氧氣,空氣主要組分之一,比空氣重,標準狀況(0℃和大氣壓強101325帕)下密度為1.429克/升。無色、無臭、無味。在水中溶解度很小。壓強為101kPa時,氧氣在約-183攝氏度時變?yōu)榈{色液體,在約-218攝氏度時變成雪花狀的淡藍色固體。氧分子具有順磁性。
物理性質(zhì):常溫下無色無味氣體
熔點:-218℃(標準狀況)<-218℃淡藍色雪花狀的固體
沸點:-183℃(標準狀況)<-183℃淡藍色液體 >-183℃無色無味
密度:1.429g/L
液氧的密度:1140kg/m3(1.14g/cm3)
溶解度:不易溶于水 標準大氣壓下1L水中溶解30mL氧氣
發(fā)現(xiàn)人:馬和、約瑟夫·普里斯特利、卡爾·威廉·舍勒
命名人:拉瓦錫
命名時間:1777年
同素異形體:臭氧(O3),O4,O8
大氣中體積分數(shù):20.95%
氧氣結(jié)構(gòu) 氧氣的結(jié)構(gòu)[1]
O?分子內(nèi)的化學鍵通常是共價鍵
從實驗上來說,順磁共振光譜證明O有順磁性,還證明O有兩個未成對地電子。說明原來的以雙鍵結(jié)合的氧分子結(jié)構(gòu)式不符合實際。
氧氣的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如右圖所示,O分子中并不存在雙鍵,氧分子里形成了兩個三電子鍵
分子軌道為: (σ 1s)2(σ 1s*)2(σ 2s)2(σ 2s*)2(σ 2px)2(π 2py)2(π 2pz)2(π 2py*)1(π 2pz*)1[1]
這是對于O?成鍵的表達中*能夠說明氧氣具有順磁性的,也是目前zui為準確的氧氣分子結(jié)構(gòu)表達。
氧氣是雙原子分子,兩個氧原子進行sp軌道雜化,一個單電子填充進sp雜化軌道,成σ鍵,另一個單電子填充進p軌道,成π鍵。氧氣是奇電子分子,具有順磁性。分子軌道式:(σ 1s)2(σ 1s*)2(σ 2s)2(σ 2s*)2(σ 2px)2(π 2py)2(π 2pz)2(π 2py*)1(π 2pz*)1
化學性質(zhì)氧氣的化學性質(zhì)比較活潑。除了稀有氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀之外,大部分的 環(huán)狀結(jié)構(gòu)與鏈狀結(jié)構(gòu)圖
元素都能與氧氣反應(yīng),這些反應(yīng)稱為氧化反應(yīng),而經(jīng)過反應(yīng)產(chǎn)生的化合物(有兩種元素構(gòu)成,且一種元素為氧元素)稱為氧化物。一般而言,非金屬氧化物的水溶液呈酸性,而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外,幾乎所有的有機化合物,可在氧中劇烈燃生成二氧化碳與水?;瘜W上曾將物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學反應(yīng)定義為氧化反應(yīng),氧化還原反應(yīng)指發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或偏移的反應(yīng)。具有助燃性,氧化性。