Oksijen tüm canlıların yaşamı için hayati ve gerekli bir unsurdur, çünkü aerobik organizmalar onun yardımı olmadan nefes alamazlar. Ayrıca proteinler, karbonhidratlar, nükleik asitler ve lipitler gibi önemli moleküllerin bir parçasıdır. Özelliklerinin, fonksiyonlarının, özelliklerinin ve önemlerinin neler olduğunu öğrenin.
Oksijen nedir?
Amfijenler veya kalkojenler grubunun bir parçası olan, aynı zamanda periyodik tablonun metal olmayan kimyasal serilerinin bir parçası olan gaz halinde bir elementtir. Özelliklerinden biri de normal haliyle tat, koku ve renk içermemesidir. Ancak Dünya atmosferinin hacminin %20,9’unu oluşturur ve hidrojenle birlikte H₂O veya su moleküllerini oluşturur.
Oksijen sembolü
O Eski Yunanca oxys , asit ve genos , jeneratör veya üretici kelimelerinden türeyen O sembolü ile temsil edilir. Temel olarak ismin anlamı asit üreticisi anlamına gelir, çünkü tüm asitlerin bileşimleri için bu elemente ihtiyaç duyduğuna dair yanlış bir inanış vardır.
Oksijenin özellikleri
Açık mavi sıvı oksijen, normal halinin yanı sıra laboratuvarlarda katı halde ve mavimsi kristal tonlarında da bulunur. Öte yandan elementler arasında en iyi oksitleyici ajan olarak görev yapar. Diğer özellikler şu şekilde özetlenmiştir:
- Olağan toplanma durumu : Gaz halinde.
- Manyetizma: Elektronları veya yörüngeleri manyetik alana paralel olarak hizalama eğiliminde olan paramanyetik bir elementtir.
- Organoleptik özellikler : Görünüm olarak renksiz, kokusuz ve tatsızdır.
- Kimyasal reaksiyonlar : Oksijen molekülü, yanma işlemlerine yol açan yüksek bir reaktiviteye sahiptir.
- Elektrik iletkeni : Isı ve elektriği zayıf bir iletkendir.
- Çözünürlük : Azottan daha iyi çözünürlüğe sahiptir.
- Elektronegatiflik : Flordan sonra tüm elementler arasında en iyi elektronegatifliğe sahiptir.
- Dövülebilirlik : Kırılgandır, yani tabaka oluşturmak için düzleştirilemez veya iplik haline gelmek üzere gerilemez.
- Allotropik: Ozon adı verilen iki atomlu moleküllerde (O2 veya dioksijen) ve triatomik moleküllerde (O3) bulunur.
Oksijenin kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 8
- Grup : 16
- Dönem : 2
- Engelle :p
- Atom ağırlığı : 15.9994
- Yoğunluk : 1.429 kg/m³
- Durum : Gaz
- Pas : Değil
- Oksidasyon durumları : -2, -1
- Erime noktası : -223 (°C)
- Kaynama noktası : -183 (°C)
- Özgül ısı : 920 J/(K-kg)
- Elektronegatiflik : 3.44
- Ortalama yarıçap : 60 saat
- Kovalent yarıçap : 73h
- Atom yarıçapı : 60 saat
- Katman başına elektron sayısı : 2, 6
- Elektronik konfigürasyon : [He]2s22p4
Oksijenin kökeni
18. yüzyılın sonunda İsveçli Carl Wilhelm Scheele oksijenin özelliklerini inceledi ve onu havanın ana kahramanı olarak kabul etti. Ancak sonuçlarını 1777 yılına kadar sundu. Bu arada kimyager Joseph Priestley, araştırmasını 1774 yılında yayınladı ve bu nedenle keşfinin yazarı olarak kabul ediliyor.
Priestley, flojistondan arındırılmış hava adını verdiği bir gazın salındığını görene kadar cıva oksidi veya HgO’yu ısıttı. Ayrıca alevin yoğunluğunu arttırdığını da gözlemledi. Daha sonra 1777 yılında Antoine Lavoisier onu kimyasal bir element olarak tanımladı ve ona oksijen adını verdi.
Oksijen ne için kullanılır?
Tıp alanında bu element cerrahi hastaları hayatta tutmak için kullanılmaktadır. Benzer şekilde, oksijen terapisi akciğer, kalp, amfizem gibi rahatsızlıkları olan kişiler için de kullanılıyor. Ek olarak, genellikle su altı ve uzay görevlerinde, örneğin oksijen tankları içeren dalgıç kıyafetlerinde, solunum gazı olarak kullanılır.
Sanayideki diğer bir kullanım alanı ise demir alaşımları, etilen oksit, plastik bazlar ve tekstil malzemelerinin üretimidir. Ayrıca asetileni yakmak veya yakmak ve metalleri hızlı kesen meşaleler yapmak için de kullanılır.
Oksijenin yaşam için önemi
Yaşamsal bir bileşiktir çünkü proteinler, amino asitler, şekerler gibi dünyadaki yaşam için yararlı olan temel biyolojik maddeleri içerir. Aynı şekilde bileşimi, canlıların enerji elde ettiği farklı temel metabolizma moleküllerini içerir. Örneğin bitkilerin, bakterilerin ve diğer bitki organizmalarının fotosentezi.
Diğer unsurlarla etkileşim
Soy gazlar hariç tüm kimyasal elementler bu gazla bileşikler oluşturur. Daha fazla oksijen içeren ikili bileşiklerin bazı örnekleri H₂O, su ve SiO2, silikadır. Doğada bol miktarda bulunanlar arasında silikatlar, mermer, kireçtaşı, alçıtaşı, boksit ve demir oksitler de yer alıyor.
Endüstriyel oksijen elde edilmesi
Üretim yöntemlerinden biri, bunu küçük ölçekte başarmak için kullanılan bir prosedür olan zeolit filtrasyonudur. Azotu yakalayan ve yüksek O içerikli hava oluşturan moleküler eleklerden temiz, kuru hava akışının geçirilmesini içerir.
Bunu üretmenin ikinci yolu, su molekülü H₂O’yu parçalayan bir yöntem olan suyun elektrolizidir. Bu, anodun gaz halindeki O moleküllerini bir kaba doğru çekmesine neden olan bir elektrik dipolünün enjekte edilmesiyle gerçekleşir. Bu sırada katot da hidrojenle aynı şeyi yapar.
Oksijen doygunluğu
Bu, kanda bulunan kimyasal element miktarıdır. Görünüşe göre, kalp kan pompalamaya başladığında oksijen kırmızı kan hücrelerine bağlanıyor. Seviyelerin optimal olması hücrelerin yeterli ölçümü almasını sağlar. Sağlıklı kişilerin yüzdesi %95 ila %100 arasındadır, aksi halde hipoksemi söz konusudur.
Özetle bu kimyasal element normal koşullar altında gaz halindedir. Amfijenler yani metal olmayanlar grubuna dahildir ve 8 numarada yer alır. Ayrıca oksitleyici bir maddedir, paramanyetik, kokusuz, tatsız ve renksizdir. Mükemmel elektronegatifliğe, çözünürlüğe ve iki allotropa, dioksijen ve ozona sahiptir.