ออกซิเจน
ออกซิเจน (อังกฤษ: Oxygen) เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ O และเลขอะตอม 8 ธาตุนี้พบมาก ทั้งบนโลกและทั่วทั้งจักรวาล โมเลกุลออกซิเจน (O2 หรือที่มักเรียกว่า free oxygen) บนโลกมีความไม่เสถียรทางเทอร์โมไดนามิกส์จึงเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันกับธาตุอื่น ๆ ได้ง่าย ออกซิเจนเกิดขึ้นครั้งแรกในโลกจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียและพืช
ออกซิเจน | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
อัญรูป | O2, O3 (ozone) and more (see Allotropes of oxygen) | ||||||||||||||
รูปลักษณ์ | เป็นแก๊สไม่มีสี เมื่ออยู่ในสถานะของเหลวจะมีสีฟ้า | ||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(O) | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
ออกซิเจนในตารางธาตุ | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
หมู่ | group 16 (chalcogens) | ||||||||||||||
คาบ | คาบที่ 2 | ||||||||||||||
บล็อก | บล็อก-p | ||||||||||||||
การจัดเรียงอิเล็กตรอน | [He] 2s2 2p4 | ||||||||||||||
จำนวนอิเล็กตรอนต่อชั้น | 2, 6 | ||||||||||||||
สมบัติทางกายภาพ | |||||||||||||||
วัฏภาค ณ STP | แก๊ส | ||||||||||||||
จุดหลอมเหลว | 54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F) | ||||||||||||||
จุดเดือด | 90.188 K (-182.962 °C, -297.332 °F) | ||||||||||||||
ความหนาแน่น (ณ STP) | 1.429 g/L | ||||||||||||||
เมื่อเป็นของเหลว (ณ b.p.) | 1.141 g/cm3 | ||||||||||||||
Triple point | 54.361 K, 0.1463 kPa | ||||||||||||||
Critical point | 154.581 K, 5.043 MPa | ||||||||||||||
ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว | (O2) 0.444 kJ/mol | ||||||||||||||
ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ | (O2) 6.82 kJ/mol | ||||||||||||||
ความจุความร้อนโมลาร์ | (O2) 29.378 J/(mol·K) | ||||||||||||||
ความดันไอ
| |||||||||||||||
สมบัติเชิงอะตอม | |||||||||||||||
เลขออกซิเดชัน | −2, −1, 0, +1, +2 | ||||||||||||||
อิเล็กโตรเนกาทิวิตี | Pauling scale: 3.44 | ||||||||||||||
รัศมีอะตอม | calculated: 48 pm | ||||||||||||||
รัศมีโคเวเลนต์ | 66±2 pm | ||||||||||||||
รัศมีวานเดอร์วาลส์ | 152 pm | ||||||||||||||
เส้นสเปกตรัมของออกซิเจน | |||||||||||||||
สมบัติอื่น | |||||||||||||||
โครงสร้างผลึก | รูปลูกบาศก์ | ||||||||||||||
การนำความร้อน | 26.58x10-3 W/(m⋅K) | ||||||||||||||
ความเป็นแม่เหล็ก | พาราแมกเนติก | ||||||||||||||
ความเร็วของเสียง | (แก๊ส, 27 °C) 330 m/s | ||||||||||||||
เลขทะเบียน CAS | 7782-44-7 | ||||||||||||||
ประวัติศาสตร์ | |||||||||||||||
การค้นพบ | คาร์ล วิลเฮล์ม เชเลอ (1771) | ||||||||||||||
Named by | อ็องตวน ลาวัวซีเย (1777) | ||||||||||||||
ไอโซโทปของออกซิเจน | |||||||||||||||
ไม่มีหน้า แม่แบบ:กล่องข้อมูลไอโซโทปของออกซิเจน | |||||||||||||||
ประวัติ
แก้การทดลองในยุคแรก
แก้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ต บอยล์ ได้พิสูจน์ว่าออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเผาไหม้ โดยนักเคมีชาวอังกฤษ จอห์น มาร์โยว์ (1541–1679) ได้ปรับปรุงการทดลองนี้โดยผลการทดลองพบว่า ไฟต้องการอากาศเพียงบางส่วนเท่านั้น ซึ่งเรียกว่า ไนโตรออเรียส (อังกฤษ: nitroaereus)[2]ซึ่งในการทดลองหนึ่ง เขาพบว่าออกซิเจนแทรกเข้าไปในภาชนะปิดบนน้ำ ที่มีหนูและเทียนไขอยู่ในภาชนะดังกล่าว ทำให้ระดับน้ำสูงขึ้น และแทนที่ 1 ใน 4 ของปริมาตรอากาศก่อนดับเทียน[3] ซึ่งจากการทดลองดังกล่าว สันนิษฐานได้ว่า ไนโตรออเรียสถูกใช้ในกระบวนการหายใจ และการเผาไหม้
มาร์โยว์พบว่า น้ำหนักของพลวงจะเพิ่มขึ้นเมื่อให้ความร้อน และอนุมานได้ว่า ไนโตรออเรียสต้องการรวมตัวกับสารดังกล่าว[2]ซึ่งเขาคิดว่า ปอดสามารถแยกไนโตรออเรียสจากอากาศ และเข้าสู่เลือด อีกทั้งมีผลต่อความอบอุ่นของสัตว์และการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ โดยเป็นผลจากปฏิกิริยาของไนโตรออเรียสกับสารบางชนิดในร่างกาย[2] ซึ่งรายงานการทดลองเหล่านี้ และแนวคิดดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1668 เรื่อง "แทรคทาทุส ดูโอ" (อังกฤษ: Tractatus duo) ในหนังสือ "ดี เรสไพราติโอน" (อังกฤษ: De respiratione)[3]
แหล่งกำเนิด
แก้ออกซิเจน เป็นส่วนประกอบที่สำคัญและมีปริมาณเป็นอันดับ 2 ในส่วนประกอบของบรรยากาศโลกคือมีประมาณ 20.947% โดยปริมาตร
สารประกอบออกซิเจน
แก้เนื่องด้วยค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตี ของออกซิเจน จะเกิดพันธะเคมี กับธาตุอื่น ๆ ได้เกือบหมด (และนี่คือจุดเริ่มต้นของคำจำกัดความว่า ออกซิเดชัน) มีเพียงแก๊สมีสกุลเท่านั้นที่หนีรอดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันไปได้ และออกไซด์ที่มีชื่อเสียงที่สุดก็คือ ไดไฮโดรเจนโมโนออกไซด์ หรือ น้ำ (H2O)
สารประกอบออกซิเจนกับธาตุต่างๆ
- น้ำ (Water-H2O)
- ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ (hydrogen peroxide-H2O2)
- สนิม (iron oxide-Fe2O3)
- คาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide-CO2),
- แอลกอฮอล์ (alcohol-R-OH),
- อัลดีไฮด์ (aldehyde-R-CHO),
- กรดคาร์บอกซิลิก (carboxylic acid-R-COOH).
- ซิลิเกต (SI1O1)
- คลอเรต (chlorate-ClO3−),
- เปอร์คลอเรต (perchlorate-ClO4−),
- โครเมต (chromate-CrO42−),
- ไดโครเมต (dichromate-Cr2O72−),
- เปอร์แมงกาเนต (permanganate-MnO4−), and
- ไนเตรต (nitrate-NO3−) เป็นออกซิไดซิ่งเอเจนต์อย่างแรง
- โอโซน (Ozone-O3) เกิดขึ้นโดยการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตที่อยู่ในโมเลกุลของออกซิเจน 2 โมเลกุลของออกซิเจน (O2) 2 ซึ่งพบในส่วนประกอบย่อยของออกซิเจนเหลว
- อีพอกไซด์ (Epoxide) เป็น อีเทอร์ ซึ่งออกซิเจนอะตอมเป็นส่วนหนึ่งของวงแหวน 3 อะตอม
- สารคอปเปอร์ซัลเฟต (CUSO4)
การใช้
แก้ทางการแพทย์
แก้ใช้ทางการแพทย์เมื่อผู้ป่วยมีออกซิเจนไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิตทำให้ต้องหยิบเครื่องช่วยหายใจมาช่วยผู้ป่วย
ดูเพิ่ม
แก้- การทดสอบของวิงเคลอร์เพื่อหาออกซิเจนที่ละลายในน้ำ เป็นคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการตรวจสอบปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำจืด
- การเผาไหม้
- ออกซิเดชัน
- ความหายนะของออกซิเจนในทางธรณีวิทยา
- พืชออกซิเจน
- เครื่องตรวจจับออกซิเจน
- สารประกอบออกซิเจน
- เนบิวเลียม
- การสูญเสียออกซิเจนในระบบนิเวศของน้ำ
- ชั้นโอโซน
อ้างอิง
แก้- ↑ "Standard Atomic Weights: Oxygen". CIAAW. 2009.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 Britannica contributors (1911). "John Mayow". Encyclopaedia Britannica (11th ed.). สืบค้นเมื่อ December 16, 2007.
{{cite book}}
:|author=
มีชื่อเรียกทั่วไป (help) - ↑ 3.0 3.1 World of Chemistry contributors (2005). "John Mayow". World of Chemistry. Thomson Gale. ISBN 0-669-32727-1. สืบค้นเมื่อ December 16, 2007.
{{cite book}}
:|author=
มีชื่อเรียกทั่วไป (help)
- Los Alamos National Laboratory - Oxygen เก็บถาวร 2007-10-26 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Nist atomic spectra database
- Nuclides and Isotopes Fourteenth Edition เก็บถาวร 2011-02-02 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน: Chart of the Nuclides, General Electric Company, 1989
แหล่งข้อมูลอื่น
แก้- Priestley Society, Dedicated to Joseph Priestley the man who discovered oxygen
- Joseph Priestley Information Website, about the man who discovered oxygen เก็บถาวร 2017-06-04 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Los Alamos National Laboratory - Oxygen เก็บถาวร 2007-10-26 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- WebElements.com - Oxygen
- It's Elemental - Oxygen
- Oxygen Toxicity
- Oxygen (O2) Properties, Uses, Applications
- Computational Chemistry Wiki เก็บถาวร 2005-12-02 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน