Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Oxy”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
xóa do chép từkhoahocphattrien(.)vn
Dòng 201: Dòng 201:
Ôxy, như là một [[chất kích thích]] nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa ôxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay. Trong [[thế kỷ XIX]], ôxy thường được trộn với [[nitơ ôxít]] để làm các [[thuốc giảm đau]].
Ôxy, như là một [[chất kích thích]] nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa ôxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay. Trong [[thế kỷ XIX]], ôxy thường được trộn với [[nitơ ôxít]] để làm các [[thuốc giảm đau]].


=== Các thí nghiệm ban đầu ===
== Lịch sử ==
Một trong những thí nghiệm đầu tiên được biết về mối quan hệ giữa [[Cháy|đốt cháy]] và không khí được thực hiện vào thế kỷ thứ 2 TCN.&nbsp;Tác giả [[Hy Lạp cổ đại|người Hy Lạp]] về cơ học, [[Philo của Byzantium]]. Trong tác phẩm ''Pneumatica'' của mình, Philo đã quan sát thấy rằng việc đảo một ống nghiệm qua một ngọn nến đang cháy và bao quanh cổ của ống bằng nước dẫn đến một số nước dâng lên. <ref>{{Chú thích sách|url=https://books.google.com/?id=tRUO45YfCHwC&pg=PA171&lpg=PA171|title=Story of Human Error|last=Jastrow|first=Joseph|date=1936|publisher=Ayer Publishing|isbn=978-0-8369-0568-7|page=171}}</ref> Philo phỏng đoán không chính xác rằng các phần của không khí trong ống đã được chuyển thành nguyên tố cổ điển lửa và do đó có thể thoát ra qua các lỗ của ống thủy tinh. Nhiều thế kỷ sau [[Leonardo da Vinci]] đã phát triển dựa trên công trình của Philo bằng cách quan sát rằng một phần không khí được tiêu thụ trong quá trình đốt cháy và [[Hô hấp (sinh lý học)|hô hấp]] . <ref name="ECE499">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.499.</ref>
===Những thí nghiệm khai===


Vào cuối thế kỷ 17, [[Robert Boyle]] đã chứng minh rằng không khí là cần thiết cho quá trình đốt cháy. Nhà hóa học người Anh [[John Mayow]] (1641-1679) đã tinh chỉnh công trình này bằng cách chỉ ra rằng lửa chỉ cần một phần không khí mà ông gọi là ''Spiritus nitroaereus'' . Trong một thí nghiệm, ông đã phát hiện ra rằng việc đặt một con chuột hoặc một ngọn nến sáng trong một hộp kín trên mặt nước đã khiến nước dâng lên và thay thế một phần mười bốn thể tích không khí trước khi dập tắt lửa. <ref name="WoC">{{Chú thích sách|title=World of Chemistry|last=''World of Chemistry'' contributors|date=2005|publisher=Thomson Gale|isbn=978-0-669-32727-4|chapter=John Mayow|access-date=December 16, 2007|chapter-url=http://www.bookrags.com/John_Mayow}}</ref> Từ đó, ông phỏng đoán rằng nitroaereus được tiêu thụ trong cả hai quá trình hô hấp và đốt cháy.
===Thuyết Phlogiston===


Mayow quan sát thấy [[antimon]] sẽ tăng trọng lượng khi được đun nóng và suy ra rằng nitroaereus phải kết hợp với nó. Ông cũng cho rằng phổi tách nitroaereus khỏi không khí và truyền nó vào máu và nhiệt trong động vật và chuyển động cơ bắp là do phản ứng của nitroaereus với một số chất trong cơ thể. Các ghi chép về những suy xét này và các thí nghiệm và ý tưởng khác đã được xuất bản năm 1668 trong tác phẩm ''Tractatus'' của ông trong phần "Hô hấp". <ref name="WoC">{{Chú thích sách|title=World of Chemistry|last=''World of Chemistry'' contributors|date=2005|publisher=Thomson Gale|isbn=978-0-669-32727-4|chapter=John Mayow|access-date=December 16, 2007|chapter-url=http://www.bookrags.com/John_Mayow}}</ref>
===Khám phá===
[[Tập tin:Carl Wilhelm Scheele from Familj-Journalen1874.png|thumb|upright|[[Carl Wilhelm Scheele]] khám phá ra oxy trước Priestley nhưng thông báo khám phá này sau Priestley.]]
Ôxy được phát hiện bởi dược sĩ người [[Thụy Điển]] [[Carl Wilhelm Scheele]] năm [[1772]] bằng cách đun nóng oxit đồng và một hỗn hợp vài muối nitrat.<ref name="ECE500"/><ref name="ECE499">[[#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.499.</ref> Scheele gọi oxy là "khí cháy" vì nó là khí hỗ trợ sự cháy duy nhất được phát hiện lúc đó. Ông đã viết một báo cáo về phát hiện này trong một bản thảo của mình với tựa đề '' Treatise trên Air và Fire'', sau đó gửi cho nhà xuất bản trong năm 1775. Tài liệu này sau đó được xuất bản vào năm 1777.<ref name="NBB300">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.300</ref>


=== Lý thuyết phlogiston ===
[[Hệ thống đặt tên nguyên tố|Tên hệ thống nguyên tố]] của ôxy là octium.
[[Robert Hooke]], [[Ole Borch]], [[Mikhail Vasilyevich Lomonosov|Mikhail Lomonosov]] và [[Pierre Bayen]] đều tạo ra oxy trong các thí nghiệm vào thế kỷ 17 và 18 nhưng không ai trong số họ công nhận nó là một [[nguyên tố hóa học]] . <ref name="NBB299">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.299</ref> Điều này có thể một phần là do sự phổ biến của học thuyết về đốt cháy và [[ăn mòn]] được gọi là ''lý thuyết phlogiston'', khi đó là lời giải thích được ưa chuộng của các quá trình trên. <ref>{{Chú thích tạp chí|last=Best|first=Nicholas W.|year=2015|title=Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' I: Against Phlogiston Theory|journal=[[Foundations of Chemistry]]|volume=17|issue=2|pages=137–151|doi=10.1007/s10698-015-9220-5}}</ref>

Được nhà giả kim người Đức [[ JJ Becher |JJ Becher]] thành lập vào năm 1667, và được nhà hóa học [[Georg Ernst Stahl]] sửa đổi vào năm 1731, <ref name="morris">{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/lastsorcererspat0000morr|title=The last sorcerers: The path from alchemy to the periodic table|last=Morris|first=Richard|date=2003|publisher=Joseph Henry Press|isbn=978-0-309-08905-0|location=Washington, D.C.|url-access=registration}}</ref> lý thuyết phlogiston tuyên bố rằng tất cả các vật liệu dễ cháy được làm từ hai phần. Một phần, được gọi là phlogiston, đã bị loại bỏ khi chất chứa nó bị đốt cháy, trong khi phần không bị loại bỏ được cho là dạng thật của nó, với tên khác là [[calx]] . <ref name="ECE499">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.499.</ref>

Các vật liệu dễ cháy mà để lại ít cặn, như gỗ hoặc than, được cho là được làm chủ yếu từ phlogiston; các chất không cháy mà có thể bị ăn mòn, như sắt, được cho là chứa rất ít phlogiston. Không khí không đóng một vai trò trong lý thuyết phlogiston, cũng không có bất kỳ thí nghiệm định lượng ban đầu nào được thực hiện để kiểm tra ý tưởng; thay vào đó, nó dựa trên các quan sát về những gì xảy ra khi một thứ gì đó cháy, rằng hầu hết các vật thể thông thường dường như trở nên nhẹ hơn và dường như mất đi thứ gì đó trong quá trình cháy. <ref name="ECE499">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.499.</ref>

=== Khám phá ===
[[Tập tin:PriestleyFuseli.jpg|thế=A drawing of an elderly man sitting by a table and facing parallel to the drawing. His left arm rests on a notebook, legs crossed.|trái|nhỏ| [[Joseph Priestley]] thường được ưu tiên trong việc nêu danh người khám phá ra oxy. ]]
Nhà [[Giả kim thuật|giả kim]], [[nhà triết học]] và [[bác sĩ]] người Ba Lan [[Michael Sendivogius]] (Michał Sędziwój) trong tác phẩm của mình ''De Lapide Philosophorum Tractatus duodecim e naturae fonte et Manuali experientia depromti'' (1604) đã mô tả một chất có trong không khí.<ref name="Marples">{{Chú thích web|url=http://www.masonic.benemerito.net/msricf/papers/marples/marples-michael.sendivogius.pdf|tựa đề=Michael Sendivogius, Rosicrucian, and Father Of Studies of Oxygen|tác giả=Marples|tên=Frater James A.|nhà xuất bản=Societas Rosicruciana in Civitatibus Foederatis, Nebraska College|trang=3–4|ngày truy cập=2018-05-25}}</ref>), và chất này giống hệt với oxy. <ref name="Bugaj">{{Chú thích tạp chí|last=Bugaj|first=Roman|date=1971|title=Michał Sędziwój – Traktat o Kamieniu Filozoficznym|url=https://books.google.com/?id=d0gaAQAAMAAJ|journal=Biblioteka Problemów|language=pl|volume=164|pages=83–84|issn=0137-5032}}</ref> Sendivogius, trong các thí nghiệm được thực hiện từ năm 1598 đến 1604, đã nhận ra một cách đúng đắn rằng chất này tương đương với sản phẩm phụ dạng khí được giải phóng do sự [[Nhiệt phân|phân hủy nhiệt]] của [[kali nitrat]] . Theo quan điểm của Bugaj, sự cô lập oxy và sự liên kết thích hợp của chất này với phần không khí cần thiết cho sự sống, tạo ra đủ bằng chứng cho việc Sendivogius đã phát hiện ra oxy. {{R|Bugaj}} Tuy nhiên, phát hiện này của Sendivogius thường bị các thế hệ các nhà khoa học và nhà hóa học từ chối. {{R|Marples}}


== Hợp chất ==
== Hợp chất ==

Phiên bản lúc 10:22, ngày 10 tháng 1 năm 2020

Oxy,  8O
Tập tin:Plasma oxygen.png
Khí Oxi dưới thể plasma
Quang phổ vạch của Oxi
Tính chất chung
Tên, ký hiệuOxy, O
Hình dạngKhí không màu, trong suốt (ở thể O
3
, khí màu xanh) xanh nhạt ở thể lỏng, phát ánh sáng tím ở thể plasma
Oxy trong bảng tuần hoàn
Hydro (diatomic nonmetal)
Heli (noble gas)
Lithi (alkali metal)
Beryli (alkaline earth metal)
Bor (metalloid)
Carbon (polyatomic nonmetal)
Nitơ (diatomic nonmetal)
Oxy (diatomic nonmetal)
Fluor (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natri (alkali metal)
Magnesi (alkaline earth metal)
Nhôm (post-transition metal)
Silic (metalloid)
Phosphor (polyatomic nonmetal)
Lưu huỳnh (polyatomic nonmetal)
Chlor (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kali (alkali metal)
Calci (alkaline earth metal)
Scandi (transition metal)
Titani (transition metal)
Vanadi (transition metal)
Chrom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Sắt (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Đồng (transition metal)
Kẽm (transition metal)
Gali (post-transition metal)
Germani (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Seleni (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidi (alkali metal)
Stronti (alkaline earth metal)
Yttri (transition metal)
Zirconi (transition metal)
Niobi (transition metal)
Molypden (transition metal)
Techneti (transition metal)
Rutheni (transition metal)
Rhodi (transition metal)
Paladi (transition metal)
Bạc (transition metal)
Cadmi (transition metal)
Indi (post-transition metal)
Thiếc (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Teluri (metalloid)
Iod (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesi (alkali metal)
Bari (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Ceri (lanthanide)
Praseodymi (lanthanide)
Neodymi (lanthanide)
Promethi (lanthanide)
Samari (lanthanide)
Europi (lanthanide)
Gadolini (lanthanide)
Terbi (lanthanide)
Dysprosi (lanthanide)
Holmi (lanthanide)
Erbi (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbi (lanthanide)
Luteti (lanthanide)
Hafni (transition metal)
Tantal (transition metal)
Wolfram (transition metal)
Rheni (transition metal)
Osmi (transition metal)
Iridi (transition metal)
Platin (transition metal)
Vàng (transition metal)
Thuỷ ngân (transition metal)
Thali (post-transition metal)
Chì (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Poloni (metalloid)
Astatin (diatomic nonmetal)
Radon (noble gas)
Franci (alkali metal)
Radi (alkaline earth metal)
Actini (actinide)
Thori (actinide)
Protactini (actinide)
Urani (actinide)
Neptuni (actinide)
Plutoni (actinide)
Americi (actinide)
Curium (actinide)
Berkeli (actinide)
Californi (actinide)
Einsteini (actinide)
Fermi (actinide)
Mendelevi (actinide)
Nobeli (actinide)
Lawrenci (actinide)
Rutherfordi (transition metal)
Dubni (transition metal)
Seaborgi (transition metal)
Bohri (transition metal)
Hassi (transition metal)
Meitneri (unknown chemical properties)
Darmstadti (unknown chemical properties)
Roentgeni (unknown chemical properties)
Copernici (transition metal)
Nihoni (unknown chemical properties)
Flerovi (post-transition metal)
Moscovi (unknown chemical properties)
Livermori (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
-

O

S
NitơOxyFlo
Số nguyên tử (Z)8
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)15,9994 g
Phân loại  phi kim
Nhóm, phân lớp16p
Chu kỳChu kỳ 2
Cấu hình electron[He] 2s2 2p4
mỗi lớp
2, 6
Tính chất vật lý
Màu sắcTrong suốt, không màu O2 (Xanh nhạt O3)
Trạng thái vật chấtThể khí
Nhiệt độ nóng chảy54.36 K ​(-218,79 °C, ​-361,82 °F)
Nhiệt độ sôi90,20 K ​(-182,95 °C, ​-297,31 °F)
Mật độ1,429 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏngở nhiệt độ nóng chảy: 1,141 g·cm−3
Điểm ba154,59 K, ​5,043 kPa
Nhiệt lượng nóng chảy(O2) 0,444 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi(O2) 6,82 kJ·mol−1
Nhiệt dung(O2) 29,378 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 61 73 90
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóaOxit trung hòa
Độ âm điện3,44 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóaThứ nhất: 1313,9 kJ·mol−1
Thứ hai: 3388,3 kJ·mol−1
Thứ ba: 5300,5 kJ·mol−1
Bán kính liên kết cộng hóa trị66±2 pm
Bán kính van der Waals152 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thểLập phương
Cấu trúc tinh thể Lập phương của Oxy
Vận tốc âm thanh(thể khí, 27°C) 330 m·s−1
Độ dẫn nhiệt26,58×10-3 W·m−1·K−1
Tính chất từThuận từ[1]
Số đăng ký CAS7782-44-7
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Oxy
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
16O 99.76% 16O ổn định với 8 neutron
17O 0.039% 17O ổn định với 9 neutron
18O 0.201% 18O ổn định với 10 neutron
Phân tử Ôxy.

Ôxy (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp oxygène /ɔksiʒɛn/),[2] còn được viết là ô-xy,[2] ô-xi,[2]) là nguyên tố hóa học có ký hiệu là O thuộc nhóm VI Asố hiệu nguyên tử bằng 8 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố, nguyên tử khối bằng 16. Ôxy là nguyên tố phi kim hoạt động rất mạnh. Nó có thể tạo thành hợp chất oxit với hầu hết các nguyên tố khác[3]. Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn hai nguyên tử ôxy kết hợp với nhau tạo thành phân tử ôxy không màu, không mùi, không vị có công thức O
2
. Khí ôxy hóa lỏng ở nhiệt độ -183oC, màu xanh nhạt. Ôxy phân tử (O2, thường được gọi là ôxy tự do) trên Trái Đất là không ổn định về mặt nhiệt động lực học. Sự xuất hiện trong thời kỳ đầu tiên của nó trên Trái Đất là do các hoạt động quang hợp của vi khuẩn kỵ khí (vi khuẩn cổ và vi khuẩn). Sự phổ biến của nó từ sau đó đến ngày nay là do hoạt động quang hợp của cây xanh. Ôxy là nguyên tố phổ biến xếp hàng thứ 3 trong vũ trụ theo khối lượng sau hydroheli[4] và là nguyên tố phổ biến nhất theo khối lượng trong vỏ Trái Đất.[5] Khí ôxy chiếm 20,9% về thể tích trong không khí.[6] Ôxy là nguyên tố hóa học phổ biến nhất (Chiếm 49,4% khối lượng vỏ Trái Đất.

Khí ôxy thường được gọi là dưỡng khí, vì nó duy trì sự sống của cơ thể con người.

Tất cả các nhóm phân tử cấu trúc chính trong các cơ thể sống như các protein, cacbohydrat, và mỡ chứa ôxy, cũng như trong các hợp chất vô cơ quan trọng cấu tạo tạo nên các vỏ sò, răng và xương. Ôxy ở dạng O
2
được tạo ra từ nước bởi vi khuẩn lam, tảo và thực vật thông qua quá trình quang hợp và được sử dụng trong quá trình hô hấp của các cơ thể sống bậc cao. Ôxy là chất độc đối với các sinh vật kỵ khí bắt buộc, là các sinh vật thống trị trong thời buổi đầu trên Trái Đất cho đến khi O
2
bắt đầu tích tụ trong khí quyển cách đây 2,5 tỷ năm.[7] Một dạng khác (thù hình) của ôxy là ôzôn (O
3
) tích tụ tạo thành lớp ôzon, khí này giúp bảo vệ sinh quyển khỏi tia tử ngoại, nhưng nó sẽ là chất ô nhiễm nếu nó nằm gần mặt đất ở dạng sương mù. Thậm chí ở quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, nguyên tử ôxy cũng tồn tại và làm mòn các tàu không gian.[8]

Ôxy được Carl Wilhelm Scheele phát hiện ở Uppsala năm 1773 hoặc sớm hơn và Joseph PriestleyWiltshire năm 1774 độc lập nhau, nhưng Priestley thường được cho là phát hiện ra trước bởi vi ấn phẩm của ông được xuất bản trước. Tên gọi ôxy (oxygen) được Antoine Lavoisier đặt năm 1777,[9] các thí nghiệm của ông với ôxy đã giúp loại trừ thuyết phlogiston về sự cháyăn mòn phổ biến vào thời đó. Ôxy được sản xuất trong công nghiệp bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng, sử dụng zeolit để loại bỏ carbon dioxitnitơ ra khỏi không khí, điện phân nước và các cách khác. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế oxy bằng cách nhiệt phân một số chất giàu oxy như KMnO
4
, KClO
3
. Ôxy được sử dụng trong sản xuất công nghiệp (thép, nhựa và dệt); đốt nhiên liệu (nhiên liệu tên lửa); và hô hấp (hỗ trợ sự sống của con người trên tàu không gian, hay khi lặn dưới biển).

Các đặc trưng quan trọng

Cấu trúc

nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, ôxy là chất khí không màu, không mùi và không vị có công thức phân tửO
2
, trong đó hai nguyên tử ôxy liên kết với nhau với cấu hình electron có spin mức 3. Liên kết này có bậc liên kết là 2 và thường được đơn giản hóa trong miêu tả như là liên kết đôi,[10] hoặc như là tổ hợp của một liên kết có 2 electron và 2 liên kết có 3 electron.[11]

Ôxy mức 3 (không phải ôzôn, O
3
) mà là trạng thái năng lượng cơ bản của phân tử O
2
.[12] Cấu hình electron của phân tử này có 2 electron không tạo cặp mà tách ra riêng lẻ chiếm 2 orbital phân tử suy biến.[13] Các orbital này được xếp vào nhóm phản liên kết (làm suy giảm bậc liên kết từ 3 xuống còn 2), vì vậy liên kết ôxy 2 nguyên tử yếu hơn liên kết 3 của 2 nguyên tử nitơ, theo đó tất cả các orbital nguyên tử liên kết đều được lấp đầy còn các orbital phản liên kết thì không đầy.[12]

Ở dạng ôxy mức 3, phân tử O
2
thuận từ— Chúng tạo thành nam châm trong trường từ — do mô men từ Spin của cặp đôi electron không liên kết trong phân tử, và năng lượng trao đổi âm giữa các phân tử O
2
lân cận.[14]

Ôxy mức đơn (singlet oxygen) là tên gọi cho các phân tử O
2
ở mức năng lượng cao, ở mức đó các tất cả electron spin đều có cặp, có khuynh hướng linh động hơn đối với phân tử hữu cơ thông thường. Trong tự nhiên, singlet ôxy thường được tạo thành từ nước qua quá trình quang hợp sử dụng năng lượng mặt trời.[15] Nó cũng được tạo ra trong tầng đối lưu bằng phản ứng quang phân ôzôn dưới ánh sáng bước sóng ngắn,[16] và từ hệ thống miễn dịch với vai trò là nguồn ôxy chủ động.[17] Các carotinoit trong các sinh vật quang hợp (và cũng có thể trong các động vật) đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thu năng lượng từ singlet ôxy và chuyển hóa nó thành trạng thái ổn định không bị kích thích trước khi nó có thể gây hại cho các tế bào.[18]

Ôxy là một thành phần quan trọng của không khí, được sản xuất bởi cây cối trong quá trình quang hợp và là cần thiết để duy trì sự hô hấp của người và động vật.

Ôxy lỏng và ôxy rắn có màu xanh nhạt và cả hai đều là chất thuận từ. Ôxy lỏng thông thường được chưng cất từng phần từ không khí hóa lỏng. Cả ôzôn lỏng và ôzôn rắn (O3) có màu xanh thẫm.

Một thù hình khác của ôxy, oxozon, O4, mới được phát hiện gần đây là chất rắn có màu đỏ thẫm được tạo thành bằng cách ép O2 dưới áp lực 20 GPa. Các thuộc tính của nó đang được nghiên cứu để sử dụng làm nguyên liệu cho tên lửa và các ứng dụng tương tự khác, vì nó là một chất ôxi hóa mạnh hơn nhiều so với O2 hay O3.

Thù hình

Ôzôn là một loại khí hiếm trên Trái Đất chủ yếu tồn tại trong tầng bình lưu.

Dạng thù hình phổ biến của nguyên tố ôxy trên Trái Đất được gọi là dioxygen, O
2
. Nó có chiều dài liên kết 121 pm và năng lượng liên kết 498 kJ·mol−1.[19] Đây là dạng được sử dụng bởi các dạng sống phức tạp như ở động vật, trong việc hô hấp của tế bào và là dạng tồn tại chính trong khí quyển của Trái Đất.Các ứng dụng khác của dạng O
2
được đề cập trong các phần còn lại của bài viết này.

Trioxygen (O
3
) thường được gọi là ôzôn và là dạng thù hình rất hoạt động của ôxy chúng có thể làm phá hoại mô của phổi.[20] Ôzôn được sinh ra từ phần trên của khí quyển khi O
2
kết hợp với ôxy nguyên tử được sinh ra từ việc phân chia phân tử ôxy bởi các tia cực tím (tử ngoại).[9] Vì ôzon hấp thụ rất mạnh trong vùng phổ tử ngoại nên tầng ôzôn của phần trên cùng tầng khí quyển có chức năng là tấm chắn bức xạ cho trái đất.[9] Tuy nhiên, ở phần gần bề mặt Trái Đất, nó là các chất ô nhiễm được sinh ra là một sản phẩm phụ của quá trình đốt nhiên liệu động cơ.[20] Phân tử ở trạng thái kích thích tetraoxygen (O
4
) được phát hiện năm 2001,[21][22] và được giả thiết về sự tồn tại của nó là một trong sáu giai đoạn của ôxy rắn. Điều này được chứng minh năm 2006, nó được tạo ra bằng cách nén O
2
lên 20 GPa, trong thực tế là một ô mạng thoi O
8
.[23] Cấu trúc ô mạng này có khả năng có tính ôxy hóa rất mạnh hơn cả O
2
hoặc O
3
và có thể được sử dụng trong nhiên liệu tên lửa.[21][22] Trạng thái kim loại được phát hiện năm 1990 khi ôxy rắn được nén trên 96 GPa[24] và nó được thể hiện năm 1998 ở nhiệt độ rất thấp, pha này trở thành chất siêu dẫn.[25]

Tính chất vật lý

Oxy hòa tan trong nước nhiều hơn so với nitơ; nước chứa khoảng một phân tử O
2
cho mỗi 2 phân tử N
2
, so với tỉ số trong không khí là 1:4. Độ hòa tan của ôxy trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, và ở 0 °C thì lượng hòa tan tăng gấp đôi (14,6 mg·L−1) so với ở 20 °C (7,6 mg·L−1).[26][27] Ở nhiệt động không khí 25 °C và 1 atm, nước ngọt chứa khoảng 6,04 mililit (mL) ôxy trong một lít, trong khi đó, nước biển chứa khoảng 4,95 mL/L.[28] Ở 5 °C, độ hòa tan tăng đến 9,0 mL/L (tăng 50% so với ở 25 °C) trong nước ngọt và 7,2 mL/L (tăng hơn 45%) đối với nước biển.

Oxy ngưng tụ ở 90,20 K (−182.95 °C, −297.31 °F), và đóng băng ở 54,36 K (−218.79 °C, −361.82 °F).[29] Cả hai dạng lỏngrắn O
2
là những chất trong suốt với màu xanh da trời nhạt do gây ra bởi sự hấp thụ ánh sáng đỏ (ngược lại với màu xanh da trời là do sự tán xạ Rayleigh của ánh sáng xanh). O
2
tinh khiết cao thường được chưng cất phân đoạn từ không khí lỏng;[30] Ôxy lỏng cũng có thể được sản xuất từ sự ngưng tụ không khí bằng cách sử dụng chất làm lạnh là nitơ lỏng. Nó là một chất dễ phản ứng và phải được cất giữ cách xa các vật liệu dễ cháy.[31]

Đồng vị và nguồn gốc sao

A concentric-sphere diagram, showing, from the core to the outer shell, iron, silicon, oxygen, neon, carbon, helium and hydrogen layers.
Giai đoạn cuối của một sao lớn, 16O tập trung ở vỏ O, 17O trong vỏ H và 18O trong vỏ He.

Ôxy có mặt trong tự nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị bền gồm, 16O, 17O, và 18O, với 16O chiếm nhiều nhất (99,762%).[32]

Hầu hết 16O được tổng hợp ở giai đoạn cuối của quá trình phản ứng tổng hợp heli trong các sao lớn nhưng một số hình thành trong quá trình đốt cháy neon.[33] 17O chủ yếu được hình thanh trong quá trìn đốt cháy hydro thành heli trong chu trình CNO, do vậy nó là đồng vị phổ biến trong các đới đốt cháy hydro của các sao.[33]Hầu hết 18O được tạo ra khi 14N (hình thành phổ biến trong quá trình đốt cháy CNO) bắt các hạt nhân 4He, nên 18O phổ biến trong các đới giàu heli của quá trình tiến hóa sao lớn.[33]

14 đồng vị phóng xạ của ôxy đã được xác định. Đồng vị bền nhất là 15O với chu kỳ bán rã 122,24 giây và 14O có chu kỳ bán rã 70,606 giây.[32] Tất cả các đồng vị phóng xạ còn là có chu kỳ bán rã dưới 27 s và phổ biến là dưới 83 milli giây.[32] Cơ chế phân rã phổ biến nhất của các đồng vị nhẹ hơn 16O là phân rã β+[34][35][36] để tạo ra nitơ, và cơ chế phân rã phổ biến nhất của các đồng vị nặng hơn 18O là phân rã beta để tạo ra flo.[32]

Sự phổ biến

Ôxy là nguyên tố phổ biến nhất ở vỏ Trái Đất. Ôxy là nguyên tố phổ biến thứ 3 trong vũ trụ sau hydro và heli.[4] Khoảng 0,9% khối lượng của Mặt Trời là ôxy.[6] Người ta ước tính nó chiếm 49,2% khối lượng của vỏ Trái Đất.[5] và chiếm khoảng 88,8% khối lượng các đại dương[6] (là H2O, hay nước) và 20% theo thể tích bầu khí quyển Trái Đất (là O2, ôxy phân tử, hay O3, ôzôn).[6][37][a]

Các hợp chất của ôxy, chủ yếu là ôxít của các kim loại, silicat (SiO44−) và cacbonat (CO32−), tìm thấy trong đất và đá. Nước đóng băng là chất rắn phổ biến trên các hành tinh khác cũng như sao chổi. Chỏm băng của Sao Hỏacacbon điôxít đóng băng. Hợp chất của ôxy tìm thấy trong khắp vũ trụ và quang phổ của ôxy được tìm thấy ở các ngôi sao.

Vai trò sinh học

Quang hợp và hô hấp

A diagram of photosynthesis processes, including income of water and carbon dioxide, illumination and release of oxygen. Reactions produce ATP and NADPH in a Calvin cycle with a sugar as a by product.
Quang hợp chia nước thành O
2
tự do và cố định CO
2
thành đường theo chu trình Calvin.

Trong tự nhiên, ôxy tự do được sinh ra từ việc phân giải nước trong quá trình quang hợp ôxy dưới tác động của ánh sáng. Theo một vài ước tính, tảo lụccyanobacteria trong các môi trường biển cung cấp khoảng 70% ôxy tự do được tạo ra trên Trái Đất và phần còn lại là từ thực vật trên đất liền.[38] Các tính toán khác về sự đóng góp từ đại dương vào ôxy trong khí quyển cao hơn, trong khi một vài ước tính thì thấp hơn, đề xuất rằng các đại dương tạo ra khoảng 45% ôxy trong khí quyển mỗi năm.[39]

Công thức tính đơn giản từ quá trình quang hợp là:[40]

6 CO2 + 6 H
2
O
+ photonsC
6
H
12
O
6
+ 6 O
2

Tiến hóa ôxy Photolytic xảy ra trong màng thylakoid của các sinh vật quang hợp và cần năng lượng của 4 photon.[b] Mặc dù trải qua nhiều công đoạn, nhưng kết quả là tạo thành sự chênh lệch proton qua màng thylakoid, nó được sử dụng để tổng hợp ATP qua photophosphorylation.[41] Phân tử O
2
còn lại sau khi ôxy hóa phân tử nước được giải phóng vào khí quyển.[c]

Phân tử O
2
là cần thiết cho việc hô hấp của tế bào trong tất cả các sinh vật hiếu khí. Ôxy được sử dụng trong mitochondria để giúp tạo ra adenosine triphosphate (ATP) trong quá trình phosphoryl hóa ôxy hóa. Phản ứng của hô hấp hiếu khí là quá trình ngược lại với quang hợp::

C
6
H
12
O
6
+ 6 O
2
→ 6 CO2 + 6 H
2
O
+ 2880 kJ·mol−1

động vật có xương sống, O
2
khuếch tán qua các màng trong phổi và đi vào các tế bào máu đỏ. Hemoglobin kết hợp với O
2
, làm thay đổi màu sắc của nó từ đỏ thẩm sang đỏ tươi[20] (CO
2
được giải phóng từ phần khác của hemoglobin tua hiệu ứng Bohr). Các động vật khác sử dụng hemocyanin (Mollusca và một số arthropoda) hoặc hemerythrin (nhệntôm hùm).[37] Một lít máu có thể hòa tan 200 cm3 O
2
.[37]

Các loại ôxy phản ứng như ion superoxit (O
2
) và hydrogen peroxit (H
2
O
2
), là các sản phẩm phụ nguy hiểm của ôxy sử dụng trong sinh vật.[37] Tuy nhiên, các bộ phận của hệ miễn dịch của các sinh vật bậc cao, tạo ra peroxide, superoxide, và ôxy nguyên tử để phá hủy các vi sinh vật xâm nhập. Loại ôxy phản ứng cũng có vai trò quan trọng trong phản ứng siêu nhạy cảm của thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh.[41]

Một người trưởng thành hít 1,8-2,4 gam chất ôxy mỗi phút.[42] Lượng này tương đương 6 triệu tấn ôxy được hít vào do con người mỗi năm.[d]

Hàm lượng trong cơ thể

Áp suất riêng phần của ôxy trong cơ thể người (PO2)
Đơn vị Áp suất khí
phế nang phổi
Ôxy động mạch Khí máu tĩnh mạch
kPa 14,2 11[43]-13[43] 4.0[43]-5.3[43]
mmHg 107 75[44]-100[44] 30[45]-40[45]

Áp suất riêng phần của ôxy tự do trong cơ thể của động vật có xương sống còn sống là cao nhất trong hệ hô hấp, và giảm dọc theo hệ động mạch, mô ngoại vi và hệ tĩnh mạch..[46]

Tạo nên khí quyển

Đồ thị hiển thị tiến hóa của áp suất ôxy theo thời gian; áp suất tăng từ 0 đến 0,2 atm.
O
2
tạo nên khí quyển Trái Đất: 1) O
2
không được tạo ra; 2) O
2
được tạo ra, nhưng bị hấp thụ trong đại dương và đá dưới đáy biển; 3) O
2
bắt đầu hình thành ở dạng khí thoát ra khỏi đại dương, nhưng được hấp thụ trong các bề mặt đất và hình thành tầng ôzôn; 4–5) O
2
lắng đọng dưới biển đầy và tích tục ở dạng khí trong khí quyển

Khí ôxy tự do hầu như không tồn tại trong khí quyển Trái Đất trước khi archaeavi khuẩn tiến hóa, có lẽ vào khoảng 3,5 tỉ năm trước. Ôxy tự do xuất hiện đầu tiên với một lượng lớn trong suốt đại cổ sinh (giữa 3,0 và 2,3 tỉ năm trước).[47] Trong 1 tỉ năm đầu, bất kỳ dạng ôxy tự do được sinh ra từ các sinh vật này đã kết hợp với sắt hòa tan trong các đại dương để hình thành nên các tầng sắt tạo dãi. Khi ôxy này chìm xuống trở nên bảo hòa, ôxy tự do bắt đầu thoát ra ở dạng khí từ các đại dương cách nay 3–2,7 tỉ năm, đạt đến 10% với mức như hiện nay vào khoảng 1,7 tỉ năm trước.[47][48]

Sự có mặt của một lượng lớn ôxy hòa tan và ôxy tự do trong các đại dương và trong khí quyển có thể đã thúc đẩy các sinh vật yếm khí đang sống đến bờ vực tuyệt chủng trong suốt thảm họa Ôxy cách nay khoảng 2,4 tỉ năm. Tuy nhiên, việc hô hấp của tế bào sử dụng O
2
cho phép các sinh vật hiếu khí tạo ra nhiều ATP hơn sinh vật yếm khí, giúp cho sinh vật hiếu khí chiếm phần lớn trong sinh quyển Trái Đất.[49]

Từ khi bắt đầu kỷ Cambri cách nay 540 triệu năm, hàm O
2
dao động trong khoảng 15% và 30% theo thể tích.[50] Càng về cuối kỷ Cacbon (300 triệu năm trước) mức O
2
khí quyển đạt đến giá trị lớn nhất chiếm 35% thể tích,[50] điều này đã góp phần làm cho côn trùng và lưỡng cư có kích thước lớn vào thời điểm đó.[51] Hoạt động của con người như đốt 7 tỉ tấn nhiên liệu hóa thạch mỗi năm đã có ảnh hưởng rất ít đến hàm lượng ôxy tự do trong khí quyển.[14] Với tốc độ quang hợp hiện nay, có thể sẽ mất khoảng 2.000 năm để tạo ra toàn bộ O
2
trong khí quyển hiện tại.[52]

Ứng dụng

Ôxy được sử dụng làm chất ôxy hóa, chỉ có flođộ âm điện cao hơn nó. Ôxy lỏng được sử dụng làm chất ôxy hóa trong tên lửa đẩy. Ôxy là chất duy trì sự hô hấp, vì thế việc cung cấp bổ sung ôxy được thấy rộng rãi trong y tế. Những người leo núi hoặc đi trên máy bay đôi khi cũng được cung cấp bổ sung ôxy. Ôxy được sử dụng trong công nghệ hàn cũng như trong sản xuất thép và rượu methanol.

Ôxy, như là một chất kích thích nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa ôxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay. Trong thế kỷ XIX, ôxy thường được trộn với nitơ ôxít để làm các thuốc giảm đau.

Các thí nghiệm ban đầu

Một trong những thí nghiệm đầu tiên được biết về mối quan hệ giữa đốt cháy và không khí được thực hiện vào thế kỷ thứ 2 TCN. Tác giả người Hy Lạp về cơ học, Philo của Byzantium. Trong tác phẩm Pneumatica của mình, Philo đã quan sát thấy rằng việc đảo một ống nghiệm qua một ngọn nến đang cháy và bao quanh cổ của ống bằng nước dẫn đến một số nước dâng lên. [53] Philo phỏng đoán không chính xác rằng các phần của không khí trong ống đã được chuyển thành nguyên tố cổ điển lửa và do đó có thể thoát ra qua các lỗ của ống thủy tinh. Nhiều thế kỷ sau Leonardo da Vinci đã phát triển dựa trên công trình của Philo bằng cách quan sát rằng một phần không khí được tiêu thụ trong quá trình đốt cháy và hô hấp . [54]

Vào cuối thế kỷ 17, Robert Boyle đã chứng minh rằng không khí là cần thiết cho quá trình đốt cháy. Nhà hóa học người Anh John Mayow (1641-1679) đã tinh chỉnh công trình này bằng cách chỉ ra rằng lửa chỉ cần một phần không khí mà ông gọi là Spiritus nitroaereus . Trong một thí nghiệm, ông đã phát hiện ra rằng việc đặt một con chuột hoặc một ngọn nến sáng trong một hộp kín trên mặt nước đã khiến nước dâng lên và thay thế một phần mười bốn thể tích không khí trước khi dập tắt lửa. [55] Từ đó, ông phỏng đoán rằng nitroaereus được tiêu thụ trong cả hai quá trình hô hấp và đốt cháy.

Mayow quan sát thấy antimon sẽ tăng trọng lượng khi được đun nóng và suy ra rằng nitroaereus phải kết hợp với nó. Ông cũng cho rằng phổi tách nitroaereus khỏi không khí và truyền nó vào máu và nhiệt trong động vật và chuyển động cơ bắp là do phản ứng của nitroaereus với một số chất trong cơ thể. Các ghi chép về những suy xét này và các thí nghiệm và ý tưởng khác đã được xuất bản năm 1668 trong tác phẩm Tractatus của ông trong phần "Hô hấp". [55]

Lý thuyết phlogiston

Robert Hooke, Ole Borch, Mikhail LomonosovPierre Bayen đều tạo ra oxy trong các thí nghiệm vào thế kỷ 17 và 18 nhưng không ai trong số họ công nhận nó là một nguyên tố hóa học . [26] Điều này có thể một phần là do sự phổ biến của học thuyết về đốt cháy và ăn mòn được gọi là lý thuyết phlogiston, khi đó là lời giải thích được ưa chuộng của các quá trình trên. [56]

Được nhà giả kim người Đức JJ Becher thành lập vào năm 1667, và được nhà hóa học Georg Ernst Stahl sửa đổi vào năm 1731, [57] lý thuyết phlogiston tuyên bố rằng tất cả các vật liệu dễ cháy được làm từ hai phần. Một phần, được gọi là phlogiston, đã bị loại bỏ khi chất chứa nó bị đốt cháy, trong khi phần không bị loại bỏ được cho là dạng thật của nó, với tên khác là calx . [54]

Các vật liệu dễ cháy mà để lại ít cặn, như gỗ hoặc than, được cho là được làm chủ yếu từ phlogiston; các chất không cháy mà có thể bị ăn mòn, như sắt, được cho là chứa rất ít phlogiston. Không khí không đóng một vai trò trong lý thuyết phlogiston, cũng không có bất kỳ thí nghiệm định lượng ban đầu nào được thực hiện để kiểm tra ý tưởng; thay vào đó, nó dựa trên các quan sát về những gì xảy ra khi một thứ gì đó cháy, rằng hầu hết các vật thể thông thường dường như trở nên nhẹ hơn và dường như mất đi thứ gì đó trong quá trình cháy. [54]

Khám phá

A drawing of an elderly man sitting by a table and facing parallel to the drawing. His left arm rests on a notebook, legs crossed.
Joseph Priestley thường được ưu tiên trong việc nêu danh người khám phá ra oxy.

Nhà giả kim, nhà triết họcbác sĩ người Ba Lan Michael Sendivogius (Michał Sędziwój) trong tác phẩm của mình De Lapide Philosophorum Tractatus duodecim e naturae fonte et Manuali experientia depromti (1604) đã mô tả một chất có trong không khí.[58]), và chất này giống hệt với oxy. [59] Sendivogius, trong các thí nghiệm được thực hiện từ năm 1598 đến 1604, đã nhận ra một cách đúng đắn rằng chất này tương đương với sản phẩm phụ dạng khí được giải phóng do sự phân hủy nhiệt của kali nitrat . Theo quan điểm của Bugaj, sự cô lập oxy và sự liên kết thích hợp của chất này với phần không khí cần thiết cho sự sống, tạo ra đủ bằng chứng cho việc Sendivogius đã phát hiện ra oxy. [59] Tuy nhiên, phát hiện này của Sendivogius thường bị các thế hệ các nhà khoa học và nhà hóa học từ chối. [58]

Hợp chất

độ âm điện cao của nó, ôxy tạo thành các liên kết hóa học với phần lớn các nguyên tố khác (đây chính là nguồn gốc của định nghĩa nguyên thủy của từ ôxy hóa). Các nguyên tố duy nhất có thể tránh không bị ôxy hóa chỉ là một số khí trơ. Phổ biến nhất trong số các ôxít tất nhiên là hiđrô ôxít, hay nước (H2O). Các chất khác cũng được nhắc đến nhiều là hợp chất của cacbon và ôxy, như cacbon điôxít (CO2), các chất như rượu (R-OH), anđêhit (R-CHO), và axít cacboxylic (R-COOH). Các gốc ôxy hóa như clorat (ClO3), peclorat (ClO4), crômat (CrO42−), đicrômat (Cr2O72−), pemanganat (MnO4), và nitrat (NO3) là những chất ôxy hóa rất mạnh. Rất nhiều kim loại như sắt chẳng hạn liên kết với các nguyên tử ôxy, tạo thành ôxít sắt (III) (Fe2O3). Ôzôn (O3) được tạo thành trong quá trình phóng tĩnh điện với sự có mặt của ôxy phân tử. Ôxy phân tử đôi (O2)2 hiện nay đã biết và tìm thấy như là một phần nhỏ trong ôxy lỏng. Các êpôxít là các ête trong đó nguyên tử ôxy là một phần của vòng gồm ba nguyên tử.

Phòng ngừa

Ôxy có thể là một chất độc khi nó có áp suất thành phần được nâng cao. Để dễ hiểu có thể giải thích nôm na là thông thường ôxy chiếm khoảng 21% thể tích của không khí. Nếu có thể tăng lượng ôxy này lên thành 50% thì không khí khi đó sẽ không tốt cho sự hô hấp.

Một vài dẫn xuất của ôxy, như ôzôn (O3), hiđrô perôxít H2O2 (nước ôxy già), các gốc hiđrôxyl và superôxít, cũng là những chất độc mạnh. Cơ thể động vật nói chung và con người nói riêng có cơ chế để tự bảo vệ chống lại các chất độc này. Ví dụ, glutathion có nguồn gốc tự nhiên có thể phản ứng như một chất chống ôxy hóa, cũng giống như bilirubin là chất tách ra được từ hemoglobin. Các nguồn có chứa nhiều ôxy xúc tiến sự cháy nhanh và vì vậy là vật nguy hiểm về cháy nổ với sự có mặt của các nhiên liệu. Điều này cũng đúng với các hợp chất của ôxy như clorat, peclorat, đicrômat, v.v. Các hợp chất với khả năng ôxy hóa cao thông thường có thể gây ra bỏng hóa học.

Đám cháy đã giết chết phi hành đoàn của tàu Apollo 1 trong khi phóng thử, đã lan quá nhanh vì áp suất của ôxy nguyên chất được sử dụng khi đó là bằng áp suất khí quyển bình thường thay vì chỉ là một phần ba lẽ ra được sử dụng cho phóng thật. (Xem thêm áp suất thành phần.)

Điều chế

Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, O2 được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu ôxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4(rắn),KClO3 (rắn)...

VD:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2[60]

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

2KClO3 → 2KCl + 3O2

2H2O2 → 2H2O + O2

2H2O → 2H2 + O2

Ag2O + H2O2 → 2Ag + H2O + O2

2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O

Trong công nghiệp

Hai phương pháp chính được ứng dụng để sản xuất 100 triệu tấn O
2
từ không khí dùng cho công nghiệp hàng năm.[61] Phương pháp phổ biến nhất là chưng cất phân đoạn không khí lỏng thành nhiều thành phần khác nhau như N
2
ở dạng hơi trong khi O
2
thì ở dạng lỏng.[61]

A drawing of three vertical pipes connected at the bottom and filled with oxygen (left pipe), water (middle) and hydrogen (right). Anode and cathode electrodes are inserted into the left and right pipes and externally connected to a battery.
Hofmann electrolysis apparatus được dùng trong điện phân nước.

Phương pháp thứ hai sản xuất khí O
2
liên quan đến dòng khí khô, sạch đi qua một cặp sàng phân tử giống nhau, chúng hấp thụ nitơ và giải phóng một dòng khí có từ 90% đến 93% O
2
.[61] Đồng thời khí nitơ được giải phóng khỏi lớp zeolit bảo hòa nitơ bằng cách giảm áp suất vận hành của bồng và chuyển một phần khí ôxy từ lớp sản xuất đi qua nó, theo chiều dòng ngược lại. Sau một thời gian thiết lập chu kỳ hoạt động, sự vật hành của hai lớp được thay đổi cho nhau, từ đó cho phép cung cấp liên tục khí ôxy, được bơn qua đường ống. Khí ôxy thu được càng tăng bằng các công nghệ làm lạnh.[62]

Khí ôxy cũng có thể được tạo ra qua quá trình điện phân nước thành phân tử ôxy và hydro. Phải dùng dòng điện một chiều, vì nếu dùng dòng hai chiều, khi các khí sinh ra ở một cực sẽ giải phóng đồng thời hydro và ôxy, nếu đạt đến tỷ lệ 2:1 sẽ gây nổ. Trái với quan điểm phổ biến, tỉ lệ 2:1 được quan sát trong điện phân dòng điện một chiều của nước axít hóa không chứng minh rằng công thức hóa học thực tế của nước là H2O trừ khi giả định nào đó được thực hiện về công thức phân tử của chính hydro và ôxy. Phương pháp tương tự là nung các ôxit và ôxoaxit có xúc tác của dòng điện để tạo O
2
. Các chất xúc tác hóa học cũng có thể được dùng như máy tạo ôxy hóa học hay oxygen candle là các chất được dùng một phần trong việc hỗ trợ sự sống được trang bị trong các tàu ngầm, và vẫn là một phần của thiết bị chuẩn trên các chuyến bay thương mại trong trường hợp khẩn khi áp suất trong khoang máy bay giảm. Một công nghệ tách khí khác liên quan đến việc làm cho khí hòa tan vào các màng sứ dự trên zirconi điôxít bằng cách hoặc tạo áp suất cao hoặc dùng dòng điện để tạo ra khí O
2
gần như tinh khiết.[63]

Với số lượng lớn, giá của ôxy lỏng năm 2001 vào khoảng 0,21USD/kg.[64] Vì chi phí cơ bản trong sản xuất chủ yếu là chi phí năng lượng để hóa lỏng khí, nên chi phí sản xuất sẽ thay đổi theo chi phí năng lượng.

Vì các lý do kinh tế, ôxy thường được vận chuyển trong các bồn ở dạng lỏng đặc biệt các xe bồn cách nhiệt đặc biệt, do một lít ôxy lỏng bằng với 840 lít khí ôxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 20 °C (68 °F).[61] Các xe bồn như thế này được dùng để nạp lại ôxy lỏng, đặt nằm ngoài các bệnh viện và các việc khác cần sử dụng một lượng lớn ôxy tinh khiết. Ôxy lỏng được đi qua bộ trao đổi nhiệt để chuyển dạng lỏng đông lạnh thành khí trước khi đi vào tòa nhà. Ôxy cũng được chứa trong các bình hình trụ tròn nhỏ hơn ở dạng khí nén; một dạng chứa hữu ích trong các ứng dụng y khoa gọn nhẹ dễ vận chuyển và trong việc cắt-hàn nguyên liệu/xì hàn.[61]

Xem thêm

Chú thích

  1. ^ Figures given are for values up to 50 dặm (80 km) above the surface
  2. ^ Các màng thylakoid là một phần của chloroplast trong tảo và thực thực vật trong khi chúng đon giản là một trong nhiều cấu trúc màng ở cyanobacteria. Thực tế, chloroplast được cho là đã tiến hóa từ cyanobacteria từng là đối tác cộng sinh với các yếu tố tiền phát sinh của thực vật và tảo.
  3. ^ Water oxidation is catalyzed by a manganese-containing enzyme complex known as the oxygen evolving complex (OEC) or water-splitting complex found associated with the lumenal side of thylakoid membranes. Manganese is an important cofactor, and canxiclorua are also required for the reaction to occur.(Raven 2005)
  4. ^ (1.8 grams/min/person)×(60 min/h)×(24 h/day)×(365 days/year)×(6.6 billion people)/1,000,000 g/t=6.24 billion tonnes

Tham khảo

  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. ^ a b c Đặng Thái Minh, “Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française”, Synergies Pays riverains du Mékong, n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 163.
  3. ^ “WebElements: the periodic table on the web – Oxygen: electronegativities”. WebElements.com. Truy cập ngày 7 tháng 11 năm 2011.
  4. ^ a b Emsley 2001, tr.297
  5. ^ a b “Oxygen”. Los Alamos National Laboratory. Bản gốc lưu trữ ngày 26 tháng 10 năm 2007. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2007.
  6. ^ a b c d Cook & Lauer 1968, p.500
  7. ^ “NASA Research Indicates Oxygen on Earth 2.5 Billion Years Ago” (Thông cáo báo chí). NASA. ngày 27 tháng 9 năm 2007. Truy cập ngày 13 tháng 3 năm 2008.
  8. ^ “Atomic oxygen erosion”. Truy cập ngày 8 tháng 8 năm 2009.
  9. ^ a b c Parks, G. D. (1939). Mellor's Modern Inorganic Chemistry (ấn bản 6). London: Longmans, Green and Co. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  10. ^ “Molecular Orbital Theory”. Purdue University. Truy cập ngày 28 tháng 1 năm 2008.
  11. ^ Pauling, L. (1960). The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals: an introduction to modern structural chemistry (ấn bản 3). Ithaca, N.Y.: Cornell University Press.
  12. ^ a b Jakubowski, Henry. “Biochemistry Online”. Saint John's University. Truy cập ngày 28 tháng 1 năm 2008. Đã bỏ qua tham số không rõ |chapterurl= (trợ giúp); |chapter= bị bỏ qua (trợ giúp)
  13. ^ Orbital là một khái niệm của cơ học lượng tử lập mô hình một electron như là một hạt tựa như sóng có phân bố không gian xung quanh một nguyên tử hay một phân tử.
  14. ^ a b Emsley 2001, p.303
  15. ^ Lỗi Lua trong Mô_đun:Citation/CS1/Utilities tại dòng 76: bad argument #1 to 'message.newRawMessage' (string expected, got nil).
  16. ^ Harrison, Roy M. (1990). Pollution: Causes, Effects & Control (ấn bản 2). Cambridge: Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85186-283-7.
  17. ^ Wentworth Jr., Paul; và đồng nghiệp (ngày 13 tháng 12 năm 2002). “Evidence for Antibody-Catalyzed Ozone Formation in Bacterial Killing and Inflammation”. Science. 298 (5601): 2195–219. doi:10.1126/science.1077642. PMID 12434011. “Và đồng nghiệp” được ghi trong: |first= (trợ giúp)
  18. ^ Hirayama, Osamu (1994). “Singlet oxygen quenching ability of naturally occurring carotenoids”. Lipids. Springer. 29 (2): 149–50. doi:10.1007/BF02537155. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  19. ^ Chieh, Chung. “Bond Lengths and Energies”. University of Waterloo. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2007.
  20. ^ a b c Stwertka, Albert (1998). Guide to the Elements . Oxford University Press. tr. 48–49. ISBN 0-19-508083-1.
  21. ^ a b Cacace, Fulvio (2001). “Experimental Detection of Tetraoxygen”. Angewandte Chemie International Edition. 40 (21): 4062–65. doi:10.1002/1521-3773(20011105)40:21<4062::AID-ANIE4062>3.0.CO;2-X. PMID 12404493. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  22. ^ a b Ball, Phillip (ngày 16 tháng 9 năm 2001). “New form of oxygen found”. Nature News. Truy cập ngày 9 tháng 1 năm 2008.
  23. ^ Lundegaard, Lars F. (2006). “Observation of an O
    8
    molecular lattice in the phase of solid oxygen”
    . Nature. 443 (7108): 201–04. Bibcode:2006Natur.443..201L. doi:10.1038/nature05174. PMID 16971946.
    Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  24. ^ Desgreniers, S (1990). “Optical response of very high density solid oxygen to 132 GPa”. J. Phys. Chem. 94 (3): 1117–22. doi:10.1021/j100366a020. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  25. ^ Shimizu, K. (1998). “Superconductivity in oxygen”. Nature. 393 (6687): 767–69. Bibcode:1998Natur.393..767S. doi:10.1038/31656. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  26. ^ a b Emsley 2001, p.299 Lỗi chú thích: Thẻ <ref> không hợp lệ: tên “NBB299” được định rõ nhiều lần, mỗi lần có nội dung khác
  27. ^ “Air solubility in water”. The Engineering Toolbox. Truy cập ngày 21 tháng 12 năm 2007.
  28. ^ Evans, David Hudson (2006). The Physiology of Fishes. CRC Press. tr. 88. ISBN 0849320224. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  29. ^ Lide, David R. (2003). “Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting, boiling, and critical temperatures of the elements”. CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản 84). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 0849305950.
  30. ^ “Overview of Cryogenic Air Separation and Liquefier Systems”. Universal Industrial Gases, Inc. Truy cập ngày 15 tháng 12 năm 2007.
  31. ^ “Liquid Oxygen Material Safety Data Sheet” (PDF). Matheson Tri Gas. Truy cập ngày 15 tháng 12 năm 2007.
  32. ^ a b c d “Oxygen Nuclides / Isotopes”. EnvironmentalChemistry.com. Truy cập ngày 17 tháng 12 năm 2007.
  33. ^ a b c Meyer, B.S. (September 19–21, 2005). Nucleosynthesis and Galactic Chemical Evolution of the Isotopes of Oxygen (PDF). Workgroup on Oxygen in the Earliest Solar System. Gatlinburg, Tennessee. 9022. Truy cập ngày 22 tháng 1 năm 2007. Đã bỏ qua tham số không rõ |booktitle= (trợ giúp); Đã bỏ qua tham số không rõ |conferenceurl= (gợi ý |conference-url=) (trợ giúp)
  34. ^ “NUDAT 13O”. Truy cập ngày 6 tháng 7 năm 2009.
  35. ^ “NUDAT 14O”. Truy cập ngày 6 tháng 7 năm 2009.
  36. ^ “NUDAT 15O”. Truy cập ngày 6 tháng 7 năm 2009.
  37. ^ a b c d Emsley 2001, p.298
  38. ^ Fenical, William (1983). “Marine Plants: A Unique and Unexplored Resource”. Plants: the potentials for extracting protein, medicines, and other useful chemicals (workshop proceedings). DIANE Publishing. tr. 147. ISBN 1-4289-2397-7. Đã bỏ qua tham số không rõ |month= (trợ giúp)
  39. ^ Walker, J. C. G. (1980). The oxygen cycle in the natural environment and the biogeochemical cycles. Berlin: Springer-Verlag.
  40. ^ Brown, Theodore L. (2003). Chemistry: The Central Science. Prentice Hall/Pearson Education. tr. 958. ISBN 0-13-048450-4. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  41. ^ a b Raven 2005, 115–27
  42. ^ "For humans, the normal volume is 6–8 liters per minute."
  43. ^ a b c d Derived from mmHg values using 0.133322 kPa/mmHg
  44. ^ a b Normal Reference Range Table from The University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas. Used in Interactive Case Study Companion to Pathologic basis of disease.
  45. ^ a b The Medical Education Division of the Brookside Associates--> ABG (Arterial Blood Gas) Retrieved on December 6, 2009
  46. ^ Charles Henrickson (2005). Chemistry. Cliffs Notes. ISBN 0-7645-7419-1.
  47. ^ a b doi:10.1038/nature12426
    Hoàn thành chú thích này
  48. ^ Campbell, Neil A. (2005). Biology, 7th Edition. San Francisco: Pearson – Benjamin Cummings. tr. 522–23. ISBN 0-8053-7171-0. Đã bỏ qua tham số không rõ |coauthors= (gợi ý |author=) (trợ giúp)
  49. ^ Freeman, Scott (2005). Biological Science, 2nd. Upper Saddle River, NJ: Pearson – Prentice Hall. tr. 214, 586. ISBN 0-13-140941-7.
  50. ^ a b Berner, Robert A. (1999). “Atmospheric oxygen over Phanerozoic time”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 96 (20): 10955–57. Bibcode:1999PNAS...9610955B. doi:10.1073/pnas.96.20.10955. PMC 34224. PMID 10500106.
  51. ^ doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00188.x
    Hoàn thành chú thích này
  52. ^ Dole, Malcolm (1965). “The Natural History of Oxygen” (PDF). The Journal of General Physiology. 49 (1): 5–27. doi:10.1085/jgp.49.1.5. PMC 2195461. PMID 5859927. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2007.
  53. ^ Jastrow, Joseph (1936). Story of Human Error. Ayer Publishing. tr. 171. ISBN 978-0-8369-0568-7.
  54. ^ a b c Cook & Lauer 1968, p.499.
  55. ^ a b World of Chemistry contributors (2005). “John Mayow”. World of Chemistry. Thomson Gale. ISBN 978-0-669-32727-4. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2007.
  56. ^ Best, Nicholas W. (2015). “Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' I: Against Phlogiston Theory”. Foundations of Chemistry. 17 (2): 137–151. doi:10.1007/s10698-015-9220-5.
  57. ^ Morris, Richard (2003). The last sorcerers: The path from alchemy to the periodic table. Washington, D.C.: Joseph Henry Press. ISBN 978-0-309-08905-0.
  58. ^ a b Marples, Frater James A. “Michael Sendivogius, Rosicrucian, and Father Of Studies of Oxygen” (PDF). Societas Rosicruciana in Civitatibus Foederatis, Nebraska College. tr. 3–4. Truy cập ngày 25 tháng 5 năm 2018.
  59. ^ a b Bugaj, Roman (1971). “Michał Sędziwój – Traktat o Kamieniu Filozoficznym”. Biblioteka Problemów (bằng tiếng Ba Lan). 164: 83–84. ISSN 0137-5032.
  60. ^ Sgk hóa học lớp 10
  61. ^ a b c d e Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên NBB300
  62. ^ “Non-Cryogenic Air Separation Processes”. UIG Inc. 2003. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2007.
  63. ^ Emsley 2001, p.301
  64. ^ Space Shuttle Use of Propellants and Fluids. National Aeronautics and Space Administration. 2001–09. Truy cập ngày 16 tháng 12 năm 2007. NASAFacts FS-2001-09-015-KSC Kiểm tra giá trị ngày tháng trong: |date= (trợ giúp)

Sách tham khảo

  • Cook, Gerhard A.; Lauer, Carol M. (1968). “Oxygen”. Trong Clifford A. Hampel (biên tập). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. tr. 499–512. LCCN 68-29938.
  • Emsley, John (2001). “Oxygen”. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. tr. 297–304. ISBN 0-19-850340-7.
  • Raven, Peter H.; Evert, Ray F.; Eichhorn, Susan E. (2005). Biology of Plants (ấn bản 7). New York: W.H. Freeman and Company Publishers. tr. 115–27. ISBN 0-7167-1007-2.