Wie viele Valenzelektronen hat Sauerstoff?

Das achte Element im Periodensystem ist Sauerstoff (O), und sein Symbol ist “O”. Das Standardatomgewicht von Sauerstoff ist 15,99903. Durch Valenzelektronen ist Sauerstoff an der Bildung von Bindungen beteiligt. Es ist das häufigste Element der Erde. Nach Wasserstoff (und Helium) ist es auch das dritthäufigste Element im Universum. Zwei Atome des Elements verbinden sich, um bei Standardtemperaturen und -druck Disauerstoff zu erzeugen. Durch die Reaktion mit fast jedem Element bildet Sauerstoff Verbindungen. In vielen Fällen geht dies mit einer Wärme- und Lichtentwicklung einher, die als Verbrennungen bezeichnet werden. Die wichtigste Verbindung ist Wasser. Derzeit macht zweiatomiges Sauerstoffgas 20,95 % der Erdatmosphäre aus. Dies hat sich jedoch im Laufe der Zeit stark verändert. Fast die Hälfte der Erdkruste besteht aus Sauerstoff in Form von Oxiden.

Geschichte

Vor der Entdeckung des Sauerstoffs im Jahr 1774 hatten mehrere Chemiker Sauerstoff hergestellt. Sie erkannten es jedoch nicht als ein Element an, das sich von anderen Elementen unterscheidet. Obwohl Joseph Priestley und Carl Wilhelm Scheele unabhängig voneinander Sauerstoff entdeckten, wird Priestly oft die Entdeckung zugeschrieben. Beide waren in der Lage, Sauerstoff durch Erhitzen von HgO (Quecksilberoxid) herzustellen. Priestley nannte das Gas, das er während seiner Experimente produzierte, „dephlogisticated“ und Scheele nannte es seine „Feuerluft“. Antoine Lavoisier glaubte fälschlicherweise, dass Sauerstoff erforderlich sei, um alle Säuren zu bilden. Er schuf den Namen Sauerstoff.

Das dritthäufigste Element im Universum ist Sauerstoff. Es macht fast 21 % der Erdatmosphäre aus. Nahezu die Hälfte der Erdkruste besteht aus Sauerstoff, der zwei Drittel der menschlichen Körpermasse und neun Zehntel des Wassers ausmacht.

Verwendet

Die Stahlindustrie ist der größte kommerzielle Nutzer von Sauerstoffgas. Es wird auch zur Herstellung einer Vielzahl von Chemikalien verwendet, darunter Wasserstoffperoxid und Salpetersäure. Es kann auch zur Herstellung von Epoxyethan oder Ethylenoxid verwendet werden, die als Frostschutzmittel verwendet werden, und zur Herstellung von Polyester und Chlorethen, dem Vorläufer von PVC. Autogenes Schweißen wird mit Sauerstoffgas durchgeführt. Die Behandlung von Abwasser und Industrieabwasser ist eine zunehmende Anwendung von Sauerstoffgas.

Stellung des Sauerstoffs im Periodensystem

Biologische Rolle

Vor etwa 2 Milliarden Jahren wurde erstmals Sauerstoff in der Erdatmosphäre gefunden. Es entstand durch die Photosynthese von Blaualgen. Die Photosynthese ist ein Prozess, der die Energie der Sonne nutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff umzuwandeln. Der Sauerstoff wird in die Atmosphäre freigesetzt und der Wasserstoff wird mit Kohlendioxid kombiniert, um Biomasse zu erzeugen.

Lebewesen benötigen Sauerstoff, um Energie einzuatmen. Kohlendioxid ist der Sauerstoff, der in die Atmosphäre zurückkehrt. Das Sauerstoffgas ist gut wasserlöslich. Dies ermöglicht ein aerobes Leben in Flüssen, Seen und Ozeanen. 

Natürliche Fülle

Die Atmosphäre hat ein Volumen von 21 %. Dieser liegt in der Mitte zwischen 17 % und 25 %, was Menschen, die nicht gut akklimatisiert sind, das Atmen erschwert. Es und seine Verbindungen machen 49,2 % der Erdkruste und etwa zwei Drittel des menschlichen Körpers aus. Es kann im Labor durch Elektrolyse von Wasser oder durch Zugabe eines Mangan(IV)-oxid-Katalysators zu wässrigem Hydroperoxid hergestellt werden.

Zwei Hauptmethoden werden verwendet, um Sauerstoffgas zu extrahieren. Die Destillation von flüssigem Sauerstoff ist die erste. Die zweite Methode besteht darin, saubere Luft mit einem Zeolith zu trocknen, der Stickstoff aufnimmt und Sauerstoff freisetzt. Ein alternatives Verfahren, das Sauerstoff höherer Reinheit liefert, besteht darin, die Luft durch eine teilweise durchlässige Keramikmembran zu leiten.

Die Umweltwirkungen von Sauerstoff

Hohe Sauerstoffkonzentrationen fördern eine schnelle Verbrennung und machen sie zu einer Brand- und Explosionsgefahr, wenn Brennstoffe vorhanden sind. Da die Sauerstoffatmosphäre am Teststartplatz normalen atmosphärischen Druck aufwies, breitete sich das Feuer, das die Besatzungsmitglieder von Apollo 1 tötete, schnell aus.

Isolierung von Sauerstoff

Die fraktionierte Destillation ist eine Methode, die Sauerstoff isoliert. Dabei wird atmosphärische Luft eingeschlossen und auf -181 °Celsius heruntergekühlt. Der Sauerstoff wird dann flüssig. Der flüssige Sauerstoff wird dann extrahiert. Sie können es bei niedrigen Temperaturen in flüssiger Form halten oder in ein Gas umwandeln.

Gesundheitliche Folgen von Sauerstoff

Da Sauerstoff ein wesentlicher Bestandteil der DNA und fast aller biologisch wichtigen Verbindungen ist, benötigen alle Lebensformen ihn. Umso wichtiger ist es, dass Tiere ständig mit Sauerstoff versorgt sind, um zu überleben. Das Eisenatom im Hämoglobin im Herzen des Blutes transportiert Sauerstoff zu den Geweben.

Alle Lebewesen benötigen Sauerstoff zum Atmen. Zu viel Sauerstoff kann jedoch Lungenschäden verursachen. Lungenschäden können durch längere Exposition gegenüber hohen Sauerstoffwerten entstehen. Lungenschäden können durch längere Exposition gegenüber 50-100 % Sauerstoff bei normalem Luftdruck verursacht werden.

Sauerstoffverbindungen _

Das reaktive Element Sauerstoff ist hochreaktiv. Die Edelgase Helium und Neon sind die einzigen Elemente, mit denen Sauerstoff keine Verbindungen eingeht. Das liegt an ihrer unglaublichen Stabilität.

• H2O – Wasser
• Al2O – Aluminiumoxid (in Korund und Bauxit)
• Kohlendioxid (Atmungsprodukt) – CO2
• C2H4O Ethylenoxid (zur Herstellung von Frostschutzmitteln verwendet)
• Fe2O3 Eisen(III)oxid (Rost).
• SiO2 – Siliziumdioxid (gefunden in Granit oder Sand).
• CaCO3 . _{_} – Calciumcarbonat (in Silikaten und Kalkstein)

Was sind die Valenzelektronen für Sauerstoff (O)?

Nichtmetallische Elemente umfassen Sauerstoff. Sauerstoff gehört zur Gruppe 16. Das Valenzelektron bezieht sich auf die Anzahl der Elektronen, die auf der letzten Umlaufbahn verbleiben. Die Valenzelektronen sind die Gesamtzahl der Elektronen, die in der Schale verbleiben, nachdem die Elektronenkonfiguration Sauerstoff (O) ist. Die Eigenschaften eines Elements werden durch die Valenzelektronen bestimmt. Sie beteiligen sich auch an der Bildung von Bindungen. Die Elektronenkonfiguration für Sauerstoff zeigt, dass die letzte Schale sechs Elektronen enthält. Auf dieser Seite gibt es einen Artikel, der die Elektronenkonfiguration für Sauerstoff erklärt. Sie können es lesen, wenn Sie möchten.

Wie viele Elektronen, Protonen und Neutronen enthält das Sauerstoff(O)-Atom?

Der Kern befindet sich in der Mitte eines Atoms. Der Atomkern beherbergt Protonen und Neutronen. Die Ordnungszahl des Sauerstoffs 8 Die Anzahl der Protonen im Sauerstoff wird als Ordnungszahl bezeichnet. Die Anzahl der im Sauerstoff gefundenen Protonen beträgt 8. Der Kern enthält eine Elektronenhülle, die den Protonen gleich ist. Das bedeutet, dass Sauerstoffatome insgesamt acht Elektronen enthalten.

Die Differenz zwischen der Zahl der Atommassen und der Zahl der Elemente bestimmt die Zahl der Neutronen innerhalb eines Elements. Das bedeutet, dass Neutronenzahl (n) = Atommasse (A) + Ordnungszahl (Z).

Wir wissen, dass die Atommenge von Sauerstoff (O) 8 ist und dass die Atommassenzahl für O 16 (15,999) ist. Neutron (n) = 16 – 8 = 8. Die Anzahl der in Sauerstoff (O) gefundenen Neutronen ist daher 8.

Valenz ist die Fähigkeit eines Atoms eines chemischen Elements, eine bestimmte Anzahl chemischer Bindungen mit anderen Atomen einzugehen. Es nimmt Werte von 1 bis 8 an und kann nicht gleich 0 sein. Es wird durch die Anzahl der Elektronen eines Atoms bestimmt, die aufgewendet werden, um chemische Bindungen mit einem anderen Atom zu bilden. Die Wertigkeit ist ein reeller Wert. Numerische Werte der Wertigkeit werden mit römischen Ziffern angegeben (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Wie kann man die Anzahl der Valenzelemente in einem Sauerstoffatom (O) bestimmen?

Dies sind die Schritte zur Bestimmung des Valenzelektrons. Eine davon ist die Elektronenkonfiguration. Ohne eine Elektronenkonfiguration ist es unmöglich, die Wertigkeit eines Elements zu bestimmen. Es ist einfach, die Wertigkeit eines beliebigen Elements zu bestimmen, indem man die Elektronenkonfiguration kennt. Dieser Artikel enthält Details zur Elektronenkonfiguration. Sie finden es hier. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Elektronenkonfiguration.

Es ist jedoch möglich, Valenzelektronen zu identifizieren, indem Elektronen gemäß dem Bohr-Prinzip platziert werden. Wir werden jetzt lernen, wie man das Valenzelektron für Sauerstoff identifiziert.

Berechnung der Anzahl der Elektronen in Sauerstoff (O)

Zunächst müssen wir die Anzahl der Elektronen im Sauerstoffatom kennen. Sie müssen wissen, wie viele Protonen im Sauerstoff enthalten sind, um die Anzahl der Elektronen zu bestimmen. Um die Anzahl der Protonen zu kennen, müssen Sie die Ordnungszahl des Elements Sauerstoff (O) kennen. Zur Bestimmung der Ordnungszahl wird ein Periodensystem benötigt. Das Periodensystem enthält die Informationen, die zur Bestimmung der Ordnungszahlen der Sauerstoffelemente erforderlich sind.

Die Anzahl der Protonen nennt man Ordnungszahl. Der Kern enthält auch Elektronen, die Protonen gleich sind. Das bedeutet, dass Elektronen gleich den Ordnungszahlen in einem Sauerstoffatom sind. Die Ordnungszahl für Sauerstoff ist im Periodensystem bei 8 ersichtlich. Das bedeutet, dass ein Sauerstoffatom acht Elektronen enthält.

Die Begriffe „ Oxidationsgrad “ und „ Wertigkeit “ sind zwar nicht identisch, aber zahlenmäßig nahezu identisch. Die bedingte Ladung eines Atoms wird als Oxidationszustand bezeichnet. Es kann entweder positiv oder negativ sein. Valenz bezieht sich auf die Fähigkeit eines Atoms, Bindungen einzugehen. Es kann keinen negativen Wert haben.

Sie müssen Elektronenkonfigurationen von Sauerstoff (O) durchführen

Wichtiger Schritt 2 Dieser Schritt beinhaltet die Anordnung der Sauerstoffelektronen. Acht Elektronen sind die Gesamtzahl der Sauerstoffatome. Die Elektronenkonfiguration von Sauerstoff zeigt, dass es sechs Elektronen in der L-Schale und zwei in der K-Schale gibt.

Das bedeutet, dass die erste Sauerstoffhülle zwei Elektronen hat und die zweite sechs. Die Elektronenkonfiguration von Sauerstoff durch die Unterbahn ist 1s ²  2s ²  2p ⁴ .

Berechnen Sie die Gesamtelektronen und bestimmen Sie die Valenzschale

Im dritten Schritt wird der Wert ermittelt. Die Valenzschale ist die letzte Schale nach der Elektronenkonfiguration. Ein Valenzelektron ist die Gesamtzahl der Elektronen, die sich in einer Valenzschale befinden. Die Elektronenkonfiguration von Sauerstoff zeigt an, dass die letzte Sauerstoffhülle sechs Elektronen hat (2s ²  2p ⁴ ). Die Valenzelektronen für Sauerstoff sind daher sechs.

1.  Die Wertigkeit ist ein numerisches Merkmal der Fähigkeit von Atomen eines bestimmten Elements, sich mit anderen Atomen zu verbinden.
2. Die Wertigkeit von Wasserstoff ist konstant und gleich eins.
3. Die Wertigkeit von Sauerstoff ist ebenfalls konstant und gleich zwei.
4. Die Wertigkeit der meisten anderen Elemente ist nicht konstant. Sie kann durch die Formeln ihrer binären Verbindungen mit Wasserstoff oder Sauerstoff bestimmt werden.

Verbindungsbildung von Sauerstoff mit Valenzelektronen

Sauerstoff ist durch seine Valenzelektronen an der Bildung von Bindungen beteiligt. Dieses Valenzelektron ist an der Bildung von Bindungen mit Atomen anderer Elemente beteiligt. Durch das Teilen von Elektronen mit Wasserstoff können Sauerstoffatome Bindungen eingehen.

Die Elektronenkonfiguration für Wasserstoff zeigt an, dass Wasserstoff nur ein Elektron hat. Wasser(H ₂ O)-Verbindungen bestehen aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Das Sauerstoffatom vervollständigt dann seine Oktave und erhält die Elektronenkonfiguration von Neon.

Wasserstoff hingegen nimmt die elektronische Konfiguration von Helium an. Kovalente Bindung ermöglicht es einem Sauerstoffatom, Elektronen mit zwei Wasserstoffmolekülen zu teilen, um die H ₂ O (Wasser)-Verbindung zu bilden.

Wie viele Valenzelektronen hat das Sauerstoffion (O ^2- )?

Die Elektronenkonfiguration hat gezeigt, dass die letzte Schale eines Sauerstoffatoms sechs Elektronen enthält. Es ist offensichtlich, dass die letzte Schale eines Sauerstoffatoms sechs Elektronen enthält, nachdem sie angeordnet wurden. Die Valenzelektronen für Sauerstoff sind in diesem Fall 6. Das wissen wir. Während der Bindungsbildung erhalten die Elemente mit 5, 6 oder 7 Elektronen in ihrer letzten Schale (Umlaufbahn) Elektronen von der Schale, die sie enthält. Anionen sind Elemente, die Elektronen haben und Bindungen eingehen können. Sauerstoff ist beispielsweise ein anionisches Element.

Die letzte Schale nimmt bei der Bildung von Sauerstoffbindungen Elektronen auf und wandelt sie in Sauerstoffionen (O ^2– ) um. Die Elektronenkonfiguration für Sauerstoffionen ist 1s ²  2s ²  2p ⁶ . Die Elektronenkonfiguration von Oxygenionen zeigt, dass Sauerstoff zwei Schalen hat, während die zweite Schale acht Elektronen enthält. Die Elektronenkonfiguration zeigt an, dass das Sauerstoffion jetzt ist und die Elektronenkonfiguration von Neon hat. In diesem Fall ist die Wertigkeit für Sauerstoffionen -2. Die Valenzelektronen für Sauerstoffionen (O ² ) haben acht Elektronen in ihrer letzten Schale.

Welche Wertigkeit hat Sauerstoff (O)?

Wertigkeit (oder Wertigkeit) ist die Fähigkeit des Atoms eines Elements, sich mit einem anderen Atom bei der Bildung eines Moleküls zu verbinden. Die Wertigkeit ist die Anzahl der ungepaarten Elektronen, die in der letzten Umlaufbahn eines Elements gefunden werden. O*(8) ist die Elektronenkonfiguration von Sauerstoff, wenn er angeregt wird. Es ist O*(8) = 1s ²  2s ²  2p _x ²  2p _y ¹  2p _z ¹ .

Die Elektronenkonfiguration von Sauerstoff (O) zeigt an, dass sich im letzten Orbital zwei ungepaarte Elektronen befinden.

Die Wertigkeit von Sauerstoff ist also 2.

Fakten

• Atomsymbol (im Periodensystem der Elemente: O
• 8. Ordnungszahl (Anzahl Protonen im Kern).
• Die durchschnittliche Masse eines Atoms wird als Atomgewicht bezeichnet. Es ist 15,9994
• Phase bei Raumtemperatur – Gas
• O-16 ist das häufigste Isotop (99,757 Prozent natürliche Häufigkeit).
• Schmelzpunkt: minus 361,82 Grad Fahrenheit (minus 218,79 Grad Celsius)
• Dichte: 0,001429 g pro Kubikzentimeter
• Siedepunkt: minus 297,31 Grad F (minus 182,95 Grad C)
• Anzahl stabiler Isotope (Atome mit unterschiedlicher Neutronenzahl desselben Elements): 11; Drei

Verweise:

• West, Robert (1984). CRC, Handbuch der Chemie und Physik . Boca Raton, Florida: Verlag der Chemical Rubber Company.
• Dole, Malcolm (1965). “Die Naturgeschichte des Sauerstoffs” (PDF) . Die Zeitschrift für Allgemeine Physiologie .
• Emsley, John (2001). “Sauerstoff”. Die Bausteine ​​der Natur: Ein A–Z-Leitfaden zu den Elementen . Oxford, England: Oxford University Press.
• Schmidt-Rohr, K. (2020). “Sauerstoff ist das hochenergetische Molekül, das das komplexe vielzellige Leben antreibt: Grundlegende Korrekturen der traditionellen Bioenergetik”  ACS Omega  5 : 2221–33.
• https://www.bbc.co.uk/bitesize/topics/zstp34j/articles/z83kng8
• https://en.wikipedia.org/wiki/Sauerstoff
• https://www.nature.com/articles/s41467-020-14565-w