Ko‘rib chiqilayotgan elementlar atomlarining sirtqi qavatida oltitadan elektron bo‘lganligidan, ular galogenlarga qaraganda kamroq aktiv bo‘lsa-da, metallmaslar deb ta’riflanishi mumkin

Kislorod gruppachasi davriy sistemadagi oltinchi gruppaning tipik elementlari kislorod bilan oltingugurt va toq qatorlarning atom tuzilishi jihatidan shu elementlarga o‘xshaydigan elementlari — selen, tellurva poloniy kiradi. Poloniy radioaktiv element bo‘lib, kimyoviy jihatdan tekshirilmagan deyish mumkin.

Ko‘rib chiqilayotgan elementlar atomlarining sirtqi qavatida oltitadan elektron bo‘lganligidan, ular galogenlarga qaraganda kamroq aktiv bo‘lsa-da, metallmaslar deb ta’riflanishi mumkin. Bu gruppa elementlarining atomlari ikki elektronni biriktirib olib, ikki zaryadli manfiy ionlarga aylanadi, bu elementlar shunday ionlar holida

metallar bilan hosil qilgan birikmalari tarkibiga kiradi. Ular vodorod bilan hosil qilgan birikmalarida ham manfiy ikki oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Biroq bu elementlarning oksidlanish darajasi kislorodli birikmalarda musbat bo‘lishi ham mumkin; bunday birikmalarda ularning oksidlanish darajasi +4 yoki +6 bo‘ladi. Kislorodning o‘zi bundan mustasno, undagi sirtqi oltita elektron yadro bilan shunday mahkam bog‘langanki, ftordan boshqa elektronlarni kislorod atomidan tortib oladigan birorta ham element yo‘q. Shu sababdan kislorod (O2F2 va OF2 dan boshqa) hamma birikmalarda faqat manfiy ikki oksidlanish darajasini namoyon qiladi (8.3-jadval).

Kislorod gruppasi elementlarning fizik va kimyoviy xossalari, galogenlar gruppasidagidek, tartib raqami ortgan sari qonuniy suratda o‘zgarib boradi. Yangi elektron qavatlarining vujudga kelishi atomlar radiusining uzayishiga sabab bo‘ladi, shunga ko‘ra, atom yadrosiga elektron tortilishi kamayadi, neytral atomlarning oksidlovchi sifatidagi aktivligi susayib, manfiy zaryadlangan ionlarning qaytarish xossalari kuchayadi. Umuman olganda, metallmaslarning xossalari kislorodda yaqqol ko‘rinsa, tellurda juda susayib qoladi.

rasm

Kislorod gruppachasidagi elementlarning vodorodli birikmalari H2R formulaga (R — elementning simvoli) muvofiq keladi: H2O, H2S, H2Se, H2Te. Ular xalkovodorodlar deyiladi. Ular suvda eriganda kislotalar (formulasi o‘shaning o‘zi) hosil bo‘ladi. Elementning tartib raqami ortib borishi bilan bu kislotalarning kuchi ham ortib boradi,

bunga sabab H2R birikmalar qatorida bog‘lanish energiyasining kamayib borishidir. Oltingugurt, selen va tellur kislorod bilan birikmalarning RO2 va RO3 tipidagi bir xil shaklini hosil qiladi. Ularga H2RO3 va H2RO4 kislotalar muvofiq keladi. Elementning tartib raqami ortib borishi bilan bu kislotalarning kuchi kamayib boradi. Ularning hammasi oksidlovchi xossalarni, H2RO3 tipidagi kislotalar esa qaytaruvchi xossalarni ham namoyon qiladi.

Kislorod va uning xossalari. Yer yuzida uchraydigan elementlarning eng ko‘p tarqalgani kisloroddir. Kislorod erkin holatda atmosfera havosida bo‘ladi, atmosfera havosining og‘irlik jihatidan 23,2% ni, hajm jihatidan esa 20,9% ni kislorod tashkil qiladi. Kislorod bog‘langan holda suv tarkibiga (88,9%), turli mineral va tog‘ jinslari tarkibiga, shuningdek, butun o‘simlik va hayvonlar tanasi tarkibiga kiradi. Kislorodning umumiy miqdori Yer sharining sirtqi qobig‘i (havo, suv va Yer po‘stlog‘i) og‘irligining taxminan yarmiga teng.

Тoza holdagi kislorod dastavval, 1772- yilda Sheyele, undan keyin esa 1774- yilda Pristli tomonidan ajratib olingan. Pristli toza kislorodni simob (II) oksiddan olgan edi. Ammo u, o‘zi ajratib olgan gazning havo tarkibiga kirishini bilmas edi. Bir necha yil o‘tgandan keyingina, gazning xossalarini mukammal tekshirgan olim Lavuazye bu gaz havoning tarkibiy qismi ekanligini aniqladi va uni kislorod deb atadi.

Fizik xossalari. Kislorod — rangsiz va hidsiz gaz, havodan biroz og‘ir: 1 l kislorod normal sharoitda 1,43 g, 1 l havo esa 1,29 g keladi. Kislorod – 183°C temperaturada va odatdagi bosimda oson harakatlanadigan och havorang suyuqlikka aylanadi, —218,8°C da esa qotib, qorga o‘xshash massaga aylanadi. Kislorod suvda, garchi juda oz miqdorda bo‘lsa ham, eriydi: 100 hajm suvda 0°C da 4,9 hajm, 20°C da esa 3,1 hajm kislorod eriydi. Suyuq kislorod havorang tusli bo‘ladi, magnit maydoniga tortiladi.

Olinishi. Kislorod laboratoriyada, odatda, bertolle tuzidan olinadi. Bertolle tuzi marganes (IV) oksid (katalizator) ishtirokida qizdirilganda kislorod va kaliy xloridga ajraladi:

2KClO3=2KCl+3O2

Nisbatan toza kislorod kaliy permanganat parchalanganda olinadi:

2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑

Тexnika maqsadlarida ishlatiladigan kislorod havodan olinadi. Buning uchun havoni siqib suyuqlantiriladi, bu aralashma tarkibida 54% suyuq kislorod, 44% suyuq azot va 2% suyuq argon bo‘ladi. So‘ngra suyuq kislorodning qaynash temperaturasi (–183ºC) bilansuyuq azotning qaynash temperaturasi (–195,80C) orasida bo‘ladigan tafovutdan foydalanib, bir-biridan ajratiladi. Hozirgi vaqtda bu aralashmalarni ajratish uchun qo‘llaniladigan apparatura ularni juda toza holda ajratib olishga imkon beradi. Suyuq havoni ajratish yo‘li bilan olingan azot texnika maqsadlarida (asosan, ammiak ishlab chiqarishda) ishlatiladi.

Juda toza kislorod suvni elektroliz qilib olinishi mumkin. Bu usul arzon elektr energiyasi ko‘p bo‘lgan mamlakatlarda keng tarqalgan.

Olingan kislorod ishlab chiqarilgan joyning o‘zida ishlatiladi yoki kerak joylarga suyuqligicha maxsus transport tanklarida, yo temiryo‘l sisternalarida tashiladi. Kislorod, ko‘pincha, po‘lat ballonlarda ham tashiladi, kislorod bu ballonlarga 15 ming kPa bosim ostida joylanadi.

Kimyoviy xossalari. Тashqi elektron pog‘onasini to‘ldirish uchun kislorodga ikkita elektron yetishmaydi. Kislorod ularni aktiv biriktirib olib, –2 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Lekin ftor bilan hosil qilgan birikmalarida (OF2 va O2F2) umumiy elektronlar jufti elektr manfiyroq element bo‘lgan ftorga tomon siljigan. Bu holda kislorodning oksidlanish darajasi mos ravishda +2 va +1 ga, ftorniki esa – 1 ga teng. Kislorod molekulasi ikki atomdan tarkib topgan —O2. U kimyoviy bog‘lanish—qutbsiz kovalent xususiyatga ega.

Ozon molekulasi kislorodning uchta atomidan tarkib topgan—O3.Ozon kislorod elementining allotropik shakl o‘zgarishidir. Kislorod bilan ozon bitta elementning o‘zidan hosil bo‘lganligiga qaramay, ularni xossalari turlicha bo‘ladi. Ozon—o‘ziga xos hidli gaz. Organik moddalarni yemiradi, ko‘pchilik metallarni, shu jumladan, oltin va platinani ham oksidlaydi. U kislorodga nisbatan kuchli oksidlovchidir. Masalan, u kaliy yodid eritmasidan yodni ajratib chiqaradi, kislorod bilan esa bunday reaksiya sodir bo‘lmaydi.

rasm

Ozon oqartiruvchi va dezinfeksiyalovchi ta’sir etadi.

Kislorodning eng muhim kimyoviy xossasi — deyarli barcha elementlar bilan oksidlar hosil qilish xususiyatidir (dastlabki uchta nodir gazning oksidlari olinmagan). Bunda ko‘pchilik moddalar bilan kislorod, ayniqsa, qizdirilganda bevosita reaksiyaga kirishadi. Masalan:

2Ca+O2=2CaO

Kislorod galogenlar, oltin va platina bilan bevosita reaksiyaga kirishmaydi, ularning oksidlari bilvosita yo‘llar bilan olinadi. Murakkab moddalar muayyan sharoitlarda kislorod bilan o‘zaro ta’sirlashadi. Bunda oksidlar, ayrim hollarda esa oksidlar va oddiy moddalar hosil bo‘ladi. Masalan:

2C2H2+5O2=4CO2+2H2O

4NH3+3O2=6H2O+2N2

Kislorod tabiatda g‘oyat muhim rol o‘ynaydi. Hayotiy jarayonlarning eng muhimlaridan biri, ya’ni nafas olish jarayoni kislorod ishtirokida bo‘ladi. Kislorod ishtirokida bo‘ladigan yana bir jarayonning, ya’ni nobud bo‘lgan o‘simlik hamda hayvonlarning yallig‘lanish va chirish jarayonining ham ahamiyati kam emas; bu jarayon o‘simlik hamda hayvon a’zolari tarkibiga kirgan murakkab organik moddalar ancha oddiyroq moddalarga, oqibatda, karbonat angidrid, suv va azotga aylanadi, oddiyroq moddalar esa moddalarning tabiatda aylanish jarayonida yana ishtirok etadi.

Ishlatilishi. Kislorod amalda xilma-xil sohalarda ishlatiladi. Kislorod, ko‘pgina ishlab chiqarishlarda (masalan, sulfat kislota hamda nitrat kislota ishlab chiqarishlarda, domna jarayonida va hokazolarda) kimyoviy jarayonni jadallashtirishda ishlatiladi.

Oksidlanish jarayonlari havodagiga qaraganda kislorodda ancha jadallashadi. Buni ko‘mir, oltingugurt, po‘lat simning kislorodda yonishi kabi oddiy tajribalarda isbotlash mumkin. Oksidlanish jarayonlarini jadallashtirish uchun odatdagi havo o‘rniga kislorod yoki kislorodga boyitilgan havo ishlatiladi.

Metallurgiya sanoatida kislorodni ancha ko‘p miqdori sarflanadi.Kislorod yuqori harorat hosil qilishda ishlatiladi. Kislorod — asetilen alangasining temperaturasi 35000C ga, kislorod — vodorod alangasiniki 3000ºC ga yetadi.

Domna pechiga kislorodga boyitilgan havo puflanganda alanganing temperaturasi ancha ortadi, natijada, suyuqlanish jarayoni tezlashadi va pechning unumdorligi ortadi. Po‘lat suyuqlantirishda — marten va bessemer jarayonlarida havo o‘rniga to‘liq yoki qisman kislorod ishlatish yanada katta samara beradi: bu jarayonlar jadallashibgina qolmay, olinadigan po‘latning sifati ham yaxshilanadi. Kislorodga boyitilgan havodan (60% gacha O2) rangli metallurgiyada (rux, mis va boshqa metallarning sulfidli rudalarini oksidlashda) samarali foydalanilmoqda.

Тibbiyotda kislorod bemorlarning nafas olishini yengillashtirishda (kislorodli yostiqcha va palatkalar) ishlatiladi. Nafas olish qiyin bo‘lgan atmosferada ishlarni bajarishda (yerosti va suvosti ishlarida, kosmik parvozlar va hokazolarda) kisloroddan foydalaniladi.



Тabiatda oltingugurt erkin holatda, „tug‘ma“ deb ataladigan oltingugurt holida ham, har xil birikmalar tarkibiga kirgan holda hamuchraydi. Тug‘ma oltingugurtning eng katta konlari Тurkmanistonning Qoraqum…