Ашылу тарихы[өңдеу | қайнарын қарау]
Ресми болып саналады[4][5], бұл оттегі ашылған ағылшын химик Джозеф Пристли 1 тамыз 1774 жылғы жолымен ыдырау сынап оксидін герметикалық жабық ыдыста (Пристли направлял бұл қосылыс күн сәулесі көмегімен қуатты линзалар).

{\displaystyle {\mathsf {2HgO\ {\xrightarrow {^{o}t}}\ 2Hg+O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2HgO\ {\xrightarrow {^{o}t}}\ 2Hg+O_{2}\uparrow }}
Бірақ Пристли бастапқыда түсінбедім, жаңа жай зат, ол былай деп бөлді бірін құрамдас бөліктеріне ауаның (және атап, бұл “газ дефлогистированным ауамен). Пристли өз ашуы туралы үздік француз химигі Антуан лавуазье өзара бөліп алады. 1775 жылы А. лавуазье өзара бөліп алады орнатты, оттегі құрамдас бөлігі болып табылады ауаның, қышқылдардың және бар көптеген заттар.

Осыдан бірнеше жыл бұрын (1771 жылы) оттегі алды швед химигі Карл Шееле. Ол прокаливал селитру күкірт қышқылы және азот оксидін жая бастаған болатын. Шееле атады бұл газ “отты ауа суреттеді, өзінің ашылуы шығарылған кітап 1777 жылда (өйткені кітабы жарияланды кейінірек қарағанда, деп хабарлады мемлекет Пристли, соңғы болып есептеледі алғашқы ашушы оттегі). Шееле сонымен бірге өз тәжірибесі туралы лавуазье өзара бөліп алады.

Маңызды кезеңі, ол ашуға атсалысты оттегі, жұмыс француз химигі Пьер Байена, ол жариялаған бойынша тотығуға сынап және кейіннен разложению оның оксиді.

Ең соңында, түпкілікті тапты табиғатта алынған газ А. лавуазье өзара бөліп алады, воспользовавшийся ақпаратын Пристли және Шееле. Оның жұмысы болды громадное мәні бар, себебі соның арқасында болды ниспровергнута господствовавшая уақытта тормозившая дамыту химия флогистонная теориясы. Лавуазье әр түрлі заттар мен теориясын жоққа шығарды флогистона, опубликовав нәтижелері салмағы бойынша өртенген элементтері. Салмағы күл арттырды бастапқы элемент салмағы, берді лавуазье өзара бөліп алады құқығы деп айтуға жану кезінде жүреді химиялық реакция (тотығу) заттар, осыған байланысты массасы бастапқы заттар көбейеді, бұл теориясын жоққа шығарады флогистона.

Осылайша, еңбегін оттегінің ашылу нақты өзара бөлісіп Пристли, Шееле және лавуазье өзара бөліп алады.

Происхождение названия[היום-מחר
Сөз оттегі (именовался ХІХ ғасырдың басында әлі “кислотвором”) өзінің пайда болуына дейін орыс тілінде бір дәрежеде міндетті М. В. Ломоносову, ол енгізді тұтынылуы, сонымен қатар басқа да неологизмами, сөз “қышқылы”; егер “деген сөз “оттегі”, өз кезегінде, болып табылады калькой термин “оксиген” (фр. oxygène), ұсынылған А. лавуазье өзара бөліп алады (от др.-греч. ὀξύς — “қышқыл” және γεννάω — “рождаю”), ол “деп аударылады порождающий қышқылы”, бұл бастапқы мәні — “қышқыл”, бұрын подразумевавшим заттар, деп аталатын қазіргі заманғы халықаралық номенклатурасы оксидами.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Оттегі — ең кең таралған жер қыртысында элемент, оның үлесіне (құрамында әртүрлі қосылыстар, негізінен силикаттар) шамамен 47 % массасын қатты жер қыртысының. Теңіз және тұщы судың құрамында үлкен саны байланысты оттегі — 85,82 % (массасы бойынша). 1500-ден астам қосылыстар жер қыртысының құрамында құрамында оттегі[6].

Атмосферада мазмұны еркін оттегі құрайды 20,95 % көлемі бойынша және 23,10 % массасы бойынша (шамамен 1015 тонна[7]). Алайда пайда болғанға дейін бірінші фотосинтезирующих архей 3,5 млрд. жыл бұрын атмосферада оның іс жүзінде жоқ. Еркін оттегі көп мөлшерде бастады пайда палеопротерозое (3-2,3 млрд жыл бұрын) нәтижесінде жаһандық құрамы өзгерген атмосфера (оттегі апаттар). Бірінші миллиард жыл дерлік оттегі поглощался растворенным мұхиттарда темірмен және қалыптастырған шоғыр джеспилита. 3-2,7 млрд жыл бұрын ол бастады бөлінетін атмосфераға 1,7 млрд жыл бұрын жетті, 10% – ағымдағы деңгейін[8][9].

Санының көп болуы еріген және еркін оттегінің мұхиттарда және атмосферада әкелді вымиранию көптеген анаэробты организмдер. Дегенмен, жасушалық тыныс көмегімен оттегі мүмкіндік берді аэробным ағзаларға жүргізуге көп АТФ қарағанда анаэробты жасап, олардың басым[10].

Басынан кембрия 540 млн. жыл бұрын оттегі колебалось 15% – дан 30% – ға дейін көлемі бойынша[11]. Аяғына тас көмір (шамамен 300 миллион жыл бұрын), оның деңгейі жетті, максимум 35 % көлемі бойынша болуы мүмкін ықпалын тигізді үлкен мөлшері жәндіктер мен қос мекенділердің бұл уақытта[12].

Негізгі бөлігі оттегі Жер бетінде бөлінеді фитопланктоном Әлемдік мұхит. Бұл ретте, шамамен 60 % оттегі, өндірілетін ормандар мен жасыл өсімдіктер жұмсалады процестер шіру және ыдырау өздерінің ормандарында және өсімдік аймақтары[13].
Адам қызметі өте аз әсер етеді саны еркін оттегі атмосферасында[14][жоқ көзінде]. Қазіргі кезде фотосинтез қарқыны шамамен 2000 жыл, қалпына келтіру үшін барлық оттегі атмосферасында[15].

Оттегі құрамына көптеген органикалық заттар бар барлық тірі жасушаларда болады. Бойынша атомдар санына тірі жасушаларда ол 25% – ды құрайды, бұқаралық үлесі шамамен 65% – ы[6].

2016 жылы даниялық ғалымдар дәлелдеді еркін оттегі құрамына кірді атмосфераның қазір 3,8 млрд. жыл бұрын[16].

Алу[היום-מחר
Қазіргі уақытта өнеркәсіпте оттегі алады ауадан. Негізгі өндірістік тәсілмен алу оттегі болып табылады криогенді ректификациялау. Сондай-ақ, жақсы белгілі және табысты қолданылады өнеркәсіпте оттегі қондырғылары негізінде жұмыс істейтін мембраналық технология.

Зертханаларда пайдаланады оттегімен өнеркәсіптік өндіріс берілетін болат баллондарда қысыммен шамамен 15 МПа.

Аз мөлшерде оттегі алуға болады нагреванием калий перманганаты KMnO4:

{\displaystyle {\mathsf {2KMnO_{4}\rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2KMnO_{4}\rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}\uparrow }}
Пайдаланады, сондай-ақ реакция каталитикалық ыдырау сутегі пероксидінің Н2О2 қатысуымен оксиді марганец(IV):

{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {MnO_{2}}}\ 2H_{2}, O+O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {MnO_{2}}}\ 2H_{2}, O+O_{2}\uparrow }}
Оттегі алуға болады каталитическим разложением хлоратын калий (бертолет тұзы) KClO3:

{\displaystyle {\mathsf {2KClO_{3}\rightarrow 2KCl+3O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2KClO_{3}\rightarrow 2KCl+3O_{2}\uparrow }}
Зертханалық алу тәсіліне оттегі жатады әдісі электролиз су ерітінділерін сілтілердің, сондай-ақ жіктеу сынап оксидін(II) (t = 100 °C):

{\displaystyle {\mathsf {2HgO\rightarrow 2Hg+O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2HgO\rightarrow 2Hg+O_{2}\uparrow }}
Су асты қайықтарда және орбиталық станциялар, әдетте, яғни реакция пероксиді, натрий және көмір қышқыл газының сыртқа шығатын адам:

{\displaystyle {\mathsf {2Na_{2}O_{2}+2CO_{2}\rightarrow 2Na_{2}CO_{3}+O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2Na_{2}O_{2}+2CO_{2}\rightarrow 2Na_{2}CO_{3}+O_{2}\uparrow }}
Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]

Әлемдік мұхит мазмұны ерітілген О2 артық салқын суда, кем — жылы

Сұйық оттегі
Қалыпты жағдайларында оттегі — газ, дәмсіз және иіссіз.

1 л-оның бар салмағы 1,429 г. ауадан Аздап ауыр. Нашар ериді, суда (4,9 мл/100 г 0 °C кезінде, 2,09 мл/100 г +50 °C), спиртте (2,78 мл/100 г +25 °C). Жақсы ериді балқыған күмісте (22 көлемінің O2 1 көлемінде Ag +961 °C).
Межатомное қашықтық — 0,12074 нм. Болып табылады парамагнетиком.

Қыздырғанда газ тәрізді оттегі жүреді, оның диссоциация қайтымды арналған атомдары: +2000 °C — 0,03 %, +2600 °C — 1 %, +4000 °C — 59 %, +6000 °C — 99,5 %.

Сұйық оттегі (қайнау температурасы -182,98 °C) — бұл-ақшыл-көгілдір түсті сұйықтық.
Фазалық диаграмма O2
Қатты оттегі (балқу температурасы -218,35 °C) — көк кристалдар. Белгілі 6 кристалдық фазалардың үшеуі бар кезінде қысым 1 атм.:

α-О2 — бар төмен температурада 23,65 К; ашық-көк кристалдар жатады моноклинной сингонии параметрлері ұяшық a=5,403 Å b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°[17].
β-О2 — бар температура интервалындағы 23,65 дейін 43,65; бозғылт-көк кристалдар (қысымды жобалыққа түсі ауысады қызғылт) бар ромбоэдрическую торды параметрлері ұяшық a=4,21 Å, α=46,25°[17].
γ-О2 — бар температурада 43,65 дейін 54,21; бозғылт-көк кристалдар бар кубическую симметрию, торлар a=6,83 Å[17].
Тағы үш фаза кезінде түзілетін жоғары қысым:

δ-О2 — интервал, температура 20-240 К және қысымы 6-8 ГПа, қызғылт-сары түсті кристалдар;
ε-фаза, құрамында молекулалар О4[18] немесе О8[19][20] бар қысым кезінде 10-дейін 96 ГПа, түсі кристалдар жылғы қара-қызыл дейін қара, моноклинная сингония;
ζ-Оп — қысым 96 ГПа, металл жай-күйі, өзіне тән металл блеском, төмен температурада ауысады сверхпроводящее жай-күйі.
Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Күшті тотықтырғыш, өзара іс-қимыл жасайды, барлық элементтері басқа, гелий, неона, аргон және фтор құра отырып, оксидтер. Тотығу дәрежесі -2. Әдетте, тотығу реакциясы ағады жылу бөле отырып және жылдамдайды температура (қараңыз Жануы). Мысалы реакциялар өтетін бөлме температурасында:

{\displaystyle {\mathsf {4Li+O_{2}\rightarrow 2Li_{2}O}}} {\displaystyle {\mathsf {4Li+O_{2}\rightarrow 2Li_{2}O}}}
{\displaystyle {\mathsf {2Sr+O_{2}\rightarrow 2SrO}}} {\displaystyle {\mathsf {2Sr+O_{2}\rightarrow 2SrO}}}
Окисляет қосылыстар, құрамында элементтері емес, ең жоғарғы тотығу дәрежесі:

{\displaystyle {\mathsf {2NO+O_{2}\rightarrow 2NO_{2}\uparrow }}} {\displaystyle {\mathsf {2NO+O_{2}\rightarrow 2NO_{2}\uparrow }}}
Окисляет көптеген органикалық қосылыстар: