Նպատակը՝
- Սովորել ոչ միայն թթվածին թեման այլ նաև տեղեկություն ստանալ տարբեր գազային նյութերի մասին,որոնք մտնում են մթնոլորտի կազմի մեջ:
Մթնոլորտը, որով պայմանավորված է կյանքի գոյությունը Երկրի վրա, մի քանի գազերի՝ ազոտի (78%), թթվածնի (21%), արգոնի (0,93%), ածխաթթվական գազի (0,03%) խառնուրդ է:
Ազոտ
Ազոտը քիմիական տարր է, պարբերական աղյուսակի 15- րդ խմբի 7- րդ տարրը, քիմիական նշանը ՝ N, ատոմային թիվը ՝ 7, ատոմային զանգվածը ՝ 14.0067:
Ազոտը ազատ վիճակում անհամ և անհոտ գազ է, ջրում վատ է լուծվում։ Մոլեկուլը կազմված է 2 ազոտի ատոմներից (N2), որոնց կապը շատ ամուր է։
Բնության մեջ ազոտը կազմված է 14N (խառնուրդում բաղադրությունը՝ 99.63%) և 15N կայուն նուկլիդներից։ Արտաքին էլեկտրոնային մակերեսի կարգը 2s²2p³:
Ազոտի նեյտրալ ատոմի շառավիղը 0.074 նմ է, իոններինը. N3- – 0.132, N3+ – 0.030 և N5+ – 0.027 նմ։ Պարզ նյութ ազոտը (CAS- համարը 7727-37-9) բավականին իներտ գազ է, որը կազմում է երկիր մոլորակի մեկ քառորդը։
- ծանոթանալ էկոլոգիական խնդիրների հետ:
Էկոլոգիական խնդիրները, որոնք կապված են լանդշաֆտի բաղադրամասերի կամ նրանց կոմպլեքսների առանձին խախտումների հետ, պայմանականորեն կարելի է խմբավորել 6 խմբի մեջ.
- մթնոլորտային (մթնոլորտի աղտոտում՝ ռադիացիոն, քիմիական, մեխանիկական, ջերմային)
- ջրային (մակերևութային և ստորգետնյա ջրերի սպառում և աղտոտում, ծովերի և օվկիանոսների աղտոտում)
- աշխարհա-երկրամորֆոլոգիական (անարդյունավետ պրոցեսների ինտենսիվացում, ռելիեֆի և աշխարհագրական կազմի խախտում)
- բնահողային (հողերի աղտոտում, էրոզիա, դեֆլյացիա և երկրորդային աղակալում և այլն)
- կենսաբանական (բուսականության տվյալներ, անտառի դեգրադացիա, արոտային դեգրեսսիա, տեսակային բազմազանության կրճատում և այլն)
- կոմպլեքսային (լանդշաֆտային) անապատացում, կենսաբազմազանության նվազում, բնապահպանական տարածքների ռեժիմի խախտում և այլն։
Բնության փոփոխման վերաբերյալ էկոլոգիական ուսումնասիրությունների հիման վրա առանձնացնում են հետևյալ էկոլոգիական իրավիճակները.
- անթրոպոէկոլոգիական, բնակչության կյանքի պայմանների և առողջության փոփոխություն,
- բնառեսուրսային, կապված են բնական ռեսուրսների օգտագործման և սպառման հետ, վատացնում են տնտեսության գործունեությունը տարածքների վրա,
- լանդշաֆտա-գենետիկական, պայմանավորված են լանդշաֆտի ամբողջականության խախտմամբ, գենոֆոնդի կորստով, յուրահատուկ բնական գործոնների կորստով։
Պարտադիր
Թթվածնի անձնագրի կազմումը
Քիմիական նշան — O
Քիմիական բանաձև — O2
Հարաբերական ատոմային զանգված — Ar = 16
Հարաբերական մոլեկուլային զանգված — Mr = 32
Իզոտոպները — 160, 170, 180
Կարգաթիվ — 8
Պարբերություն — 2
Խումբ — VI
Ենթախումբ — գլխավոր
Ատոմի բաղադրությունը և կառուցվածքը — ( 8p,8n ) 8e + 8
Մեկ ատոմի զանգվածը — 16 × 1, 66 × 10 ¯27 = 26, 56 × 10¯27
Օքսիդացման աստիճանը — +2, -2
Թթվածնի տարածվածությունը երկրագնդի վրա
Թթվածինը ամենատարածված տարրն է ամբողջ երկրագնդի վրա։ Թթվածինը ոչ միայն մեզ շրջապատող օդի մեջ է այլև շատ տեղերում։ Տոկոսային հարաբերությամբ այն կազմում է երկրագնդի 50%: Իսկ օդում 25%:
Թթվածնի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները
Ֆիզիկա
Թթվածնին (երկթթվածնին)՝ որպես պարզ նյութի, ծանոթ չլինել չեք կարող, քանի որ բոլորս ենք այդ նյութը շնչում։ Հայտնի է, որ թթվածինը.
- սովորական պայմաններում գազ է,
- հոտ չունի,
- անգույն է,
- համ չունի,
- եռում է 90,19 Կ (-182,96 °C) ջերմաստիճանում,
- գոլորշիանում է 54,8 Կ (-218,35 °C) ջերմաստիճանում,
- հեղուկ և պինդ վիճակում երկնագույն է,
- հեղուկ վիճակում դեպի մագնիսն է ձգվում
Քիմիա
Թթվածինն ազատ վիճակում քիմիապես ակտիվ պարզ նյութերից է ու հեշտությամբ փոխազդում է մեծ թվով պարզ և բարդ նյութերի հետ։
- Թթվածնի փոխազդեցությունը ոչ մետաղների հետ.
Թթվածնի հետ անմիջականորեն փոխազդում են գրեթե բոլոր ոչ մետաղները՝ ֆտորից (F2), քլորից (Cl2), բրոմից (Br2) և յոդից (J2) բացի։
Փոխազդում է ածխի հետ։
Կարևոր է նշել, որ թթվածնի պակասի դեպքում ածխի այրումից առաջանում է խիստ վտանգավոր գազ՝ ածխածնի (II) օքսիդ (CO՝ շմոլ գազ).
Սենյակային ջերմաստիճանում ծծումբը նույնիսկ մաքուր թթվածնում չի փոփոխվում, բայց օդում տաքացնելիս այրվում է թույլ երկնագույն բոցով.
Փոխազդում է ֆոսֆորի հետ.
Այս ռեակցիան սկսելու համար անհրաժեշտ է բարձր ջերմաստիճան ռեակցիան ընթանում է ինքնաբերաբար՝ լույսի ու ջերմության անջատմամբ։
- Փոխազդեցությունը մետաղների հետ.
Թթվածնի հետ անմիջականորեն փոխազդում են նաև գրեթե բոլոր մետաղները, օրինակ՝ ոսկին (Au)։ Այդպիսի ռեակցիաներն սկսելու համար սովորաբար տաքացում է պահանջվում.
Օդում մագնեզիումը (Mg) այրվում է շլացուցիչ բոցով, ռեակցիայի հետևանքով առաջանում է սպիտակ փոշի՝ մագնեզիումի օքսիդ.
Պղինձը (Cu) միանում է թթվածնին՝ առաջացնելով սև փոշի՝ պղնձի (II) օքսիդ (CuO).
- Թթվածնով օքսիդանում են նաև բարդ նյութերը.
Թթվածնի կիրառումը
Բազմազան են թթվածնի կիրառման բնագավառները. տեխնիկայում գործընթացների գրեթե 80 %-ն այս նյութի կիրառման վրա է հիմնված։ Մետաղների արտադրություն. Դոմենային վառարանում թուջի ստացման գործընթացն արագացնելու նպատակով հաճախ թթվածնով հարստացված օդ է կիրառվում։ Մաքուր թթվածնում այրումն ընթանում է մոտ հինգ անգամ արագ, քան օդում։ Մեծ քանակությամբ թթվածին է օգտագործվում նաև պողպատահալման գործընթացում։ Մետաղների կտրում, զոդում ու եռակցում. Ջրածինը (H2) թթվածնի հետ հատուկ այրիչներում այրելիս բոցի ջերմաստիճանը հասնում է մինչև 3200 °C, իսկ ացետիլեն (C2H2) օգտագործելիս՝ նույնիսկ մինչև 3500 °C։ Ացետիլենի այրման ռեակցիայի հավասարումն է. Այդպիսի բոցն օգտագործվում է մետաղների կտրման (թթվածնի ավելցուկի պայմաններում), զոդման ու եռակցման նպատակներով։ Պայթեցումների իրականացում (օգտագործվում է հեղուկ թթվածին), շնչառության ապահովում (տիեզերանավերում, ինքնաթիռներում, սուզանավերում, բժշկության մեջ), Բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաների իրագործում, Ազոտական ու ծծմբական թթուների, պարարտանյութերի և այլ նյութերի արտադրում, Հրթիռային շարժիչների գործարկում (այստեղ ևս օգտագործվում է հեղուկ թթվածին), Վառելանյութերի այրում (օգտագործվում է հատկապես մեծ քանակություններով թթվածին)։ Ամենակարևորը թթվածինը նպաստում է այրմանը և շնչառությանը։ Այն մեծ չափով նպաստում է մետալուրգիական գործընթացներին՝ թուջի, պողպատի, ինչպես նաև գունավոր մետաղների (Cu, Zn, Sn, Au) արտադրության համար։ Բժշկության մեջ ծանր հիվանդներին տալիս են թթվածին։ Թթվածին ծախսվում է մետաղների կտրման և եռակցման ժամանակ, սուզանավերում, տիեզերանավերում, ջրի տակ աշխատող մարդկանց համար։
Լրացուցիչ
Թթվածնի ամենակարևոր հատկությունների մասին(շնչառություն,այրում)
Մթնոլորտը երկնային մարմնի գազային ծածկ, որը նրա շուրջը պահպանվում է ձգողականության շնորհիվ։ Քանի որ մթնոլորտի և միջմոլորակային տարածությունների միջև չկա հստակ սահման, ապա ընդունված է մթնոլորտ համարել գազային այն միջավայրը, որը պտտվում է մոլորակի հետ զուգընթաց որպես մեկ ամբողջություն։ Երկիր մոլորակի մթնոլորտը ներառում է թթվածին, որն օգտագործվում է կենդանի օրգանիզմների շնչառության համար, և ածխածնի երկօքսիդ, որն օգտագործում են բույսերը, ջրիմուռները, բակտերիաները ֆոտոսինթեզի համար։ Մթնոլորտը հանդես է գալիս նաև որպես մոլորակը արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից պաշտպանող շերտ։
Ինչ է մթնոլորտը,շերտերը:
Թթվածնի հայտնագործումը Օզոն, օզոնային շերտ,օզոնային ճեղքերի վտանգավորությունը:
Բոլոր քիմիական տարրերի ալոտրոպներից օզոնն առաջինն էր, որ 1840 թ. Քրիստիան Ֆրիդրիխ Շյոնբայնի կողմից առաջարկվեց որպես առանձին քիմիական նյութ։ Հետագայում նա այդ նյութի անունը դրեց ըստ հունական ὄζειν, «հոտ արձակել» բայի՝ ամպրոպից հետո արձակվող յուրահատուկ հոտի համար։
Օզոնային շերտ, օզոնից կազմված շերտ, որ գտնվում է վերնոլորտում, մթնոլորտի 20–30 կմ բարձրություններում և որտեղ գտնվում է ամբողջ մթնոլորտային օզոնի մոտ 90%-ը։Հայտնաբերվել է ֆրանսիացի գիտնականներ Շարլ Ֆաբրիի և Անրի Բուիսսոնի կողմից 1913 թվականին։
Հելիումը բոլոր ազնիվ գազերից ամենակարևորն է։ Այն հեղուկ վիճակում օգտագործվում է որպես ջերմակիր ՝ շատ ցածր ջերմաստիճաններում փորձարկումներ իրականացնելու համար։ Այն 1 մթն-ում եռում է 4,2 Կ-ում, որը ամենացածր եռման կետն է բոլոր միացությունների մեջ։ Հելիումը հարաբերականորեն բարձր կոնցենտրացիա ունի բնական գազի հանքահորերում և կարող է ստացվել նաև նրանցից։
Թթվածին պարունակող նյութեր՝ օքսիդներ
Օքսիդները երկտարր միացություններ են, որոնք բաղկացած են որևէ տարրի և թթվածնի ատոմներից։ Օքսիդներում թթվածինը դրսևորում է -2 օքսիդացման աստիճան։ Թթվածինը իր էլեկտրաբացսականությամբ երկրորդն է՝ ֆտորից հետո։ Այդ պատճառով գրեթե բոլոր տարրերը առաջացնում են օքսիդներ։
Օքսիդները բավականին տարածված են երկրի ընդերքում և առհասարակ տիեզերքում։ Օրինակ այդպիսի միացություններից է ժանգը, ջուրը, շաքարավազը, ածխաթթու գազը։
Միացությունները, որոնք պարունակում են թթվածնի երկու ատոմ կոչվում են պերօքսիդներ, սուպերօքսիդներ։ Կոպիտ ասած նրանք չեն մտնում օքսիդների դասի մեջ։
Ծխելը և օդի ախտոտվածությունը
Կարծում եմ, որ ծուխը շատ վտանգավոր է օդի համար: Այն աղտոտում է օդը:
Իմ կարծիքով ավելի վտանգավոր է օդի համար, քան օրգանիզմի:
Օդի էկոլոգիական վիճակը, մթնոլորտի աղտոտման պատճառները, օդային ավազանի պահպանումը
Ածխաթթու գազ
Շմոլագազ
Ածխածնի մոնօքսիդ (CO), ածխածնի և թթվածնի բինար միացություն, որտեղ ածխածինն ունի +2 օքսիդացման աստիճան: Անգույն, անհամ, անհոտ թունավոր գազ: Դյուրին բռնկվում է։