Dioxygen, $ \ ce {O2} $ היא מולקולה מאוד מיוחדת. רוב טוב של אורגניזמים עלי אדמות משתמשים בדיו חמצן כדי לנשום ולשרוד. חמצן הוא גם היסוד השני בשכיחותו בשמיים, כמו גם היסודות השופעים ביותר בקרום כדור הארץ. מה הופך אותו לכל כך מיוחד? זה בגלל השפע שלו, וזה ברור, וגם בגלל זה ש כוח מחמצן חזק .

אם אתה תלמיד מתחת לכיתה יא ', ייתכן שתלמד כי חמצון הוא תוספת חמצן או סילוק מימן. כעת אציג הגדרה חדשה של חמצון.

חמצון: אובדן האלקטרונים מחומר נקרא חמצון.

הריאגנטים הגורמים לחומרים להתחמצן הם נקראים חומרים מחמצנים . $ \ ce {O2} $ הוא דוגמה לסוכן חמצון. סוכן חמצון פופולרי בכימיה אנליטית הוא אשלגן פרמנגנט ($ \ ce {KMnO4} $).

פעמים רבות, אובדן אלקטרונים ממשי אינו מתרחש, אלא מעבר של אלקטרונים מאלמנט אחד לאלמנט. אחרת בתוך אותה מולקולה מתרחשת, הנחשבת גם כחמצון. כדי להסביר דברים כאלה, אנו מציגים את המושג מספרי חמצון . דרך קלה למצוא מספר חמצון של אלמנט בתרכובת היא:

Ox.num = (מספר הקשרים שנוצרו באטומים אלקטרוניים) - (מספר הקשרים עם אטומים אלקטרופוזיטיביים)

לדוגמה, קח פחמן דו חמצני. מבנהו הוא:

שים לב שקשרים שנוצרו על ידי אטום עם אטום דומה אינם נחשבים (כמו $ \ ce {OO} $ או $ \ ce {SS } $).

פחמן יוצר ארבעה קשרים עם אטומים אלקטרוניים יותר (חמצן). אז מספר החמצון הוא +4.

אם מספר החמצון של אטום כלשהו של מולקולה מוגבר באמצעות תגובה, אנו אומרים שהתחמצנות התרחשה. שים לב שכשזה קורה, מספר החמצון של חומר החמצון יקטן.

עכשיו, סוף סוף (עם נשימה עמוקה), בוא נבוא לשאלתך.

ייחוד חמצן:

חמצן בטבע, שכן לדו חמצן יש מספר חמצון 0. מכיוון שהוא כל כך אלקטרוני שלילי, כמעט תמיד הוא יוצר קשרים עם אטומים אלקטרופוזיטיביים, ולכן מספר החמצון שלו בתרכובות הוא תמיד שלילי. לחמצן עצמו יש נטייה כה גבוהה לקרוע אלקטרונים ממולקולות אחרות. זה מה שהופך את החמצן למיוחד מאוד.

יש כל כך הרבה דוגמאות לתגובות חמצון עם חמצן:

בעירה: שריפת חומר עצמו היא תגובת חמצון. אם אתה שורף פחם (פחמן), מספר החמצון שלו עובר מ- 0 (בפחמן טהור) ל- +4 (בפחמן דו חמצני).

נשימה: אפילו גופנו צריך לעשות תגובת חמצון כדי לשמור עלינו באנרגיה לעשות את העבודה היומיומית שלנו, כמו לשאול ולענות על שאלות ב- StackExchange. גלוקוז, שמספר החמצון שלו הוא 0 (מספר שווה של קשרים עם חמצן ופחמן בנוסחתו $ \ ce {C6H12O6} $) מחומצן על ידי החמצן שאנו נושמים לפחמן דו חמצני.

חלק ניכר מהתכונות המעניינות של חמצן נובע מכוחו המחמצן. אמנם חמצונים רבים ידועים, כמו פלואור למשל; חמצן הוא, ותמיד, יהיה הידוע ביותר!

שאלתך רחבה למדי, לכן אתמודד איתה בחלקים.

שפע אלמנטים

אין דבר מוכר לאנושות (מבחינת התדירות ב התרחשותם) כתגובות הקשורות לתרכובת זו

הסיבה לכך היא שתדירות תלויה בשפע. אם אתה מסתכל על שפע היסודות על פני האדמה חמצן הוא הראשון:

  כמות היסודות O 44.8 Mg 22.Si 21.5Fe 5.8 Ca 2.3 Al 2.2 Na 0.3 K 0.03 Sum 99.7  קוד> 

עלינו לדאוג ל"סוג "החמצן אליו אתה מתייחס למעשה ל- $ \ ce {O2} $ המיוצר בעיקר על ידי פוטוסינתזה המקושרת כל כך להיסטוריה האבולוציונית של הפלנטה שלנו. אם יש לך מבט לאטמוספרה אלה היחס.

  אלמנט פורמולה% חנקן N2 78.084 חמצן O2 20.946 ארגון Ar 0.9340 פחמן דו חמצני CO2 0.04 ניאון Ne 0.001818 הליום הוא 0.000524 מתאן CH4 0.000179  קוד> 

Electronegativity

מדוע אין שום אלמנט אחר כמו חנקן? הן מולקולות אחרות שיש בהן אלקטרונגטיביות רבה יותר ומכאן שהן טובות חומרים מחמצנים אך בגלל שפען, הן אינן נפוצות כל כך.