջև ազատ տարածությունը լցվում է ացետիլենով և բռնկվում: Այս պահին թթվածինը արտազատվում է ներքին խողովակի միջոցով: Ե՛վ թթվածինը, և՛ ացետիլենը մատակարարվում են ճնշման տակ գտնվող բալոնից: Առաջանում է բոց, որի ջերմաստիճանը հասնում է 2000 աստիճանի։ Այս ջերմաստիճանում գրեթե ցանկացած մետաղ հալվում է:

Բրինձ. 2. Ացետիլենային ջահ

Թթվածնի օգտագործումը թթվածնի և թղթի արդյունաբերության մեջ շատ կարևոր է: Օգտագործվում է թղթի սպիտակեցման, ալկոհոլիզացիայի և ցելյուլոզից ավելորդ բաղադրիչները լվանալու համար (դիզայնացում):

Քիմիական արդյունաբերության մեջ թթվածինը օգտագործվում է որպես ռեագենտ։

Պայթուցիկ նյութեր ստեղծելու համար անհրաժեշտ է հեղուկ թթվածին: Հեղուկ թթվածինը արտադրվում է օդը հեղուկացնելու և այնուհետև թթվածինը ազոտից առանձնացնելու միջոցով:

Թթվածնի օգտագործումը բնության և մարդու կյանքում

Մարդկանց և կենդանիների կյանքում թթվածինը ամենակարևոր դերն է խաղում։ Ազատ թթվածին գոյություն ունի մեր մոլորակի վրա ֆոտոսինթեզի շնորհիվ: Ֆոտոսինթեզը ձևավորման գործընթացն է օրգանական նյութերլույսի ներքո ածխաթթու գազի և ջրի օգնությամբ։ Այս գործընթացի արդյունքում արտադրվում է թթվածին, որն անհրաժեշտ է կենդանիների և մարդկանց կյանքի համար։ Կենդանիներն ու մարդիկ անընդհատ թթվածին են սպառում, բայց բույսերը թթվածին օգտագործում են միայն գիշերը, իսկ ցերեկը արտադրում։

Թթվածնի օգտագործումը բժշկության մեջ

Թթվածինն օգտագործվում է նաև բժշկության մեջ։ Դրա օգտագործումը հատկապես կարևոր է որոշակի հիվանդությունների ժամանակ շնչառության դժվարության դեպքում։ Այն օգտագործվում է թոքային տուբերկուլյոզի ժամանակ շնչուղիները հարստացնելու համար, ինչպես նաև օգտագործվում է անզգայացման սարքավորումներում։ Բժշկության մեջ թթվածինը օգտագործվում է բրոնխային ասթմայի և աղեստամոքսային տրակտի հիվանդությունների բուժման համար։ Այդ նպատակների համար օգտագործվում են թթվածնային կոկտեյլներ:

Մեծ նշանակություն ունեն նաև թթվածնային բարձերը՝ թթվածնով լցված ռետինե տարա։ Այն օգտագործվում է բժշկական թթվածնի անհատական ​​օգտագործման համար։

Բրինձ. 3. Թթվածնային բարձ

Ի՞նչ ենք մենք սովորել:

Այս հաղորդագրության մեջ, որն ընդգրկում է քիմիայի 9-րդ դասարանի «Թթվածին» թեման, համառոտ տրված է. ընդհանուր տեղեկությունայս գազի հատկությունների և օգտագործման մասին: Թթվածինը չափազանց կարևոր է մեքենաշինության, բժշկության, մետաղագործության և այլնի համար։

Թեստ թեմայի շուրջ

Հաշվետվության գնահատում

Միջին գնահատականը: 4.6. Ստացված ընդհանուր գնահատականները՝ 369։

Թթվածնի սպառումը շարունակաբար տեղի է ունենում միլիոնավոր տարիներ:

Նա ներս է հսկայական քանակությամբծախսվում է դանդաղ և արագ օքսիդացման, այրման և պայթյունի վրա, իսկ օդի բաղադրությունը մնում է անփոփոխ, նրանում թթվածնի պարունակությունը չի նվազում։

Ինչպե՞ս է օդը համալրվում թթվածնով:

18-րդ դարի վերջում մի փորձ կատարվեց, որը կօգնի մեզ պատասխանել այս հարցին։

Ապակե ծածկույթի տակ դրված էր վառված մոմ։ Մոմը որոշ ժամանակ վառվեց, բայց շուտով մարեց.

գլխարկի տակ գտնվող օդի թթվածինը սպառվել էր: Արձանագրվել է մոմի այրման ժամանակը։

Ենթադրելով, որ բույսերը որոշակի դեր են խաղում թթվածնի առաջացման գործում, փորձը կրկնվեց։ Վառված մոմի կողքին դրված էր անանուխի փունջ։ Վառվող մոմն ու անանուխը ծածկված էին նույն գլխարկով։ Արևի ճառագայթները, թափանցելով գլխարկի ապակու միջով, ընկան բույսի վրա՝ լուսավորելով նրա կանաչ տերևները։ Անցավ շատ ժամանակ՝ ավելի շատ, քան առաջին փորձի ժամանակ, բայց մոմը չմարեց և շարունակեց վառվել սովորական բոցով։ Այսպիսով, պարզվել է, որ բույսերի կանաչ տերևները փոխում են օդի բաղադրությունը և լույսի ներքո թթվածին ազատում։ Միաժամանակ պարզվել է, որ բույսերն օդից ածխաթթու գազ են արդյունահանում։

Ոչ ոք այն ժամանակ դեռ չէր կարող բացատրել այս ուշագրավ երեւույթի էությունը։ Մեր մոլորակի կյանքում բույսերի դերը բացահայտելու պատիվը պատկանում է ռուս մեծ գիտնական Կլիմենտ Արկադևիչ Տիմիրյազևին։

Եթե ​​մանրադիտակով նայեք կանաչ տերևի մի հատվածին, ապա կտեսնեք կանաչ հատիկներ՝ քլորոպլաստներ, մեղրախիսխի նմանվող բջիջներում: Նրանք նաև կոչվում են քլորոֆիլային հատիկներ. Յուրաքանչյուր տերևի բջիջ պարունակում է 25-ից 50 քլորոֆիլի հատիկներ: Տիմիրյազևը խոսեց այս մականվան մասին. «Քլորոֆիլի հատիկն այն կիզակետն է, տիեզերական տարածության այն կետը, որտեղ արևի ճառագայթը, վերածվելով քիմիական էներգիայի, դառնում է երկրի վրա ողջ կյանքի աղբյուրը»:

Ի՞նչ է տեղի ունենում բույսերի կանաչ տերևներում: Տերեւներն ունեն բազմաթիվ բացվածքներ՝ ստոմատներ, որոնք ծառայում են բույսին շնչառության և սնուցման համար։ Այս ստոմատների միջոցով ածխաթթու գազը օդից ներթափանցում է տերեւների մեջ։ Բույսն իր արմատներով ներծծում է գետնից խոնավությունը և ցողունի և ցողունի բարակ մազանոթների միջոցով այն մատակարարում է տերևներին։

Լույսի և ջերմության ազդեցությամբ արեւի ճառագայթներըՏերևի քլորոֆիլային հատիկներում ջրի և ածխածնի երկօքսիդի միջև տեղի է ունենում բարդ գործընթաց քիմիական ռեակցիա- ֆոտոսինթեզ. Արդյունքում ձևավորվում են արտադրանք, որոնք վերածվում են խաղողի շաքարի և թթվածնի։

Խաղողի շաքարավազը հատուկ անուն ունի. գլյուկոզաորը եկել է Հունարեն բառ«գլյուկոս» նշանակում է «քաղցր»:

Գլյուկոզայի մոլեկուլները բաղկացած են 6 ածխածնի ատոմից, 12 ջրածնի ատոմից և 6 թթվածնի ատոմից։ Գլյուկոզայի 1 մոլեկուլի առաջացման համար անհրաժեշտ է 6 մոլեկուլ ածխաթթու գազ (CO 2) և 6 մոլեկուլ ջուր (H 2 O): Այս դեպքում թթվածնի 6 մոլեկուլ պետք է ազատվի։ Հետեւաբար, երբ 1 գրամ գլյուկոզա է արտադրվում, 1 գրամից ավելի կամ մոտ 900 խորանարդ սանտիմետր մաքուր թթվածին է արտազատվում։

Այսպիսով, արևի լույսի և ջերմության ազդեցության տակ ցամաքում և ջրի տակ ապրող բույսերի քլորոֆիլային հատիկներում ձևավորվում է թթվածին, որը շարունակաբար համալրում է մեր մոլորակը։

Բույսերը կյանքի համար անհրաժեշտ թթվածնի անսպառ աղբյուր են, և դրանք իրավամբ կարելի է անվանել «կանաչ թթվածնի գործարան»։

Մինչև վերջերս ենթադրվում էր, որ թթվածինը, որն անջատվում է բույսերից ֆոտոսինթեզի ընթացքում, բաժանվում է ածխաթթու գազից։ Ենթադրվում էր, որ քլորոֆիլային հատիկներում լույսի ազդեցության տակ ածխաթթու գազի մոլեկուլը բաժանվում է թթվածնի և ածխածնի։ Ածխածինը, արձագանքելով ջրի հետ, ի վերջո ձևավորում է գլյուկոզա, և թթվածինը արտազատվում է մթնոլորտ:

Ներկայումս կա մեկ այլ տեսություն. Ենթադրվում է, որ քլորոֆիլային հատիկների մեջ արևի լույսի ազդեցության տակ քայքայվում է ոչ թե ածխաթթու գազի մոլեկուլը, այլ ջրի մոլեկուլը։ Սա արտադրում է թթվածին, որն արտանետվում է մթնոլորտ, և ջրածին, որը ածխածնի երկօքսիդի հետ միանալիս առաջանում է գլյուկոզա։

Այս տեսությունն իր փորձնական հաստատումը ստացավ 1941 թվականին Ա.Պ. Վինոգրադովի փորձերում, ով առաջինն էր օգտագործել ծանր թթվածնի O18 իզոտոպը ֆոտոսինթեզն ուսումնասիրելու համար։

Բույսը O18 ծանր իզոտոպ պարունակող ջրով ջրելիս Ա.Պ. Վինոգրադովը նկատեց, որ որքան ծանր թթվածնի O18 իզոտոպը պարունակվում է այն ջրում, որով ջրվում է բույսը, այնքան ավելի շատ է այն հայտնաբերվում արձակված թթվածնի մեջ:

Եթե ​​բույսը ջրում եք սովորական ջրով և այն դնում եք ածխածնի երկօքսիդի մթնոլորտում, որը պարունակում է ծանր թթվածնի O18 իզոտոպ, ապա O18 իզոտոպը չի հայտնաբերվում ֆոտոսինթեզի ընթացքում արձակված թթվածնի մեջ:

Այս փորձերը համոզիչ կերպով ցույց տվեցին, որ կանաչ բույսերի տերեւներում ֆոտոսինթեզի ժամանակ թթվածին ստանում են ոչ թե ածխաթթու գազից, այլ ջրի քայքայումից։ Ջրածինը, որը ջրի մի մասն է, ածխաթթու գազի հետ միասին առաջանում է գլյուկոզա։

Տերեւներում գլյուկոզա չի մնում։ Այն, որպես լուծվող սննդանյութ, տարածվում է բույսի ողջ տարածքում և ծառայում է որպես սննդամթերք և շինանյութ՝ մանրաթելերի ձևավորման համար։ Բույսերի արմատները, կոճղերը, ցողունը և տերևները կազմված են մանրաթելից։

Գլյուկոզայի մի մասը վերածվում է օսլայի և կուտակվում մրգերի և հացահատիկի մեջ:

Բույսի կյանքի և զարգացման համար անհրաժեշտ է արևի լույս և ածխաթթու գազի և ջրի շարունակական մատակարարում: Երբ բույսը սնվում է, նրա շրջակայքի օդը հարստացվում է թթվածնով և սպառվում է ածխաթթու գազով: Քամու աշխատանքի շնորհիվ օդը խառնվում է, և այդպիսով բույսի տերևներում պահպանվում է ածխաթթու գազի մշտական ​​կոնցենտրացիան։

Ինչպե՞ս է ապահովվում ածխաթթու գազի մատակարարումը տերեւներին շոգ, առանց քամի եղանակին: Նման եղանակին ածխաթթու գազի մոլեկուլները, պատահականորեն շարժվելով օդում, հայտնվում են կանաչ տերևի մոտ և հանկարծ կտրուկ շրջվում դեպի այն։

Ի՞նչ ուժ է ստիպում նրանց ոլորվել դեպի տերևը:

Եթե ​​միջնորմով առանձնացված տարայի մեջ լցնեք երկու տարբեր գազեր, ապա զգուշորեն հանեք այն, գազերը կխառնվեն՝ կազմելով համասեռ խառնուրդ։ Նույն երևույթը կարելի է դիտարկել, եթե երկու տարբեր լուծումներ շփվեն:

Եթե ​​առանձնացնեք երկու տարբեր գազեր կամ լուծույթներ՝ դրանց միջև դնելով ժելատինից, կաշվից կամ այլ նուրբ ծակոտկեն նյութից պատրաստված միջնորմ, ապա կնկատեք, թե ինչպես որոշ ժամանակ անց միջնորմի երկու կողմերում գազերի կամ լուծույթների կոնցենտրացիաները նույնը կլինեն:

Գազերի կամ հեղուկների ինքնաբուխ խառնման, ինչպես նաև կիսաթափանց միջնապատերի միջով դրանց ներթափանցման գործընթացները կոչվում են. դիֆուզիոն.

Որքան մեծ է դիֆուզիոն նյութերի կոնցենտրացիաների տարբերությունը, այնքան մեծ է դիֆուզիայի արագությունը:

Ահա թե ինչու, հենց որ կանաչ տերևի մոտ ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան պակասում է, քան դրանից որոշ հեռավորության վրա, տերևի մոտ գտնվող օդը համալրվում է մթնոլորտի մոտակա շերտերից ածխածնի երկօքսիդի մոլեկուլներով: Նրանց տեղերը զբաղեցնում են հարյուրավոր, հազարավոր և միլիոնավոր ածխաթթու գազի մոլեկուլները տիեզերքի ավելի հեռավոր մասերից:

Ածխածնի երկօքսիդի դիֆուզիայի գործընթացին զուգահեռ տեղի է ունենում թթվածնի դիֆուզիոն կանաչ տերևից դեպի ավելի հեռավոր տարածքներ, որտեղ նրա կոնցենտրացիան ավելի ցածր է։

Ջրի տակ, ինչպես ցամաքում, բույսերը սնվում են ածխաթթու գազով և արտադրում են գլյուկոզա և օսլա՝ ազատելով թթվածին։

Որտեղի՞ց է առաջանում ածխաթթու գազը ջրի մեջ: Այն ձևավորվում է ջրի տակ ապրող կենդանիների և բույսերի շնչառության ժամանակ։ Բացի այդ, այն այնտեղ է հասնում օդից՝ լուծարվելով ջրի մակերեսային շերտերում։ Խառնելով, կամ դիֆուզիոն, ածխաթթու գազը թափանցում է ավելի խորը:

Ածխածնի երկօքսիդը շատ լուծելի է ջրում։ Ցածր ջերմաստիճանում նրա լուծելիությունը 35 անգամ ավելի մեծ է, քան թթվածնի լուծելիությունը։ 0° ջերմաստիճանի և 760 միլիմետր ճնշման դեպքում մեկ լիտր ջրի մեջ լուծվում է 50 խորանարդ սանտիմետր թթվածին, ավելի քան 1700 խորանարդ սանտիմետր ածխաթթու գազ։ Թեև ջրի 20° ջերմաստիճանի դեպքում ածխաթթու գազը կլուծվի այս քանակի մոտավորապես կեսը մեկ լիտրում, դա դեռ բավարար է, որպեսզի ջրի տակ գտնվող բույսերը ածխաթթու գազի պակաս չունենան: Ստորջրյա բույսերի կանաչ մակերեսին տեղի է ունենում ածխածնի յուրացման նույն գործընթացը, ինչ օդում։

Բաժակի մեջ լցրեք սովորական ծորակի ջուրը և դրա միջով անցկացրեք ածխաթթու գազ։ Բույսը դնել ջրի մեջ և ծածկել ձագարով։ Ձագարի նեղ հատվածի վրա դրեք ջրով լցված փորձանոթ։ Բույսի հետ բաժակը դրեք արևի լույսի տակ: Մի քանի ժամ անց փորձանոթում նկատելի քանակությամբ գազ կկուտակվի։ Հեռացրեք փորձանոթը ձագարի նեղ հատվածից և ջրի տակ

Բույսը, լինելով ջրի տակ, կերակրելիս թթվածին է արտազատում։

միացրեք այն խցանով: Այժմ դուք կարող եք հեռացնել փորձանոթը ջրից և գլխիվայր շրջել: Փորձանոթում մնացած ջուրը կիջնի հատակը, և գազը կհայտնվի ջրի վերևում: Բացեք խրոցը: Քանի որ թթվածնի խտությունը մի փոքր ավելի մեծ է, քան օդի խտությունը, թթվածինը որոշ ժամանակ կմնա փորձանոթում (մինչև այն ցրվի օդում): Փորձանոթի մեջ դրեք մխացող բեկորը և կհամոզվեք, որ բույսից արձակված գազը թթվածին է։

Ջրում գոյացած թթվածինը հավասարաչափ բաշխվում է ջրի ողջ հաստությամբ՝ հագեցնելով այն։ Եթե ​​տվյալ ջերմաստիճանում ջրի մեջ ավելի շատ թթվածին կա, քան կարող է լուծվել, ապա ավելցուկը դուրս կգա օդ: Եթե ​​այն քիչ լինի, ապա թթվածնի պակասը կլրացվի օդից։

Ասել, որ թթվածինը հավասարաչափ բաշխված է ջրի ողջ սյունակում, լիովին ճիշտ չէ: Տարբեր խորություններում ջուրը տարբեր ջերմաստիճաններ ունի։ Եվ մենք գիտենք, որ որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան քիչ թթվածին կլուծվի դրա մեջ։ Հետևաբար ներս տարբեր ժամանակտարի տարբեր խորություններում ջրի մեջ լուծված թթվածնի կոնցենտրացիան տարբեր է։ Մակերեսային ջրամբարներում վերին և ստորին շերտերում լուծված թթվածնի քանակի տարբերությունը շատ մեծ չէ և կարելի է անտեսել։

Ցամաքում կամ ջրի տակ ապրող բույսերը ոչ միայն թթվածին են արտադրում, այլև կլանում են այն։ Ինչպես ցանկացած կենդանի օրգանիզմ, բույսերը նույնպես շնչում են: Թթվածնի մի մասը, որը ձևավորվում է բույսերի կերակրման ժամանակ, սպառվում է նրանց կողմից շնչառության ընթացքում:

Եթե ​​երկար ձմեռային գիշերից հետո մտնես փակ սենյակ, որտեղ շատ ծաղիկներ կային, քեզ այնքան խեղդված ես զգում, ասես շատերն այստեղ վաղուց են եղել։ Բույսերը շնչառության համար օգտագործեցին օդի թթվածնի մի մասը, և սենյակում ավելորդ ածխաթթու գազ առաջացավ:

Այսպիսով, թթվածինը բնության մեջ անընդհատ շրջան է կազմում։ Երբ մարդիկ, կենդանիները և բույսերը շնչում են, և երբ այրվում են պինդ և հեղուկ վառելիքները, սպառվում է թթվածինը և առաջանում է ածխաթթու գազ։ Այս գազը օգտագործվում է բույսերը կերակրելու համար, որոնք թթվածինը հետ են վերադարձնում օդ:

Բույսերը կարևոր դեր են խաղում մարդու կյանքում։ Նրանք ոչ միայն կերակրում և ջերմացնում են մեզ, այլև դարեր շարունակ օդում ապահովում են թթվածնի մշտական ​​պարունակություն, առանց որի կյանքը Երկրի վրա անհնար է:

Ձմռանը օդում թթվածնի պարունակությունը չի՞ փոխվում, երբ կանաչ են մնում միայն փշատերեւ ծառերը։

Ձմռանը բույսերի կողմից թողարկված թթվածնի քանակը նվազում է, սակայն մթնոլորտում դրա պաշարները չափազանց մեծ են։ Եթե ​​հազար կամ նույնիսկ երկու հազար տարի ընդհանրապես թթվածնի վերադարձ չի եղել, այլ միայն դրա սպառումը, ապա ընդհանուրսպառված թթվածինը չի գերազանցի մթնոլորտի ընդհանուր թթվածնի մատակարարման 0,1 տոկոսը: Օդում թթվածնի պաշարներն անհաշվելի են։

Քիմիայի ի հայտ գալուց ի վեր մարդկության համար պարզ դարձավ, որ մեզ շրջապատող ամեն ինչ բաղկացած է քիմիական տարրեր պարունակող նյութից: Նյութերի բազմազանությունն ապահովվում է պարզ տարրերի տարբեր միացություններով։ Այսօր 118-ը հայտնաբերվել և ներառվել են Դ. Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում։ քիմիական տարրեր. Դրանցից արժե առանձնացնել մի շարք առաջատարների, որոնց առկայությունը պայմանավորել է Երկրի վրա օրգանական կյանքի առաջացումը։ Այս ցանկը ներառում է՝ ազոտ, ածխածին, թթվածին, ջրածին, ծծումբ և ֆոսֆոր:

Թթվածին. հայտնագործության պատմությունը

Այս բոլոր տարրերը, ինչպես նաև մի շարք այլ տարրեր, նպաստեցին մեր մոլորակի վրա կյանքի էվոլյուցիայի զարգացմանն այն ձևով, որով մենք այժմ դիտում ենք: Բոլոր բաղադրիչների մեջ դա թթվածինն է, որն ավելի շատ է հանդիպում բնության մեջ, քան մյուս տարրերը։

Թթվածինը որպես առանձին տարր հայտնաբերվեց 1774 թվականի օգոստոսի 1-ին: Սովորական ոսպնյակի միջոցով տաքացնելով սնդիկի կշեռքից օդ ստանալու փորձի ժամանակ նա հայտնաբերեց, որ մոմը այրվում է անսովոր պայծառ բոցով:

Երկար ժամանակ Փրիսթլին փորձում էր դրա համար ողջամիտ բացատրություն գտնել։ Այն ժամանակ այս երեւույթին տրվեց «երկրորդ օդ» անվանումը։ Որոշ ժամանակ առաջ սուզանավի գյուտարար Կ.Դրեբելը 17-րդ դարի սկզբին մեկուսացրեց թթվածինը և օգտագործեց այն շնչելու համար իր գյուտի մեջ։ Բայց նրա փորձերը չեն ազդել կենդանի օրգանիզմների էներգիայի փոխանակման էության մեջ թթվածնի դերի ըմբռնման վրա: Սակայն թթվածինը պաշտոնապես հայտնաբերած գիտնականը ֆրանսիացի քիմիկոս Անտուան ​​Լորան Լավուազեն է։ Նա կրկնեց Պրիստլիի փորձը և հասկացավ, որ ստացված գազը առանձին տարր է։

Թթվածինը փոխազդում է գրեթե բոլոր պարզ և բացառությամբ իներտ գազերի և ազնիվ մետաղների հետ։

Բնության մեջ թթվածնի որոնում

Մեր մոլորակի բոլոր տարրերի մեջ թթվածինն ամենամեծ բաժինն է զբաղեցնում։ Բնության մեջ թթվածնի բաշխումը շատ բազմազան է։ Այն առկա է ինչպես կապակցված, այնպես էլ ազատ տեսքով։ Որպես կանոն, լինելով ուժեղ օքսիդացնող նյութ, այն մնում է կապված վիճակում։ Բնության մեջ թթվածնի առկայությունը որպես առանձին չկապված տարր արձանագրվում է միայն մոլորակի մթնոլորտում։

Պարունակվում է գազի տեսքով և իրենից ներկայացնում է թթվածնի երկու ատոմների համակցություն։ Կազմում է մթնոլորտի ընդհանուր ծավալի մոտ 21%-ը։

Օդում թթվածինը, բացի իր սովորական ձևից, ունի իզոտրոպ ձև՝ օզոնի տեսքով։ բաղկացած է թթվածնի երեք ատոմներից. Երկնքի կապույտ գույնն ուղղակիորեն կապված է մթնոլորտի վերին շերտում այս միացության առկայության հետ։ Օզոնի շնորհիվ մեր Արեգակի կոշտ կարճ ալիքային ճառագայթումը կլանում է և չի հասնում մակերես:

Օզոնային շերտի բացակայության դեպքում օրգանական կյանքը կկործանվի, ինչպես տապակած սնունդը միկրոալիքային վառարանում:

Մեր մոլորակի հիդրոսֆերայում այս տարրը զուգակցվում է երկուսի հետ և ձևավորում ջուր։ Օվկիանոսներում, ծովերում, գետերում թթվածնի պարունակության համամասնությունը և ստորերկրյա ջրերգնահատվում է մոտ 86-89%, հաշվի առնելով լուծված աղերը։

Երկրակեղևում թթվածինը գտնվում է կապված ձևով և ամենատարածված տարրն է։ Նրա մասնաբաժինը կազմում է մոտ 47%։ Բնության մեջ թթվածնի առկայությունը չի սահմանափակվում միայն մոլորակի պատյաններով, այս տարրը բոլոր օրգանական էակների մասն է: Նրա մասնաբաժինը միջինում հասնում է բոլոր տարրերի ընդհանուր զանգվածի 67%-ին։

Թթվածինը կյանքի հիմքն է

Իր բարձր օքսիդատիվ ակտիվության շնորհիվ թթվածինը բավականին հեշտությամբ միանում է տարրերի և նյութերի մեծ մասի հետ՝ առաջացնելով օքսիդներ։ Տարրի բարձր օքսիդացման հզորությունը ապահովում է հայտնի այրման գործընթացը: Դանդաղ օքսիդացման գործընթացներում ներգրավված է նաև թթվածինը:

Թթվածնի դերը բնության մեջ՝ որպես ուժեղ օքսիդացնող նյութ, անփոխարինելի է կենդանի օրգանիզմների կենսագործունեության մեջ։ Դրանով իսկ քիմիական գործընթացնյութերի օքսիդացումն առաջանում է էներգիայի արտազատմամբ։ Կենդանի օրգանիզմներն այն օգտագործում են իրենց ապրուստի համար։

Բույսերը մթնոլորտում թթվածնի աղբյուր են

Վրա սկզբնական փուլՄեր մոլորակի վրա մթնոլորտի ձևավորման ժամանակ գոյություն ունեցող թթվածինը եղել է կապված վիճակում՝ ածխածնի երկօքսիդի (ածխաթթու գազի) տեսքով։ Ժամանակի ընթացքում առաջացան բույսեր, որոնք կարող էին կլանել ածխաթթու գազը:

Այս գործընթացը հնարավոր դարձավ ֆոտոսինթեզի առաջացման շնորհիվ։ Ժամանակի ընթացքում, բույսերի կյանքի ընթացքում, միլիոնավոր տարիների ընթացքում, մեծ քանակությամբ ազատ թթվածին է կուտակվել Երկրի մթնոլորտում:

Ըստ գիտնականների՝ նախկինում դրա զանգվածային բաժինը հասնում էր մոտ 30%-ի՝ մեկուկես անգամ ավելի, քան հիմա։ Բույսերը, ինչպես նախկինում, այնպես էլ հիմա, զգալիորեն ազդել են բնության թթվածնի ցիկլը, դրանով իսկ ապահովելով մեր մոլորակի բազմազան բուսական և կենդանական աշխարհ:

Բնության մեջ թթվածնի նշանակությունը ոչ միայն հսկայական է, այլև առաջնային: Կենդանական աշխարհի նյութափոխանակության համակարգը հստակորեն հիմնված է մթնոլորտում թթվածնի առկայության վրա: Նրա բացակայության դեպքում կյանքը դառնում է անհնար, ինչպես մենք գիտենք: Մոլորակի բնակիչներից կմնան միայն անաէրոբ (առանց թթվածնի ապրելու ընդունակ) օրգանիզմները։

Ինտենսիվ բնույթն ապահովվում է նրանով, որ այն գտնվում է ագրեգացման երեք վիճակում՝ այլ տարրերի հետ համակցված։ Լինելով ուժեղ օքսիդացնող նյութ՝ այն շատ հեշտությամբ ազատից անցնում է կապակցված ձևի։ Եվ միայն բույսերի շնորհիվ, որոնք ֆոտոսինթեզի միջոցով քայքայում են ածխաթթու գազը, այն հասանելի է անվճար տեսքով։

Կենդանիների և միջատների շնչառության գործընթացը հիմնված է ռեդոքս ռեակցիաների համար չկապված թթվածնի արտադրության վրա, որին հաջորդում է էներգիայի արտադրությունը՝ մարմնի կենսական գործառույթներն ապահովելու համար: Բնության մեջ թթվածնի առկայությունը՝ կապված և ազատ, ապահովում է մոլորակի ողջ կյանքի լիարժեք գործունեությունը:

Մոլորակի էվոլյուցիան և «քիմիան».

Մոլորակի վրա կյանքի էվոլյուցիան հիմնված էր Երկրի մթնոլորտի բաղադրության, հանքանյութերի կազմի և հեղուկ ջրի առկայության վրա։

Կեղևի քիմիական բաղադրությունը, մթնոլորտը և ջրի առկայությունը հիմք հանդիսացան մոլորակի վրա կյանքի ծագման համար և որոշեցին կենդանի օրգանիզմների էվոլյուցիայի ուղղությունը:

Հիմնվելով մոլորակի գոյություն ունեցող «քիմիայի» վրա՝ էվոլյուցիան եկել է ածխածնի վրա հիմնված օրգանական կյանքի՝ ջրի վրա որպես լուծիչ քիմիական նյութեր, ինչպես նաև թթվածնի օգտագործումը որպես օքսիդացնող նյութ՝ էներգիա արտադրելու համար։

Տարբեր էվոլյուցիա

Այս փուլում ժամանակակից գիտչի հերքում ցամաքային պայմաններից բացի այլ միջավայրերում կյանքի հնարավորությունը, որտեղ սիլիցիումը կամ մկնդեղը կարող են հիմք հանդիսանալ օրգանական մոլեկուլի կառուցման համար: Իսկ հեղուկ միջավայրը, ինչպես լուծիչը, կարող է լինել հեղուկ ամոնիակի և հելիումի խառնուրդ։ Ինչ վերաբերում է մթնոլորտին, ապա այն կարելի է ներկայացնել հելիումի և այլ գազերի հետ խառնված ջրածնի գազի տեսքով։

Ժամանակակից գիտությունը դեռ չի կարողանում մոդելավորել, թե նյութափոխանակության ինչ պրոցեսներ կարող են տեղի ունենալ նման պայմաններում։ Սակայն կյանքի էվոլյուցիայի այս ուղղությունը միանգամայն ընդունելի է։ Ինչպես ժամանակն է ապացուցում, մարդկությունը մշտապես բախվում է մեզ շրջապատող աշխարհի և նրանում կյանքի մասին մեր հասկացողության սահմանների ընդլայնման հետ:

Թեթև գազը թթվածինն ամենաառատ տարրն է Երկրի վրա։ Երկրի ընդերքում նրա քաշը 12 անգամ ավելի է, քան երկաթը, 140 անգամ ավելի, քան ածխածինը, գրեթե 500 անգամ ավելի, քան ծծումբը; այն կազմում է ընդհանուր քաշի 49,13 տոկոսը երկրի ընդերքը.

Երկրի վրա թթվածնի այս բաշխումը լիովին համապատասխանում է նրա կարևորությանը կենդանի և մեռած բնության կյանքում: Ի վերջո, ջուրը թթվածնի հետ ջրածնի միացություն է (պարունակում է 89 տոկոս թթվածին), ավազը սիլիցիումի միացություն է թթվածնի հետ (53 տոկոս թթվածին), երկաթի հանքաքարը՝ երկաթի և թթվածնի միացություն։ Թթվածինը շատ հանքաքարերի և հանքանյութերի մի մասն է: Բայց թթվածինը ամենամեծ նշանակությունն ունի վայրի բնության, կենդանիների և մարդկանց կյանքի համար։ Առանց թթվածնի կյանքը Երկրի վրա անհնար է։

Մարդու մարմնի ողջ կենսագործունեությունը՝ ծնունդից մինչև մահ, կապված է օքսիդատիվ պրոցեսների հետ, որոնցում հիմնական դերը խաղում է թթվածինը։

Այս գործընթացները սկսվում են մարդու շնչառությունից: Օդը, որը մարդը շնչում է, մտնում է թոքեր: Այստեղ, ամենաբարակ արյունատար անոթների պատերի միջով, որոնց միջով ոչ թե հեղուկն է անցնում, այլ գազը, թթվածինը ներթափանցում է արյան մեջ։ Գազափոխանակությունը՝ կյանքի համար ամենակարեւոր պրոցեսը, տեղի է ունենում արյան մեջ։

Արյունը, կլանելով թթվածինը, ազատում է իր մեջ պարունակվող ածխաթթու գազը։ Սովորաբար օդը պարունակում է 0,03 տոկոս ածխածնի երկօքսիդ, մինչդեռ մարդու արտաշնչած օդը պարունակում է 4,38 տոկոս ածխաթթու գազ:

Այսպիսով, մարդու արտաշնչած օդում ածխաթթու գազի պարունակությունը օդում դրա պարունակության համեմատ ավելանում է 140 անգամ։ Թթվածնի պարունակությունը, ընդհակառակը, իջնում ​​է մինչև 16,04 տոկոս, այսինքն՝ 1/5-ով՝ օդում դրա պարունակության համեմատ։

Արյան ստացած թթվածինը տեղափոխվում է ամբողջ մարմնով և օքսիդացնում է դրանում լուծված սննդանյութերը։ Թթվածնով օքսիդանալիս, այսինքն՝ օրգանիզմ մտնող սննդանյութերի դանդաղ այրման ժամանակ առաջանում է ածխաթթու գազ, որը ներծծվում է շրջանառվող արյան կողմից։ Ածխածնի երկօքսիդը արյան միջոցով տեղափոխվում է թոքեր և այստեղ, օդից եկող թարմ թթվածնի հետ նոր գազի փոխանակման ժամանակ, արտաշնչելիս այն արտազատվում է շրջակա միջավայր:

Մեծահասակը շնչառության ընթացքում օրական սպառում է մոտավորապես 850 լիտր թթվածին: Մեր օրգանիզմում տեղի ունեցող օքսիդատիվ պրոցեսները ուղեկցվում են ջերմության արտազատմամբ։ Այս ջերմությունը, որը կապված է շնչառության գործընթացի հետ, պահպանում է մեր մարմնի ջերմաստիճանը մոտավորապես 37 աստիճանի վրա:

Շնչառության ժամանակ, այրման, ցանկացած այլ օքսիդատիվ պրոցեսների ժամանակ (մետաղների ժանգոտում, փտում և այլն) օդից ներծծվում է թթվածին։ Կարող են օրինաչափ հարցեր առաջանալ՝ արդյոք օդը թթվածնով սպառվա՞ծ է, և որքա՞ն ժամանակ այն կբավարարի Երկրի վրա կյանքի համար: Այս առումով անհանգստանալու պատճառ չկա։

Մթնոլորտը պարունակում է 1,300,000,000,000,000 տոննա թթվածին, և չնայած այս արժեքը կազմում է ընդամենը մեկ տասնհազարերորդականը. ընդհանուր բովանդակությունթթվածին երկրակեղևում, այս թիվը բավականին մեծ է: Բայց ամենակարևորն այն է, որ այն գործնականում չի փոխվում բնության մեջ տեղի ունեցող թթվածնի արտազատման հակառակ գործընթացների պատճառով:

Թթվածնի ազատման այս գործընթացները տեղի են ունենում բույսերի կյանքի արդյունքում: Կլանելով ածխածնի երկօքսիդը օդից իրենց սնուցման համար՝ բույսերը արևի լույսի ազդեցության տակ քայքայվում են ածխածնի և թթվածնի։ Ածխածինը մնում է գործարանում և օգտագործվում է նրա մարմինը կառուցելու համար, մինչդեռ թթվածինը հետ է արտանետվում մթնոլորտ: Եվ չնայած բույսերը նույնպես շնչում են, և նրանց թթվածին է անհրաժեշտ շնչելու համար, ընդհանուր առմամբ, թթվածնի քանակությունը, որը բույսերը արձակում են իրենց սնվելու ընթացքում, 20 անգամ ավելի է, քան անհրաժեշտ է շնչառության համար։ Այսպիսով, բույսերը կենդանի թթվածնի գործարաններ են:

Այդ իսկ պատճառով քաղաքներում բույսեր տնկելը մեծ առողջապահական արժեք ունի։ Նրանք ոչ միայն կլանում են ավելորդ քանակությամբ ածխաթթու գազ, որը կուտակվում է այստեղ գործարանների և գործարանների գործունեության արդյունքում, այլև, օգնելով մաքրել օդը վնասակար կեղտերից, հարստացնում են այն թթվածնով, որը կենսատու է մարդու օրգանիզմի համար և կենդանիներ.

Քաղաքների շուրջ կանաչ օղակը թթվածնի աղբյուր է, առողջության աղբյուր։

Թթվածին Օունի ատոմային համար 8, որը գտնվում է հիմնական ենթախմբում (ա ենթախումբ) VIխմբում, երկրորդ շրջանում։ Թթվածնի ատոմներում վալենտային էլեկտրոնները գտնվում են էներգիայի 2-րդ մակարդակի վրա, որն ունի միայն ս- Եվ էջ- ուղեծրեր. Սա բացառում է O ատոմների անցման հնարավորությունը գրգռված վիճակի, հետևաբար բոլոր միացություններում թթվածինը ցույց է տալիս հաստատուն վալենտություն, որը հավասար է II-ին: Ունենալով բարձր էլեկտրաբացասականություն՝ միացություններում թթվածնի ատոմները միշտ բացասական լիցքավորված են (c.d. = -2 կամ -1): Բացառություն են կազմում OF 2 և O 2 F 2 ֆտորիդները:

Թթվածնի համար օքսիդացման վիճակները հայտնի են -2, -1, +1, +2

Տարրի ընդհանուր բնութագրերը

Թթվածինը Երկրի վրա ամենաառատ տարրն է, որը կազմում է երկրակեղևի ընդհանուր զանգվածի կեսից մի փոքր պակաս՝ 49%-ը: Բնական թթվածինը բաղկացած է 3 կայուն իզոտոպներից՝ 16 O, 17 O և 18 O (գերակշռում է 16 O): Թթվածինը մթնոլորտի մի մասն է (20,9% ծավալով, 23,2 զանգվածով), ջրի և ավելի քան 1400 օգտակար հանածոների բաղադրության մեջ՝ սիլիցիում, սիլիկատներ և ալյումինոսիլիկատներ, մարմարներ, բազալտներ, հեմատիտ և այլ միներալներ և ապարներ։ Թթվածինը կազմում է բույսերի և կենդանիների հյուսվածքների զանգվածի 50-85%-ը, քանի որ այն պարունակում է կենդանի օրգանիզմներ կազմող սպիտակուցներ, ճարպեր և ածխաջրեր։ Հայտնի է թթվածնի դերը շնչառության և օքսիդացման գործընթացներում։

Թթվածինը համեմատաբար քիչ է լուծվում ջրի մեջ՝ 5 ծավալ 100 ծավալ ջրի մեջ։ Այնուամենայնիվ, եթե ջրում լուծված ամբողջ թթվածինը անցներ մթնոլորտ, այն կզբաղեցներ հսկայական ծավալ՝ 10 միլիոն կմ 3 (ն.ս.): Սա հավասար է մթնոլորտի ամբողջ թթվածնի մոտավորապես 1%-ին: Երկրի վրա թթվածնի մթնոլորտի ձևավորումը պայմանավորված է ֆոտոսինթեզի գործընթացներով։

Հայտնաբերել են շվեդ Կ. Շելեն (1771 – 1772) և անգլիացի Ջ. Պրիստլին (1774): Առաջինում օգտագործվում էր նիտրատի տաքացում, երկրորդում՝ սնդիկի օքսիդ (+2): Անունը տվել է Ա. Լավուազեն («oxygenium» - «թթուներ ծնող»):

Իր ազատ ձևով այն գոյություն ունի երկու ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներով՝ «սովորական» թթվածին O 2 և օզոն O 3:

Օզոնի մոլեկուլի կառուցվածքը

3O 2 = 2O 3 – 285 կՋ
Օզոնը ստրատոսֆերայում ձևավորում է բարակ շերտ, որը կլանում է կենսաբանական վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մեծ մասը:
Պահպանման ընթացքում օզոնը ինքնաբերաբար վերածվում է թթվածնի։ Քիմիապես թթվածինը O2-ն ավելի քիչ ակտիվ է, քան օզոնը: Թթվածնի էլեկտրաբացասականությունը 3,5 է։

Թթվածնի ֆիզիկական հատկությունները

O 2 – անգույն, անհոտ և անհամ գազ, մ.պ. –218,7 °C, bp. –182,96 °C, պարամագնիսական։

Հեղուկ O2-ը կապույտ է, պինդ O2-ը՝ կապույտ: O 2-ը լուծելի է ջրում (ավելի լավ, քան ազոտը և ջրածինը):

Թթվածին ստանալը

1. Արդյունաբերական մեթոդ- հեղուկ օդի թորում և ջրի էլեկտրոլիզ.

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2. Լաբորատորիայում թթվածին են ստանում.
1. Ալկալիների էլեկտրոլիզ ջրային լուծույթներկամ թթվածին պարունակող աղերի ջրային լուծույթներ (Na 2 SO 4 և այլն)

2. Կալիումի պերմանգանատի KMnO 4 ջերմային տարրալուծումը:
2KMnO 4 = K 2 MnO4 + MnO 2 + O 2,

Berthollet աղ KClO 3:
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (MnO 2 կատալիզատոր)

Մանգանի օքսիդ (+4) MnO 2:
4MnO 2 = 2Mn 2 O 3 + O 2 (700 o C),

3MnO 2 = 2Mn 3 O 4 + O 2 (1000 o C),

Բարիումի պերօքսիդ BaO 2:
2BaO2 = 2BaO + O2

3. Ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծում.
2H 2 O 2 = H 2 O + O 2 (MnO 2 կատալիզատոր)

4. Նիտրատների տարրալուծում.
2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

Վրա տիեզերանավերև սուզանավերը, թթվածինը ստացվում է K 2 O 2 և K 2 O 4 խառնուրդից.
2K 2 O 4 + 2H 2 O = 4KOH +3O 2
4KOH + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + 2H 2 O

Ընդամենը:
2K 2 O 4 + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + 3O 2

Երբ օգտագործվում է K 2 O 2, ընդհանուր ռեակցիան այսպիսին է թվում.
2K 2 O 2 + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + O 2

Եթե ​​խառնեք K 2 O 2-ը և K 2 O 4-ը հավասար (այսինքն, հավասարամոլային) քանակությամբ, ապա կլանված CO 2-ի 1 մոլից կթողարկվի մեկ մոլ O 2:

Թթվածնի քիմիական հատկությունները

Թթվածինը աջակցում է այրմանը: Այրում - բ նյութի օքսիդացման արագ գործընթաց, որն ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ ջերմության և լույսի արտազատմամբ։ Ապացուցելու համար, որ շիշը պարունակում է թթվածին և ոչ թե այլ գազ, դուք պետք է շշի մեջ իջեցնեք մխացող բեկորը: Թթվածնի մեջ վառվում է մխացող բեկորը: Օդում տարբեր նյութերի այրումը ռեդոքս գործընթաց է, որի ժամանակ թթվածինը օքսիդացնող նյութ է: Օքսիդացնող նյութերը նյութեր են, որոնք «վերցնում» են էլեկտրոնները վերականգնող նյութերից։ Թթվածնի լավ օքսիդացնող հատկությունները հեշտությամբ կարելի է բացատրել նրա արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքով։

Թթվածնի վալենտային թաղանթը գտնվում է 2-րդ մակարդակում՝ միջուկին համեմատաբար մոտ։ Հետևաբար, միջուկը էլեկտրոններ է ձգում դեպի իրեն։ Թթվածնի վալենտային թաղանթի վրա 2s 2 2p 4կա 6 էլեկտրոն։ Հետևաբար, օկտետին բացակայում են երկու էլեկտրոններ, որոնք թթվածինը հակված է ընդունելու այլ տարրերի էլեկտրոնային թաղանթներից՝ արձագանքելով նրանց հետ որպես օքսիդացնող նյութ։

Թթվածինն ունի երկրորդ (ֆտորից հետո) էլեկտրաբացասականությունը Պաուլինգի սանդղակով։ Հետևաբար, այլ տարրերի հետ իր միացությունների ճնշող մեծամասնության մեջ թթվածինը ունի բացասականօքսիդացման աստիճանը. Միակ ավելի ուժեղ օքսիդացնող նյութը, քան թթվածինը, նրա հարևանն է՝ ֆտորը։ Հետևաբար, թթվածնի միացությունները ֆտորի հետ միակն են, որտեղ թթվածինը դրական օքսիդացման վիճակ ունի:

Այսպիսով, թթվածինը երկրորդ ամենահզոր օքսիդացնող նյութն է Պարբերական աղյուսակի բոլոր տարրերի մեջ: Դրա հետ են կապված նրա ամենակարեւոր քիմիական հատկությունների մեծ մասը:
Բոլոր տարրերը փոխազդում են թթվածնի հետ, բացառությամբ Au-ի, Pt-ի, He-ի, Ne-ի և Ar-ի բոլոր ռեակցիաներում (բացառությամբ ֆտորի հետ փոխազդեցության), թթվածինը օքսիդացնող նյութ է։

Թթվածինը հեշտությամբ փոխազդում է ալկալային և հողալկալիական մետաղների հետ.

4Li + O 2 → 2Li 2 O,

2K + O 2 → K 2 O 2,

2Ca + O 2 → 2CaO,

2Na + O 2 → Na 2 O 2,

2K + 2O 2 → K 2 O 4

Նուրբ երկաթի փոշին (այսպես կոչված, պիրոֆորային երկաթը) ինքնաբերաբար բռնկվում է օդում՝ առաջացնելով Fe 2 O 3, իսկ պողպատե մետաղալարն այրվում է թթվածնի մեջ, եթե այն նախապես տաքացվի.

3 Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

2Mg + O 2 → 2MgO

2Cu + O 2 → 2CuO

Թթվածինը փոխազդում է ոչ մետաղների հետ (ծծումբ, գրաֆիտ, ջրածին, ֆոսֆոր և այլն), երբ տաքանում է.

S + O 2 → SO 2,

C + O 2 → CO 2,

2H 2 + O 2 → H 2 O,

4P + 5O 2 → 2P 2 O 5,

Si + O 2 → SiO 2 և այլն:

Թթվածնի O2-ի հետ կապված գրեթե բոլոր ռեակցիաները էկզոթերմիկ են, հազվադեպ բացառություններով, օրինակ.

N2+O2 → 2NO–Ք

Այս ռեակցիան տեղի է ունենում 1200 o C-ից բարձր ջերմաստիճանում կամ էլեկտրական լիցքաթափման ժամանակ:

Թթվածինն ունակ է օքսիդացնելու բարդ նյութեր, օրինակ.

2H 2 S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2 O (ավելորդ թթվածին),

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O (թթվածնի պակաս),

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O (առանց կատալիզատորի),

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O (Pt կատալիզատորի առկայության դեպքում),

CH 4 (մեթան) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O,

4FeS 2 (պիրիտ) + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2:

Հայտնի են երկօքսիգենիլային O 2 + կատիոն պարունակող միացություններ, օրինակ՝ O 2 + - (այս միացության հաջող սինթեզը Ն. Բարթլետին դրդեց փորձել իներտ գազերի միացություններ ստանալ)։

Օզոն

Օզոնը քիմիապես ավելի ակտիվ է, քան O2 թթվածինը: Այսպիսով, օզոնը Kl լուծույթում օքսիդացնում է յոդ - I իոնները.

O 3 + 2Kl + H 2 O = I 2 + O 2 + 2KOH

Օզոնը շատ թունավոր է, նրա թունավոր հատկություններն ավելի ուժեղ են, քան, օրինակ, ջրածնի սուլֆիդը։ Այնուամենայնիվ, բնության մեջ մթնոլորտի բարձր շերտերում պարունակվող օզոնը հանդես է գալիս որպես Երկրի վրա ողջ կյանքի պաշտպանիչ արևի վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից: Օզոնային բարակ շերտը կլանում է այդ ճառագայթումը և այն չի հասնում Երկրի մակերեսին։ Ժամանակի ընթացքում այս շերտի հաստության և տարածության զգալի տատանումներ կան (այսպես կոչված օզոնային փոսը դեռ պարզված չէ):

Թթվածնի կիրառում Օ 2. ակտիվացնել չուգունի և պողպատի արտադրության գործընթացները, գունավոր մետաղների ձուլման ժամանակ, որպես օքսիդիչ տարբեր քիմիական արդյունաբերություններում, սուզանավերի վրա կենսաապահովման համար, որպես հրթիռային վառելիքի (հեղուկ թթվածին), բժշկության մեջ որպես օքսիդիչ, մետաղների եռակցման և կտրման մեջ.

Օզոնի կիրառում O 3:խմելու ջրի ախտահանման համար, Կեղտաջրեր, օդ, գործվածքների սպիտակեցման համար։