高纯气体-氧气性质及应用

发布时间：

2024-09-06

1773年瑞典的舍勒在分解硝酸盐、用浓硫酸与二氧化锰作用时发现了氧；1774年英因的普利斯特里在玻璃容器中加热氧化汞也发现氧。当时法国的拉瓦斯命名时取意“”成酸的要素“。

氧分子结构

氧原子中含有二个示成对的电子。氧原子的电子层构型是1S22S22P4 。对氧分子结构的认识有两种方法，即电子配对法和分子轨道法。

按照电子配对法，氧分子应该以双键结合。它所含有的电子应当是成对的。即氧分子应是一个抗磁性分子，它的电子自旋量子数的总和等于零，即不含有自旋未成对电子的分子。

通过对O2的光谱研究，了解到它含有两个自旋平行的电子，对O2分子磁性的测定，证明氧是个顺磁性分子。顺磁性分子，是指自旋量子数的总和不等于零的分子。

氧气的物理性质

氧元素位于周期表第六族，原子序数为8，原子量为16，分子量为32。在通常情况下，氧是无色、无味和无毒的气体。空气中含有自由状态的氧，按体积氧的含量约占21%，按质量约占23%。在标准状况下，1升氧气的质量为1.429克，它比空气稍重。当温度降到-183℃ 时，氧变成淡蓝色的液体；当温度降到-218.8℃ 时，液氧就会变成雪花状的淡蓝色固体。

氧是自然界中含量最多的元素，分布很广，占地壳中各元素总量的47%，占水成分的89%，占地壳中岩石，抗物成分的46.6%。

给氧以适当能量可转化为臭氧，但不能用加热法提供能量，这是由于臭氧不稳定，受热易分解。在紫外光照射下，氧分子吸收短波长紫外光辐射能转变成臭氧，但臭氧在波长较长的紫外光照射下，又能重新转化为氧。由于大气上层中这种氧与臭氧的不断转化，而吸收了大量太阳辐射中的紫外线，使地固上的生物不致于因过量紫外线的照射而受到伤害。

氧在自然界不断地循环着，同时能量也不断地积蓄和释放。氧在自然界对人类和动物的生存有着重要意义，人们并以氧为原料而用于生产。

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