Ile elektronów walencyjnych ma tlen?

Ósmym pierwiastkiem w układzie okresowym jest tlen (O), a jego symbolem jest „O”. Standardowa masa atomowa tlenu to 15.99903. Poprzez elektrony walencyjne tlen bierze udział w tworzeniu wiązań. Jest to najczęstszy pierwiastek na Ziemi. Po wodorze (i helu) jest również trzecim najliczniej występującym pierwiastkiem we wszechświecie. Dwa atomy z pierwiastka łączą się, tworząc tlen w standardowych temperaturach i ciśnieniu. W reakcji z prawie każdym pierwiastkiem tlen tworzy związki. W wielu przypadkach towarzyszy temu wydzielanie się ciepła i światła, które są znane jako spalanie. Najważniejszym związkiem jest woda. Obecnie tlen dwuatomowy stanowi 20,95% ziemskiej atmosfery. Jednak z czasem uległo to znacznej zmianie. Prawie połowa skorupy ziemskiej składa się z tlenu w postaci tlenków.

Historia

Przed odkryciem tlenu w 1774 roku kilku chemików produkowało tlen. Nie rozpoznali go jednak jako elementu odrębnego od innych elementów. Chociaż Joseph Priestley i Carl Wilhelm Scheele niezależnie odkryli tlen, Priestly jest często przypisywany temu odkryciu. Obaj byli w stanie wytworzyć tlen przez ogrzewanie HgO (tlenek rtęci) . Priestley nazwał gaz, który wyprodukował podczas swoich eksperymentów, „deflogistyką”, a Scheele nazwał go „powietrzem ognia”. Antoine Lavoisier błędnie uważał, że do wytworzenia wszystkich kwasów potrzebny jest tlen. Stworzył nazwę tlen.

Trzecim najobficiej występującym pierwiastkiem we wszechświecie jest tlen. Stanowi prawie 21% ziemskiej atmosfery. Prawie połowa skorupy ziemskiej składa się z tlenu, który stanowi dwie trzecie masy ludzkiego ciała i dziewięć dziesiątych wody.

Używa

Przemysł stalowy jest największym komercyjnym użytkownikiem tlenu. Jest również używany do produkcji różnych chemikaliów, w tym nadtlenku wodoru i kwasu azotowego. Może być również stosowany do wytwarzania epoksyetanu lub tlenku etylenu, używanego jako środek przeciw zamarzaniu, oraz do wytwarzania poliestru i chloroetenu, który jest prekursorem PVC. Spawanie tlenowo-acetylenowe odbywa się przy użyciu gazu tlenowego. Oczyszczanie ścieków i ścieków przemysłowych to coraz większe zastosowanie tlenu w postaci gazowej.

Pozycja tlenu w układzie okresowym

Rola biologiczna

Około 2 miliardy lat temu tlen został po raz pierwszy znaleziony w ziemskiej atmosferze. Powstał z fotosyntezy niebiesko-zielonych alg. Fotosynteza to proces, który wykorzystuje energię słoneczną do przekształcania wody w wodór i tlen. Tlen jest uwalniany do atmosfery, a wodór łączy się z dwutlenkiem węgla, tworząc biomasę.

Żywe istoty potrzebują tlenu do oddychania energią. Dwutlenek węgla to tlen, który powraca do atmosfery. Gazowy tlen jest dość dobrze rozpuszczalny w wodzie. Umożliwia to życie tlenowe w rzekach, jeziorach i oceanach. 

Naturalna obfitość

Atmosfera ma objętość 21%. Jest to połowa między 17% a 25%, co utrudnia oddychanie osobom, które nie są dobrze zaaklimatyzowane. To i jego związki stanowią 49,2% skorupy ziemskiej i około dwóch trzecich ciała ludzkiego. Może być wytwarzany w laboratorium przez elektrolizę wody lub przez dodanie katalizatora manganowego(IV), tlenkowego do wodnego wodoronadtlenku.

Do ekstrakcji gazowego tlenu stosuje się dwie główne metody. Pierwsza to destylacja ciekłego tlenu. Drugą metodą jest osuszenie czystego powietrza za pomocą zeolitu, który pochłania azot i uwalnia tlen. Alternatywną metodą dającą tlen o wyższej czystości jest przepuszczanie powietrza przez częściowo przepuszczalną membranę ceramiczną.

Wpływ tlenu na środowisko

Wysokie stężenia tlenu sprzyjają szybkiemu spalaniu, co powoduje, że w obecności paliw stanowią zagrożenie pożarowe i wybuchowe. Ponieważ atmosfera tlenowa na wyrzutni testowej miała normalne ciśnienie atmosferyczne, pożar, który pochłonął życie członków załogi Apollo 1, szybko się rozprzestrzenił.

Izolacja tlenu

Destylacja frakcyjna to metoda izolowania tlenu. Wiąże się to z zatrzymaniem powietrza atmosferycznego i schłodzeniem go do -181 stopni Celsjusza. Tlen staje się wtedy płynny. Ciekły tlen jest następnie ekstrahowany. Możesz przechowywać go w postaci płynnej w niskich temperaturach lub przekształcić w gaz.

Konsekwencje zdrowotne tlenu

Ponieważ tlen jest niezbędnym składnikiem DNA i prawie wszystkich ważnych biologicznie związków, wymagają go wszystkie formy życia. Jeszcze ważniejsze jest, aby zwierzęta miały stały dopływ tlenu, aby przeżyć. Atom żelaza w hemoglobinie w sercu krwi transportuje tlen do tkanek.

Wszystkie żywe istoty potrzebują tlenu, aby oddychać. Jednak zbyt dużo tlenu może spowodować uszkodzenie płuc. Uszkodzenie płuc może wynikać z długotrwałej ekspozycji na wysoki poziom tlenu. Uszkodzenie płuc może być spowodowane przedłużoną ekspozycją na 50-100% tlenu przy normalnym ciśnieniu powietrza przez długi czas.

Związki tlenu

Reaktywny pierwiastek tlenowy jest wysoce reaktywny. Gazy szlachetne Hel i neon to jedyny pierwiastek, z którym tlen nie tworzy związków. Wynika to z ich niesamowitej stabilności.

• H2O – woda
• Al2O – tlenek glinu (w korundu i boksycie)
• Dwutlenek węgla (produkt z oddychania) – CO2
• Tlenek etylenu C2H4O (używany do produkcji środków przeciw zamarzaniu)
• Fe2O3 Tlenek żelaza(III) (rdza).
• SiO2 – Dwutlenek krzemu (znajdujący się w granicie lub piasku).
• CaCO3 _{._} _ – Węglan wapnia (w krzemianach i wapieniu)

Jakie są elektrony walencyjne tlenu (O)?

Pierwiastki niemetaliczne obejmują tlen. Tlen należy do grupy 16. Elektron walencyjny odnosi się do liczby elektronów pozostających na ostatniej orbicie. Elektrony walencyjne to całkowita liczba elektronów pozostających w powłoce po konfiguracji elektronowej tlenu(O). Właściwości pierwiastka są określane przez elektrony walencyjne. Uczestniczą również w więziach formacyjnych. Konfiguracja elektronowa tlenu pokazuje, że końcowa powłoka zawiera sześć elektronów. Na tej stronie znajduje się artykuł, który wyjaśnia konfigurację elektronową tlenu. Możesz to przeczytać, jeśli chcesz.

Jaką liczbę elektronów, protonów i neutronów zawiera atom tlenu (O)?

Jądro znajduje się w środku atomu. Jądro jest domem dla protonów i neutronów. Liczba atomowa tlenu 8 Liczba protonów w tlenie nazywana jest liczbą atomową. Liczba protonów znajdujących się w tlenie wynosi 8. Jądro zawiera powłokę elektronową równą protonom. Oznacza to, że atomy tlenu zawierają łącznie osiem elektronów.

Różnica między liczbą mas atomowych a liczbą pierwiastków określa liczbę neutronów w elemencie. Oznacza to, że liczba neutronów (n) = masa atomowa (A) + liczba atomowa (Z).

Wiemy, że atomowa ilość tlenu (O) wynosi 8, a atomowa liczba masowa dla O wynosi 16 (15,999). Neutron (n) = 16 – 8 = 8. Liczba neutronów znajdujących się w tlenie (O) wynosi zatem 8.

Walencja to zdolność atomu pierwiastka chemicznego do tworzenia pewnej liczby wiązań chemicznych z innymi atomami. Przyjmuje wartości od 1 do 8 i nie może być równe 0. Jest to określone przez liczbę elektronów atomu zużytych na tworzenie wiązań chemicznych z innym atomem. Walencja to prawdziwa wartość. Liczbowe wartości walencji są oznaczone cyframi rzymskimi (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Jak określić liczbę pierwiastków walencyjnych w atomie tlenu (O)?

Oto kroki w celu określenia elektronu walencyjnego. Jednym z nich jest konfiguracja elektronowa. Bez konfiguracji elektronowej niemożliwe jest określenie wartościowości jakiegokolwiek pierwiastka. Łatwo jest określić wartościowość dowolnego pierwiastka, znając konfigurację elektronów. Ten artykuł zawiera szczegółowe informacje na temat konfiguracji elektronów. Znajdziesz go tutaj. Ten artykuł skupia się na konfiguracji elektronów.

Jednak możliwe jest zidentyfikowanie elektronów walencyjnych poprzez umieszczenie elektronów zgodnie z zasadą Bohra. Dowiemy się teraz, jak zidentyfikować elektron walencyjny tlenu.

Obliczanie liczby elektronów w tlenie (O)

Najpierw musimy znać liczbę elektronów w atomie tlenu. Musisz wiedzieć, ile protonów znajduje się w tlenie, aby określić liczbę elektronów. Aby poznać liczbę protonów, musisz znać liczbę atomową pierwiastka tlenu (O). Do określenia liczby atomowej wymagany jest układ okresowy pierwiastków. Układ okresowy zawiera informacje niezbędne do określenia liczby atomowej pierwiastków tlenowych.

Liczba protonów nazywana jest liczbą atomową. Jądro zawiera również elektrony, które są równe protonom. Oznacza to, że elektrony są równe liczbie atomowej w atomie tlenu. Liczbę atomową tlenu można zobaczyć w układzie okresowym przy 8. Oznacza to, że atom tlenu zawiera osiem elektronów.

Terminy „ stopień utlenienia ” i „ wartościowość ” mogą nie być takie same, ale liczbowo są prawie identyczne. Warunkowy ładunek atomu atomu nazywany jest stanem utlenienia. Może być pozytywny lub negatywny. Walencja odnosi się do zdolności atomu do tworzenia wiązań. Nie może mieć wartości ujemnej.

Będziesz musiał wykonać konfiguracje elektronowe tlenu (O)

Ważny krok 2 Ten krok obejmuje uporządkowanie elektronów tlenu. Osiem elektronów to całkowita liczba atomów tlenu. Konfiguracja elektronowa tlenu pokazuje, że w powłoce L znajduje się sześć elektronów, a w powłoce K dwa.

Oznacza to, że pierwsza powłoka tlenowa ma dwa elektrony, a druga sześć. Konfiguracja elektronowa tlenu przez suborbitę to 1s ²  2s ²  2p ⁴ .

Oblicz całkowitą liczbę elektronów i wyznacz powłokę walencyjną

Trzecim krokiem jest określenie wartości. Powłoka walencyjna jest ostatnią powłoką po konfiguracji elektronowej. Elektron walencyjny to całkowita liczba elektronów znalezionych w powłoce walencyjnej. Konfiguracja elektronowa tlenu wskazuje, że ostatnia powłoka tlenowa ma sześć elektronów (2s ²  2p ⁴ ). Elektrony walencyjne tlenu mają zatem sześć.

1.  Wartościowość jest liczbową charakterystyką zdolności atomów danego pierwiastka do wiązania się z innymi atomami.
2. Wartościowość wodoru jest stała i równa jedności.
3. Wartościowość tlenu jest również stała i równa dwóm.
4. Wartościowość większości pozostałych elementów nie jest stała. Można to określić za pomocą wzorów ich związków binarnych z wodorem lub tlenem.

Tworzenie związków tlenu za pomocą elektronów walencyjnych

Poprzez swoje elektrony walencyjne tlen uczestniczy w wiązaniach formacyjnych. Ten elektron walencyjny bierze udział w tworzeniu wiązań z atomami innych pierwiastków. Dzieląc elektrony z wodorem, atomy tlenu mogą tworzyć wiązania.

Konfiguracja elektronowa wodoru wskazuje, że wodór ma tylko jeden elektron. Związki wody(H2O ₎ składają się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Atom tlenu kończy swoją oktawę i uzyskuje konfigurację elektronową neonu.

Z drugiej strony wodór nabywa elektroniczną konfigurację helu. Wiązanie kowalencyjne umożliwia atomowi tlenu dzielenie elektronów z dwiema cząsteczkami wodoru, tworząc związek H ₂ O (woda).

Ile elektronów walencyjnych ma jon tlenu (O ^2- )?

Konfiguracja elektronowa wykazała, że ​​ostatnia powłoka atomu tlenu zawiera sześć elektronów. Jest oczywiste, że ostatnia powłoka atomu tlenu zawiera sześć elektronów po ich ułożeniu. W tym przypadku elektrony walencyjne tlenu wynoszą 6. Oto, co wiemy. Podczas tworzenia wiązania pierwiastki z 5, 6 lub 7 elektronami w swojej ostatniej powłoce (orbicie) otrzymują elektrony z powłoki, która je zawiera. Aniony to pierwiastki, które mają elektrony i mogą tworzyć wiązania. Na przykład tlen jest pierwiastkiem anionowym.

Ostatnia powłoka odbiera elektrony podczas tworzenia wiązań tlenowych i przekształca je w tlenki (O ² ). Konfiguracja elektronowa jonów tlenu to 1s ²  2s ²  2p ⁶ . Konfiguracja elektronowa oksygenów pokazuje, że tlen ma dwie otoczki, podczas gdy druga otoczka zawiera osiem elektronów. Konfiguracja elektronowa wskazuje, że jon tlenu jest teraz i ma konfigurację elektronową neonu. W tym przypadku wartościowość jonów tlenu wynosi -2. Elektrony walencyjne jonów tlenu (O ² ) mają w swojej ostatniej powłoce osiem elektronów.

Jaka jest wartościowość tlenu (O)?

Wartościowość (lub wartościowość) to zdolność atomu pierwiastka do łączenia się z innym atomem w tworzeniu cząsteczki. Wartościowość to liczba niesparowanych elektronów znalezionych na ostatniej orbicie elementu. O*(8) to konfiguracja elektronowa tlenu, gdy jest on wzbudzony. To O*(8) = 1s ²  2s ²  2p _x ²  2p _y ¹  2p _z ¹ .

Konfiguracja elektronowa tlenu (O) wskazuje, że na ostatnim orbicie znajdują się dwa niesparowane elektrony.

Wartościowość tlenu wynosi zatem 2.

Fakty

• Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków: O
• 8. Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze).
• Średnia masa atomu nazywana jest masą atomową. Jest 15.9994
• Faza w temperaturze pokojowej — gaz
• O-16 jest najpowszechniejszym izotopem (99,757% w naturalnej obfitości).
• Temperatura topnienia: minus 361,82 stopni Fahrenheita (minus 218,79 stopni Celsjusza)
• Gęstość: 0,001429 g na centymetr sześcienny
• Temperatura wrzenia: minus 297,31 stopni F (minus 182,95 stopni C)
• Liczba stabilnych izotopów (atomy o różnej liczbie neutronów z tego samego pierwiastka): 11; Trzy

Bibliografia:

• Zachód, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics . Boca Raton, Floryda: Wydawnictwo Chemical Rubber Company.
• Dole, Malcolm (1965). „Historia naturalna tlenu” (PDF) . Czasopismo Fizjologii Ogólnej .
• Emsley, John (2001). “tlen”. Bloki konstrukcyjne natury: przewodnik od A do Z po żywiołach . Oxford, Anglia: Oxford University Press.
• Schmidt-Rohr, K. (2020). „Tlen jest wysokoenergetyczną cząsteczką zasilającą złożone życie wielokomórkowe: podstawowe poprawki do tradycyjnej bioenergetyki”  ACS Omega  5 : 2221-33.
• https://www.bbc.co.uk/bitesize/topics/zstp34j/articles/z83kng8
• https://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen
• https://www.nature.com/articles/s41467-020-14565-w