Պատանի քիմիկոս` թթվածին

Թթվածինը և նրա միացությունները

—Թթվածին – քիմիական տարր է որի նշանն է O և ատոմային թիվը՝ 8:Թթվածինը առաջին անգամ ստացել է Կ.Շեելեն 1770 թ.` սելիտրայի քայքայումից:1774 թ. Ջ. Պրիստրին թթվածին ստացել է սնդիկի օքսիդի քայքայումից:

—Բնության մեջ թթվածինը գտնվում է ինչպես ազատ վիճակում (օդում 21% ըստ ծավալի և 23% ըստ զանգվածի), այնպես էլ միացությունների ձևով (ջուր, բազմազան ապարներ):Այն Երկրի վրա ամենատարածված տարրն է.կազմում է նրա զանգվածի մոտ 30%-ը:Երկրագնդի զանգվածի կեսից ավելին թթվածին է,մարդու օրգանիզմի 65 % կազմում է թթվածին:

—Հանդես է գալիս երկու ալոտրոպ ձևափոխությունների ձևով` թթվածին (O2) և օզոն (O3)

Թթվածինը

—Թթվածինն անգույն, անհամ և անհոտ գազ է: Այդ պատճառով մեր զգայարաններն այն չեն ընկալում: Սակայն թթվածնի բացակայությունը կամ անբավարարությունը կզգանք անմիջապես. պարզապես շնչահեղձ կլինենք:

—Երկրի վրա թթվածինն ամենատարածված քիմիական տարրերից է և հանդիպում է ամենուրեք, այն կազմում է օդի, ջրի, երկրակեղևի, կենդանի օրգանիզմների, բույսերի զգալի մասը: Թթվածինը մտնում է մեր սննդամթերքի՝ ածխաջրերի, ճարպերի, սպիտակուցների բաղադրության մեջ:

—Թթվածինը կարևոր է հատկապես նրանով, որ մենք շնչում ենք այն: Շնչառությունը Երկրի կենսոլորտի, կյանքի գոյատևման ամենակարևոր նախապայմանն է: Թթվածինը մթնոլորտում գտնվում է ազատ վիճակում (O2) և կազմում է նրա հինգերորդ մասը: Մթնոլորտի վերին շերտերում թթվածինը գտնվում է օզոնի (O3) ձևով, որը կարևոր նշանակություն ունի Երկրի վրա կյանքի պահպանության խնդրում: Մթնոլորտում թթվածնի կորուստը՝ օքսիդացման, այրման, նեխման և շնչառության պատճառով, բույսերը վերականգնում են լուսասինթեզով: Նրանք նույնպես շնչում են, սակայն դա տեղի է ունենում օրվա միայն մութ ժամերին՝ գիշերը: Թթվածնի հետ նյութերի փոխազդեցությունը կոչվում է օքսիդացում: Օքսիդացման ռեակցիաներ են այրումը, շնչառությունը, մետաղների ժանգոտումը, բույսերի մնացորդների փտումը և այլն:

—Այրումն ուղեկցվում է ջերմության և լույսի անջատմամբ: Այրվում են փայտը, ածուխը, թուղթը, բնական գազը, նավթը և այլն: Կենսաքիմիական շարժընթացներում տեղի է ունենում դանդաղ օքսիդացում, որի ժամանակ թթվածնի հետ նյութի փոխազդեցությունն ընթանում է դանդաղ, ջերմությունն անջատվում է աստիճանաբար՝ առանց լույսի անջատման: Դանդաղ օքսիդացում են, օրինակ, խաղողաշաքարի (գլյուկոզի) օքսիդացումն օրգանիզմում, բույսերի մնացորդների փտումը, շնչառությունը, լուսասինթեզը, երկաթի ժանգոտումը խոնավ օդում: Տեխնիկայում թթվածինը ստանում են հեղուկ օդի կոտորակային թորմամբ և ջրի էլեկտրոլիզով:

Ստացումը

—1.Բնության մեջ թթվածնի ահռելի ծախսը լրացնում է ֆոտոսինթեզ  ռեակցիան,որը ընթանում է լույսի և քլորոֆիլի պայմաններում.

—6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2↑

—2.Արտադրության մեջ թթվածինը ստացվում է օդից :Օդը սովորական ճնշման տակ -200°С սառեցնելիս՝ վեր է ածվում բաց երկնագույն հեղուկի,ապա զգույշ տաքացնում են -195°С-ում անջատվում է ազոտը ,իսկ -183°С-ում անջատվում է թթվածինը:Գազային թթվածինը պահում են պողպատե գլանանոթներում (բալոններում) 10-15 ՄՊԱ ճնշման տակ 1 մմ սնդիկի սյան,որը հավասար է 133,3 Պա:

—3.Լաբորատորիայում թթվածինը ստանում են թթվածին պարունակող բարդ նյութերի քայքայումից.

2HgO=2Hg+O2↑
2H2O2=2H2O+O2↑
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ (Բերթոլեի աղ) 4K2Cr2O7=4K2CrO4+2CrO3+3O2↑
2KNO3=2KNO2+O2↑

Ֆիզիկական հատկությունները

—Թթվածինը անգույն,անհամ,անհոտ գազ է:Եռում է -183°С, պնդանում է -219°С:Հեղուկ և պինդ վիճակում երկնագույն է,թթվածնի պարամագնիսական հատկությունը երևում է հեղուկ վիճակում:Թթվածնի խտությունը 0°С, 101 ԿՊա ճնշման տակ հավասար է 1,43 գ/լ:Թթվածինը ջրում վատ է լուծվում 20°С-ում 100 ծավալ ջրում լուծվում է 3 ծավալ թթվածին, 0°С-ում 5 ծավալ թթվածին: