الخواص الكيميائية والفيزيائية لعنصر الأكسجين

 الاكسجين هو أحد أهم الغازات المعروفة على سطح الأرض، حيث أنه ضروري وعامل رئيسي للحياه، وهو يكون 21% من الغلاف الجوي المحيط بالأرض، ويتم استخدامه في الأغراض الطبية، كما له تأثير هام وحيوي على النبات والحيوان وكذلك المعادن، وعلى الرغم من أنه أساسي للحياة، حيث أنه يمثل ثلثي كتلة جسم الإنسان، وكذلك نصف كتلة الماء والقشرة الأرضية تقريبًا،إلا أن وجوده بنسب أعلى من المسموح بها قد يسبب أضرارًا صحية بالغة.

تسمية عنصر الاكسجين:

ترجع تسمية عنصر الأكسجين بهذا الاسم، إلى الكلمة اليونانية”oxys” وكلمة “genes” ، أو كلمة “oxygens”، والتي تعني “مكون الأحماض” أو “منتج الأحماض”.

يمكنك الاطلاع أيضًا على: التحلل الانتقائي لعنصر الذهب من مصادر متعددة المعادن في المحاليل العضوية

اكتشاف عنصر الاكسجين:

• تم اكتشاف الأكسجين في عام 1774 بواسطة كلًا من العالمين الكيميائيين Carl Wilhelm Scheele و Joseph Priestly، كل منهما على حدة.
•  غير أن الاكتشاف تم انتسابه إلى Priestly لأن Scheele لم يقم بتسجيل ونشر اكتشافه.
  فلقد اكتشف العالم الكيميائي Priestly الأكسجين أثناء عن طريق اختبار تصاعد غاز عديم اللون عند تسخين أوكسيد الزئبق الأحمر.
•  كما قام بإجراء تجربة لمعرفة ما إذا كان يمكن للنبات أن ينتج غاز الأكسجين،  حيث قام بوضع شمعة في وعاء مغلق، وجد أن الشمعة انطفأت، أعاد التجربة بوضع شمعة مضاءة مع نبات في وعاء مغلق، وجد أن الشمعة ظلت مضاءة.
•  وهو ما يثبت أن النباتات تنتج غازًا يساعد على الاشتعال، وأن هذا الغاز هو الأكسجين.

الخصائص الفيزيائية لعنصر الاكسجين:

•  عنصر كيميائي يرمز له بـ O، ويكون عدده الذري 8، وهو يحتوي على 8 إلكترونات و8 بروتونات.
• وهو يصنف على أنه غاز أو لافلز، ليس له لون أو رائحة أو طعم.
• ويوجد ضمن عناصر المجموعة 16 في الجدول الدوري، والتي تسمى الكالكوجينات Chalcogen.
• ويبلغ الوزن الذري له 15.999 وكثافته 1.429 g/L.
•  ويتكون من ذرتين أكسجين مرتبطتان معًا مكونتان أكسجين ثنائي O2.
•  يعتبر الأكسجين موصل رديء للحرارة وكذلك الكهرباء.
•  قليل الذوبان في الماء والكحول وبعض السوائل الأخرى.
•  إن ذوبانه في الماء يعتمد على درجة الحرارة، حيث أنه قليل الذوبان في المياه الباردة.
• كما أن الأكسجين يعتبر أكثر كثافة وأثقل وزنًا من الهواء.
• يتكثف غاز الأكسجين عند 90.20 K، ويتجمد عند 54.36 K.

يمكنك الاطلاع أيضًا على: حفّازات كيميائية بكلفة منخفضة تعزز استخلاص الهيدروجين من الماء

الخواص الكيميائية للأكسجين

• يعتبر الأكسجين عامل مؤكسد قوي.
• يعمل الأكسجين على تكوين مركبات من خلال التفاعلات الكيميائية مع أي عناصر أخرى.
•  أو من خلال التفاعلات التي تختزل العناصر الكيميائية من مركباتهم.
•  وتكون هذه التفاعلات مصحوبة إنبعاث حرارة وضوء، وتسمى تلك الحالات بالاحتراق.
•  يأتي الأكسجين في المرتبة الثانية في السلبية الكهربية، يسبقه عنصر الفلور.
• كما أنه الثالث في الكون انتشارًا بعد الهيدروجين والهيليوم.
• يمكن الحصول على الأكسجين السائل من خلال تكثيف الهواء باستخدام النيتروجين البارد.
• إن أسطح معظم المعادن تتكون من الأكسجين أو الهيدروكسيد عند التعرض للهواء الجوي.
•  العناصر الفلزية تكون طبقة من الأكسيد القلوي، بينما العناصر اللافلزية تكون طبقة من الحمضي.

الأوزون O3:

•  يعتبر الأوزون O3 أحد أشكال غاز الأكسجين، وهو مكون من 3 ذرات بدلًا من إثنين، وهو غاز ذو لون أزرق.
•  تولد من الأكسجين من خلال الشحنات الكهربية.
• وهو غاز سام وسريع التفاعل
• غير أنه يعمل على حماية الحياة على سطح الأرض، من خلال إمتصاص الأشعة الفوق بنفسجية المنبعثة من الشمس في طبقات الغلاف الجوي العليا.

دورة الأكسجين:

•  أثناء عملية البناء الضوئي أو photosynthesis، يقوم النبات بإخراج الأكسجين O2 إلى الهواء.
• يأخذ الحيوان والإنسان الأكسجين O2 من الهواء، وذلك خلال عملية التنفس، ويتم إخراجه على شكل ثاني أكسيد الكربون CO2.
• يقوم النبات بأخذ ثاني أكسيد الكربون CO2 من الهواء لتصنيع الغذاء، ثم يخرج الأكسجين O2 مرة ثانية إلى الهواء.

المراجع

1. Aristegi, L., O. Izagirre, and A. Elosegi. 2009. A comparison of several strategies for calculating frequency in tables and their effects on gastrointestinal estimation. Aquatic Biology 635: 113-124. Doi: 10.1007 / S10750-009-9904-8
2. Attard, Glud,  McGinnis, and Rysgaard, 2014. Seasonal rates of benthic primary generation in Greenland Strait measured by correlation of oceanic vortex, Limnol. Ossia nuger, 59: 1555-1569, Doi: 10.4319 / lo.2014.59.5.1555
3. Aufdenkampe,  Mayorga, Raymond, Melack,  Doney, . Allen, Alto, 2011, Coupling rivers with the biogeochemical cycles of land, oceans, and climate. In front of me. School. Environment. 9: 53-60. Doi: 10.1890 / 100014 Bansal.