Tlen

Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też: Tlen (komunikator internetowy).

N - O - F   O S       Układ okresowy
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.*	Tlen, O, 8
Własności metaliczne	niemetal
Grupa, okres, blok	16 (VIA), 2, p
Gęstość, twardość	1,429 kg/m3, nie dotyczy
Wygląd	Ciekły tlen
Kolor	bezbarwny
Własności atomowe
Masa atomowa	15,9994 u
Promień atomowy (obl.)	60 (48) pm
Promień kowalencyjny	73 pm
Promień van der Waalsa	152 pm
Konfiguracja elektronowa	[He]2s²2p4
e- na poziom energetyczny	2, 6
Stopień utlenienia	±2, ±1
Własności kwasowe tlenków	brak
Struktura krystaliczna	regularna
Własności fizyczne
Stan skupienia	gazowy
Temperatura topnienia	54,36 K (-218,79 °C)
Temperatura wrzenia	90,18 K (-182,97°C)
Zapach	bezwonny
Kolor	bezbarwny
Objętość molowa	17,36×10-6 m³/mol
Ciepło parowania	3,4099 kJ/mol
Ciepło topnienia	0,22259 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	bd
Prędkość dźwięku	317,5 m/s (293 K)
Pozostałe dane
Elektroujemność	3,44 (Pauling) 3,50 (Allred)
Ciepło właściwe	920 J/(kg*K)
Przewodność właściwa	bd
Przewodność cieplna	0,02674 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny	1313,9 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny	3388,3 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny	3388,3 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny	7469,2 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r s.r. e.r. MeV p.r. 15O {syn.} 122 s β+   15N 16O 99,762% stabilny izotop z 8 neutronami 17O 0,038% stabilny izotop z 9 neutronami 18O 0,2% stabilny izotop z 10 neutronami
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu

Zobacz hasło tlen w Wikisłowniku

Tlen (O, łac. oxygenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z grupy tlenowców w układzie okresowym.

Stabilnymi izotopami tlenu są ¹⁶O (stanowi ponad 99% tlenu naturalnego), ¹⁷O oraz ¹⁸O.

Tlen w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych O₂ oraz trójatomowych – ozonu O₃ (głównie w ozonosferze). Szczególną jego odmianą jest odkryty w latach 90. XX w. „czerwony tlen” o wzorze O₄.

Tlen jest paramagnetykiem. Ciekły tlen ma barwę niebieską.

[edytuj] Występowanie

Jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na Ziemi – zawartość tlenu w jej skorupie wynosi 45%. Stanowi też 20,95% objętości atmosfery ziemskiej. W postaci związków z innymi pierwiastkami wchodzi w skład hydrosfery (gdzie jego zawartość wynosi około 89% – woda) i litosfery jako tlenki (np. krzemionka (piasek) zawiera ok. 53% tlenu). W przyrodzie obieg tlenu odbywa się w cyklu zamkniętym.

[edytuj] Historia

Pierwszym odkrywcą tlenu najprawdopodobniej był żyjący w XVI wieku na dworze Zygmunta III Wazy alchemik Michał Sędziwój. Otrzymywał tlen z rozkładu saletry potasowej podczas jej prażenia, które to doświadczenie opisał w swoim dziele z 1604 r. p.t. "Dwanaście traktatów o kamieniu filozofów". Stwierdzał, że saletra jest ciałem złożonym, zawierającym "ducha świata" (tak nazwał tlen, uznając go za kamień filozoficzny), umożliwiającym życie ludzi i zwierząt. Wiedział więc, że gaz jest składnikiem powietrza i jest niezbędny do życia.

Tlen został odkryty ponownie przez Carla Sheele przed rokiem 1773, ale odkrycie nie zostało opublikowane przed rokiem 1777, kiedy za odkrywcę uznawano już Josepha Priestley'a, który otrzymał tlen ogrzewając tlenek rtęci(II) i zbierając wydzielający sie gaz. Opublikował on swoje odkrycie w roku 1775. Ciekły tlen po raz pierwszy otrzymali profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego, Zygmunt Wróblewski i Karol Olszewski, 5 kwietnia 1883 roku. Wcześniej, w 1877, mgłę skroplonego tlenu zaobserwowali niezależnie Szwed Raoul Pictet^[1] i Francuz Louis-Paul Cailletet^[2].

Łacińska nazwa tlenu oxygenium (z gr. oksy - kwaśny, gennao - rodzę), wprowadzona została przez Antoine Lavoisiera.

Polska nazwa "tlen" wywodzi się od słowa "tlić" i została nadana przez Jana Oczapowskiego. Wcześniejsza polska nazwa "kwasoród" była dosłownym tłumaczeniem łacińskiej, a wprowadził ją Jędrzej Śniadecki.

[edytuj] W przyrodzie

Tlen jest pierwiastkiem biogennym.

Jest niezbędny organizmom tlenowym do przeprowadzenia fosforylacji oksydacyjnej będącej najważniejszym etapem oddychania. Niektóre organizmy beztlenowe giną w obecności niewielkich ilości wolnego tlenu. Organizm przeciętnego dorosłego człowieka zużywa w ciągu minuty ok. 200 ml (0,3 g) tlenu. Oddychanie czystym tlenem jest dość niebezpieczne, ponieważ podnosi on ciśnienie krwi i wywołuje kwasicę. Niedobór tlenu staje sie niebezpieczny dla życia, gdy jego zawartość w powietrzu spada poniżej 10-12%.

Zwierzęta wykorzystują go w procesie oddychania tlenowego w celu otrzymania energii:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

[edytuj] Otrzymywanie w warunkach laboratoryjnych

• poprzez podgrzewanie nadmanganianu potasu w temp. pow. 230°C:

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

• poprzez termiczny rozkład azotanu(V) potasu w temp. powyżej 400°C, ale nie większej niż 440°C:

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂↑

• poprzez ogrzewanie tlenku rtęci(II):

2HgO → 2Hg + O₂↑

• poprzez rozkład wodnego roztworu nadtlenku wodoru (wody utlenionej lub perhydrolu) pod wpływem ciepła lub katalizatora, np. dwutlenku manganu:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑

• w wyniku elektrolizy wody

2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑

[edytuj] Zastosowanie

Tlen jest używany do spalania węglowodorów, tworzenia tlenków.

Spalanie węglowodorów:

• całkowite:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

• półspalanie (przy niedostatecznym dostępnie tlenu):

2CH₄ + 3O₂ → 2CO + 4H₂O

CH₄ + O₂ → C + 2H₂O

[edytuj] Związki tlenu

Tlen wchodzi w skład wielu związków chemicznych o dużym znaczeniu przemysłowym: tlenków (w szczególności wody oraz dwutlenku węgla), nadtlenków (w szczególności nadtlenku wodoru), kwasów tlenowych, zasad. Jest też składnikiem większości związków organicznych o znaczeniu biologicznym np.: białka, tłuszcze.

[edytuj] Zobacz też

• tlen singletowy
• dziura ozonowa

Przypisy

Zobacz galerię na Wikimedia Commons:
Tlen

p • d • e

Pierwiastki chemiczne

(Ac) aktyn · (Am) ameryk · (Sb) antymon · (Ar) argon · (As) arsen · (At) astat · (N) azot · (Ba) bar · (Bk) berkel · (Be) beryl · (Bi) bizmut · (Bh) bohr · (B) bor · (Br) brom · (Ce) cer · (Cs) cez · (Cl) chlor · (Cr) chrom · (Sn) cyna · (Zn) cynk · (Zr) cyrkon · (Ds) darmsztadt · (Db) dubn · (Dy) dysproz · (Es) einstein · (Er) erb · (Eu) europ · (Fm) ferm · (F) fluor · (P) fosfor · (Fr) frans · (Gd) gadolin · (Ga) gal · (Ge) german · (Al) glin · (Hf) hafn · (Hs) has · (He) hel · (Ho) holm · (In) ind · (Ir) iryd · (Yb) iterb · (Y) itr · (I) jod · (Cd) kadm · (Cf) kaliforn · (Cm) kiur · (Co) kobalt · (Kr) krypton · (Si) krzem · (Xe) ksenon · (La) lantan · (Li) lit · (Lr) lorens · (Lu) lutet · (Mg) magnez · (Mn) mangan · (Mt) meitner · (Md) mendelew · (Cu) miedź · (Mo) molibden · (Nd) neodym · (Ne) neon · (Np) neptun · (Ni) nikiel · (Nb) niob · (No) nobel · (Pb) ołów · (Os) osm · (Pd) pallad · (Pt) platyna · (Pu) pluton · (Po) polon · (K) potas · (Pr) prazeodym · (Pm) promet · (Pa) protaktyn · (Ra) rad · (Rn) radon · (Re) ren · (Rh) rod · (Rg) roentgen · (Hg) rtęć · (Rb) rubid · (Ru) ruten · (Rf) rutherford · (Sm) samar · (Sg) seaborg · (Se) selen · (S) siarka · (Sc) skand · (Na) sód · (Ag) srebro · (Sr) stront · (Tl) tal · (Ta) tantal · (Tc) technet · (Te) tellur · (Tb) terb · (O) tlen · (Th) tor · (Tm) tul · (Ti) tytan · (Uub) ununbium · (Uuh) ununhexium · (Uuo) ununoctium · (Uup) ununpentium · (Uuq) ununquadium · (Uut) ununtrium · (U) uran · (V) wanad · (Ca) wapń · (C) węgiel · (H) wodór · (W) wolfram · (Au) złoto · (Fe) żelazo

---

Pierwiastki niezsyntezowane: (Uus) ununseptium · (Uue) ununennium · (Ubn) unbinilium · (Ubu) unbiunium · (Ubb) unbibium · (Ubt) unbitrium · (Ubq) unbiquadium · (Ubp) unbipentium · (Ubh) unbihexium (Ubs) unbiseptium