მე-17 გაკვეთილზე" ჟანგბადის მიღება"კურსიდან" ქიმია დუიმებისთვის» გაირკვეს, როგორ იღებენ ჟანგბადს ლაბორატორიაში; გაიგეთ რა არის კატალიზატორი და როგორ მოქმედებს მცენარეები ჩვენს პლანეტაზე ჟანგბადის წარმოებაზე.

ადამიანისა და სხვა ცოცხალი ორგანიზმებისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერება, რომელიც ჰაერის ნაწილია, არის ჟანგბადი. დიდი რაოდენობით ჟანგბადი გამოიყენება ინდუსტრიაში, ამიტომ მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ როგორ მიიღოთ იგი.

ქიმიურ ლაბორატორიაში ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია ზოგიერთი რთული ნივთიერების გაცხელებით, რომელიც მოიცავს ჟანგბადის ატომებს. ამ ნივთიერებებს შორის არის ნივთიერება KMnO 4, რომელიც ხელმისაწვდომია სახლში პირველადი დახმარების კომპლექტში, სახელწოდებით "კალიუმის პერმანგანატი".

თქვენ იცნობთ გაზების მისაღებად უმარტივეს მოწყობილობებს. თუ ცოტა KMnO 4 ფხვნილს მოათავსებენ და გაცხელებენ, ჟანგბადი გამოიყოფა (ნახ. 76):

ჟანგბადის მიღება ასევე შესაძლებელია წყალბადის ზეჟანგის H 2 O 2 დაშლით. ამისათვის სპეციალური ნივთიერების ძალიან მცირე რაოდენობა უნდა დაემატოს სინჯარაში H 2 O 2 - კატალიზატორი- და დახურეთ საცდელი მილი საცობით გაზის გამომავალი მილით (სურ. 77).

ამ რეაქციისთვის კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომლის ფორმულაა MnO 2. შემდეგი ქიმიური რეაქცია ხდება:

გაითვალისწინეთ, რომ არ არსებობს კატალიზატორის ფორმულა განტოლების არც მარცხენა და არც მარჯვენა მხარეს. მისი ფორმულა ჩვეულებრივ იწერება რეაქციის განტოლებაში ტოლობის ნიშნით. რატომ ემატება კატალიზატორი? ოთახის პირობებში H 2 O 2-ის დაშლის პროცესი ძალიან ნელა მიმდინარეობს. ამიტომ ჟანგბადის მნიშვნელოვანი რაოდენობით მიღებას დიდი დრო სჭირდება. თუმცა, ეს რეაქცია შეიძლება მკვეთრად დაჩქარდეს კატალიზატორის დამატებით.

კატალიზატორინივთიერება, რომელიც აჩქარებს ქიმიურ რეაქციას, მაგრამ თავად არ მოიხმარება მასში.

ზუსტად იმის გამო, რომ კატალიზატორი არ იხარჯება რეაქციაში, ჩვენ არ ვწერთ მის ფორმულას რეაქციის განტოლების არცერთ ნაწილში.

ჟანგბადის მიღების კიდევ ერთი გზაა წყლის დაშლა პირდაპირი ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ. ამ პროცესს ე.წ ელექტროლიზიწყალი. თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ჟანგბადი მოწყობილობაში, სქემატურად ნაჩვენებია სურათზე 78.

შემდეგი ქიმიური რეაქცია ხდება:

ჟანგბადი ბუნებაში

დიდი რაოდენობით აირისებრი ჟანგბადი შეიცავს ატმოსფეროში, იხსნება ზღვებისა და ოკეანეების წყლებში. ჟანგბადი აუცილებელია ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის სუნთქვისთვის. ჟანგბადის გარეშე შეუძლებელი იქნებოდა ენერგიის მიღება სხვადასხვა ტიპის საწვავის დაწვით. ამ საჭიროებებისთვის ყოველწლიურად ატმოსფერული ჟანგბადის დაახლოებით 2% იხარჯება.

საიდან მოდის ჟანგბადი დედამიწაზე და რატომ რჩება მისი რაოდენობა დაახლოებით უცვლელი მიუხედავად ასეთი მოხმარებისა? ჟანგბადის ერთადერთი წყარო ჩვენს პლანეტაზე არის მწვანე მცენარეები, რომლებიც მას მზის სხივების ზემოქმედებით გამოიმუშავებენ ფოტოსინთეზის პროცესის შედეგად. ეს არის ძალიან რთული პროცესი მრავალი ეტაპით. მცენარეების მწვანე ნაწილებში ფოტოსინთეზის შედეგად ნახშირორჟანგი და წყალი გარდაიქმნება გლუკოზაში C 6 H 12 O 6 და ჟანგბადად. სულ
ფოტოსინთეზის პროცესში მიმდინარე რეაქციების განტოლება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:

დადგენილია, რომ მწვანე მცენარეების მიერ წარმოებული ჟანგბადის დაახლოებით მეათედი (11%) ხმელეთის მცენარეებით არის მოწოდებული, ხოლო დანარჩენი ცხრა მეათედი (89%) წყლის მცენარეებით.

ჰაერიდან ჟანგბადისა და აზოტის მიღება

ატმოსფეროში ჟანგბადის უზარმაზარი მარაგი შესაძლებელს ხდის მის მიღებას და გამოყენებას სხვადასხვა ინდუსტრიაში. სამრეწველო პირობებში ჰაერიდან მიიღება ჟანგბადი, აზოტი და ზოგიერთი სხვა აირი (არგონი, ნეონი).

ამისათვის ჰაერი პირველად გარდაიქმნება სითხეში (სურ. 79) გაციებით ისეთ დაბალ ტემპერატურამდე, რომლის დროსაც მისი ყველა კომპონენტი გადადის აგრეგაციის თხევად მდგომარეობაში.

შემდეგ ეს სითხე ნელ-ნელა თბება, რის შედეგადაც სხვადასხვა ტემპერატურაზე ჰაერში შემავალი ნივთიერებები თანმიმდევრულად იხარშება (ანუ აირის მდგომარეობაში გადასვლა). სხვადასხვა ტემპერატურაზე მდუღარე აირების შეგროვებით ცალ-ცალკე მიიღება აზოტი, ჟანგბადი და სხვა ნივთიერებები.

გაკვეთილის შეჯამება:

1. ლაბორატორიულ პირობებში ჟანგბადი მიიღება ზოგიერთი რთული ნივთიერების დაშლით, რომელიც მოიცავს ჟანგბადის ატომებს.
2. კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც აჩქარებს ქიმიურ რეაქციას მოხმარების გარეშე.
3. ჩვენს პლანეტაზე ჟანგბადის წყაროა მწვანე მცენარეები, რომლებშიც მიმდინარეობს ფოტოსინთეზის პროცესი.
4. ინდუსტრიაში ჟანგბადი მიიღება ჰაერიდან.

იმედი მაქვს გაკვეთილი 17" ჟანგბადის მიღება- ნათელი და ინფორმატიული იყო. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, დაწერეთ ისინი კომენტარებში.

ლითონის ჭრისას იგი ხორციელდება მაღალი ტემპერატურის გაზის ალით, რომელიც მიიღება წვადი აირის ან თხევადი ორთქლის დაწვით, რომელიც შერეულია კომერციულად სუფთა ჟანგბადთან.

ჟანგბადი დედამიწაზე ყველაზე გავრცელებული ელემენტიაგვხვდება სხვადასხვა ნივთიერების ქიმიური ნაერთების სახით: დედამიწაზე - 50%-მდე მასის, წყალბადის კომბინაციაში წყალში - დაახლოებით 86% მასის და ჰაერში - მდე 21% მოცულობით და 23% მასის.

ჟანგბადი ნორმალურ პირობებში (ტემპერატურა 20 ° C, წნევა 0,1 მპა) არის უფერო, აალებადი გაზი, ჰაერზე ოდნავ მძიმე, უსუნო, მაგრამ აქტიურად უჭერს მხარს წვას. ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე და 0 ° C ტემპერატურაზე, 1 მ 3 ჟანგბადის მასა არის 1,43 კგ, ხოლო 20 ° C ტემპერატურაზე და ნორმალური ატმოსფერული წნევა - 1,33 კგ.

ჟანგბადს აქვს მაღალი რეაქტიულობა, წარმოქმნის ნაერთებს ყველა ქიმიურ ელემენტთან, გარდა (არგონი, ჰელიუმი, ქსენონი, კრიპტონი და ნეონი). ნაერთის რეაქციები ჟანგბადთან მიმდინარეობს დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფით, ანუ ისინი ბუნებით ეგზოთერმულია.

როდესაც შეკუმშული აირისებრი ჟანგბადი შედის კონტაქტში ორგანულ ნივთიერებებთან, ზეთებთან, ცხიმებთან, ქვანახშირის მტვერთან, წვად პლასტმასებთან, ისინი შეიძლება სპონტანურად აანთონ სითბოს გამოყოფის შედეგად ჟანგბადის სწრაფი შეკუმშვის, ხახუნის და მყარი ნაწილაკების ლითონზე ზემოქმედების დროს, აგრეთვე ელექტროსტატიკური ნაპერწკალი. გამონადენი. ამიტომ ჟანგბადის გამოყენებისას ყურადღება უნდა მიექცეს, რომ ის არ შევიდეს კონტაქტში აალებადი და წვადი ნივთიერებებთან.

ყველა ჟანგბადის მოწყობილობა, ჟანგბადის ხაზები და ბალონები საფუძვლიანად უნდა იყოს გასუფთავებული.მას შეუძლია შექმნას ფეთქებადი ნარევები აალებადი გაზებით ან თხევადი აალებადი ორთქლით ფართო დიაპაზონში, რამაც ასევე შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქებები ღია ალის ან თუნდაც ნაპერწკლის თანდასწრებით.

ჟანგბადის ნიშანდობლივი თვისებები ყოველთვის უნდა იყოს მხედველობაში ცეცხლოვანი დამუშავების პროცესში მისი გამოყენებისას.

ატმოსფერული ჰაერი ძირითადად წარმოადგენს სამი აირის მექანიკურ ნარევს შემდეგი მოცულობითი შემცველობით: აზოტი – 78,08%, ჟანგბადი – 20,95%, არგონი – 0,94%, დანარჩენი ნახშირორჟანგი, აზოტის ოქსიდი და სხვ. ჟანგბადი მიიღება ჰაერის გამოყოფითჟანგბადზე და ღრმა გაგრილების (გათხევადების) მეთოდით, არგონის გამოყოფასთან ერთად, რომლის გამოყენებაც მუდმივად იზრდება თ. აზოტი გამოიყენება როგორც დამცავი აირი სპილენძის შედუღებისას.

ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია ქიმიურად ან წყლის ელექტროლიზით. ქიმიური მეთოდებიარაპროდუქტიული და არაეკონომიური. ზე წყლის ელექტროლიზიპირდაპირი დენის ჟანგბადი მიიღება როგორც სუბპროდუქტი სუფთა წყალბადის წარმოებაში.

ჟანგბადი იწარმოება ინდუსტრიაშიატმოსფერული ჰაერიდან ღრმა გაგრილებითა და რექტიფიკაციით. ჰაერიდან ჟანგბადისა და აზოტის წარმოების დანადგარებში ეს უკანასკნელი იწმინდება მავნე მინარევებისაგან, იკუმშება კომპრესორში გაგრილების ციკლის შესაბამის წნევაზე 0,6-20 მპა და გაცივდება სითბოს გადამცვლელებში გათხევადების ტემპერატურამდე, განსხვავება ჟანგბადისა და აზოტის გათხევადების ტემპერატურა არის 13 ° C, რაც საკმარისია თხევადი ფაზაში მათი სრული განცალკევებისთვის.

სუფთა თხევადი ჟანგბადი გროვდება ჰაერის გამოყოფის აპარატში, აორთქლდება და გროვდება გაზის დამჭერში, საიდანაც იგი კომპრესორით 20 მპა-მდე წნევით ცილინდრებში ჩადის.

ტექნიკური ჟანგბადი ასევე ტრანსპორტირდება მილსადენით. მილსადენის მეშვეობით ტრანსპორტირებული ჟანგბადის წნევა უნდა შეთანხმდეს მწარმოებელსა და მომხმარებელს შორის. ჟანგბადი ადგილზე მიეწოდება ჟანგბადის ბალონებში, ხოლო თხევადი სახით - სპეციალურ ჭურჭელში კარგი თბოიზოლაციით.

თხევადი ჟანგბადის გაზად გადაქცევისთვის გამოიყენება გაზიფიკატორები ან ტუმბოები თხევადი ჟანგბადის აორთქლების საშუალებით. ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე და 20 ° C ტემპერატურაზე, აორთქლების დროს 1 დმ 3 თხევადი ჟანგბადი იძლევა 860 დმ 3 აირისებრ ჟანგბადს. ამიტომ, მიზანშეწონილია ჟანგბადის მიტანა შედუღების ადგილზე თხევად მდგომარეობაში, რადგან ეს ამცირებს ტარის წონას 10-ჯერ, რაც ზოგავს ლითონს ცილინდრების წარმოებისთვის და ამცირებს ცილინდრების ტრანსპორტირებისა და შენახვის ხარჯებს.

შედუღებისა და ჭრისთვის-78 ტექნიკური ჟანგბადის მიხედვით იწარმოება სამ კლასში:

• 1-ლი - სისუფთავე არანაკლებ 99.7%
• მე-2 - არანაკლებ 99,5%
• მე-3 - მოცულობით არანაკლებ 99,2%.

ჟანგბადის სისუფთავეს დიდი მნიშვნელობა აქვს ჟანგბადის ჭრისთვის. რაც უფრო ნაკლებ გაზის მინარევებს შეიცავს, მით უფრო მაღალია ჭრის სიჩქარე, უფრო სუფთა და ნაკლები ჟანგბადის მოხმარება.

ცეცხლგამძლე შუშის სინჯარას სამფეხაზე გავამაგრებთ და მასში დავამატებთ 5 გ დაფხვნილ ნიტრატს (კალიუმის ნიტრატი KNO 3 ან ნატრიუმის ნიტრატი NaNO 3). სინჯის ქვეშ მოვათავსოთ ცეცხლგამძლე მასალისგან დამზადებული ჭიქა, რომელიც სავსეა ქვიშით, რადგან ამ ექსპერიმენტში მინა ხშირად დნება და ცხელი მასა გამოდის. ამიტომ გაცხელებისას სანთურას გვერდზე ვინახავთ. როდესაც მარილიან მარილს ძლიერად გავაცხელებთ, ის დნება და მისგან ჟანგბადი გამოიყოფა (ამას ჩამქრალი ჩირაღდნის საშუალებით აღმოვაჩენთ - სინჯარაში აინთება). ამ შემთხვევაში, კალიუმის ნიტრატი გადაიქცევა KNO2 ნიტრიტად. შემდეგ, სასმისის მაშებით ან პინცეტით ჩავყრით საჭრელი გოგირდის ნაჭერს დნობაში (არასოდეს დაიჭიროთ სახე სინჯარაზე).

გოგირდი აალდება და დაიწვება დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფით. ექსპერიმენტი უნდა ჩატარდეს ღია ფანჯრებით (მიღებული გოგირდის ოქსიდების გამო). შედეგად მიღებული ნატრიუმის ნიტრიტი შეინახება შემდგომი ექსპერიმენტებისთვის.

პროცესი შემდეგნაირად მიმდინარეობს (გათბობით):

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ჟანგბადი სხვა გზით.

კალიუმის პერმანგანატი KMnO 4 (მანგანუმის მჟავას კალიუმის მარილი) გაცხელებისას გამოყოფს ჟანგბადს და გადაიქცევა მანგანუმის (IV) ოქსიდად:

4KMnO 4 → 4Mn 2 + 2K 2 O + 3O 2

ან 4KMnO 4 → MnO 2 + K 2 MnO 4 + O 2

10 გრ კალიუმის პერმანგანატისგან შეგიძლიათ მიიღოთ დაახლოებით ლიტრი ჟანგბადი, ამიტომ ორი გრამი საკმარისია ნორმალური ზომის ხუთი სინჯარის ჟანგბადით შესავსებად. კალიუმის პერმანგანატის შეძენა შესაძლებელია ნებისმიერ აფთიაქში, თუ ის არ არის ხელმისაწვდომი სახლის პირველადი დახმარების კომპლექტში.

კალიუმის პერმანგანატს ვაცხელებთ ცეცხლგამძლე სინჯარაში და გამოთავისუფლებულ ჟანგბადს პნევმატური აბაზანით ვიჭერთ სინჯარებში. კრისტალები იბზარება და ნადგურდება, ხშირ შემთხვევაში, გაზთან ერთად გარკვეული რაოდენობის მტვრიანი პერმანგანატიც შეიწოვება. პნევმატური აბაზანისა და გამომავალი მილის წყალი ამ შემთხვევაში გაწითლდება. ექსპერიმენტის დასრულების შემდეგ აბაზანას და მილს ვასუფთავებთ ნატრიუმის თიოსულფატის (ჰიპოსულფიტის) ხსნარით - ფოტოფიქსერით, რომელსაც ოდნავ ვამჟავებთ განზავებული მარილმჟავით.

დიდი რაოდენობით ჟანგბადის მიღება ასევე შესაძლებელია წყალბადის ზეჟანგიდან (პეროქსიდი) H 2 O 2 . აფთიაქში შევიძენთ სამპროცენტიან ხსნარს - სადეზინფექციო საშუალებას ან ჭრილობების სამკურნალო პრეპარატს. წყალბადის ზეჟანგი არ არის ძალიან სტაბილური. უკვე ჰაერში დგომისას ის იშლება ჟანგბადად და წყალში:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

დაშლა შეიძლება მნიშვნელოვნად დაჩქარდეს პეროქსიდში ცოტა მანგანუმის დიოქსიდის MnO 2 (პიროლუზიტი), აქტიური ნახშირბადის, ლითონის ფხვნილის, სისხლის (კოაგულირებული ან ახალი), ნერწყვის დამატებით. ეს ნივთიერებები მოქმედებენ როგორც კატალიზატორები.

ჩვენ შეგვიძლია დავრწმუნდეთ ამაში, თუ დავდებთ დაახლოებით 1 მლ წყალბადის ზეჟანგს ერთ-ერთ ზემოთ ჩამოთვლილ ნივთიერებასთან ერთად პატარა საცდელ მილში და დავადასტურებთ განვითარებადი ჟანგბადის არსებობას ნატეხით ტესტის გამოყენებით. თუ ჭიქაში 5 მლ წყალბადის ზეჟანგის 3%-იან ხსნარს თანაბარი რაოდენობით ცხოველის სისხლი დაემატება, ნარევი ძლიერ ქაფდება, ქაფი გამკვრივდება და ადიდდება ჟანგბადის ბუშტების გამოშვების შედეგად.

შემდეგ ჩვენ შევამოწმებთ სპილენძის (II) სულფატის 10% ხსნარის კატალიზურ ეფექტს კალიუმის ჰიდროქსიდის (კაუსტიკური კალიუმის), რკინის სულფატის (P) ხსნარის დამატებით, რკინის (III) ქლორიდის ხსნარით (თან და მის გარეშე). რკინის ფხვნილის დამატება, ნატრიუმის კარბონატი, ნატრიუმის ქლორიდი და ორგანული ნივთიერებები (რძე, შაქარი, მწვანე მცენარეების დაქუცმაცებული ფოთლები და ა.შ.). ახლა ჩვენ გამოცდილებიდან ვნახეთ, რომ სხვადასხვა ნივთიერებები კატალიზურად აჩქარებენ წყალბადის ზეჟანგის დაშლას.

კატალიზატორები ზრდის ქიმიური რეაქციის სიჩქარეს მოხმარების გარეშე. საბოლოო ჯამში, ისინი ამცირებენ რეაქციის აღგზნებისთვის საჭირო აქტივაციის ენერგიას. მაგრამ არის ნივთიერებებიც, რომლებიც საპირისპიროდ მოქმედებენ. მათ უწოდებენ უარყოფით კატალიზატორებს, ანტი კატალიზატორებს, სტაბილიზატორების ან ინჰიბიტორებს. მაგალითად, ფოსფორის მჟავა ხელს უშლის წყალბადის ზეჟანგის დაშლას. ამიტომ, კომერციული წყალბადის ზეჟანგის ხსნარი ჩვეულებრივ სტაბილიზირებულია ფოსფორის ან შარდმჟავით.

კატალიზატორები აუცილებელია მრავალი ქიმიურ-ტექნოლოგიური პროცესისთვის. მაგრამ ველურ ბუნებაშიც კი ბევრ პროცესში მონაწილეობენ ეგრეთ წოდებული ბიოკატალიზატორები (ფერმენტები, ფერმენტები, ჰორმონები). ვინაიდან კატალიზატორები არ მოიხმარენ რეაქციებში, მათ შეუძლიათ იმოქმედონ მცირე რაოდენობითაც კი. 400-800 კგ რძის ცილის შესადედებლად საკმარისია ერთი გრამი ნიჟარა.

კატალიზატორების მუშაობისთვის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მათი ზედაპირის ფართობს. ზედაპირის გასადიდებლად გამოიყენება ფოროვანი, დაბზარული ნივთიერებები განვითარებული შიდა ზედაპირით, კომპაქტური ნივთიერებები ან ლითონები ასხურება ე.წ. მაგალითად, 100 გ საყრდენი პლატინის კატალიზატორი შეიცავს მხოლოდ დაახლოებით 200 მგ პლატინას; 1 გრ კომპაქტურ ნიკელს აქვს ზედაპირის ფართობი 0,8 სმ 2 და 1 გრ ნიკელის ფხვნილს აქვს 10 მგ. ეს შეესაბამება 1: 100,000 თანაფარდობას; 1 გ აქტიურ ალუმინის ზედაპირის ფართობი 200-დან 300 მ2-მდეა, 1 გ აქტიური ნახშირბადისთვის ეს მნიშვნელობა 1000 მ2-საც კი შეადგენს. ზოგიერთ კატალიზატორში - რამდენიმე მილიონი მარკა. ამრიგად, ბელენში 18 მ სიმაღლის ბენზინის საკონტაქტო ღუმელი შეიცავს 9-10 ტონა კატალიზატორს.

Გეგმა:

აღმოჩენის ისტორია

სახელის წარმოშობა

ბუნებაში ყოფნა

ქვითარი

ფიზიკური თვისებები

ქიმიური თვისებები

განაცხადი

10. იზოტოპები

ჟანგბადი

ჟანგბადი- მე-16 ჯგუფის ელემენტი (მოძველებული კლასიფიკაციის მიხედვით - VI ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფი), დ.ი. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეორე პერიოდი, ატომური ნომრით. იგი აღინიშნება სიმბოლოთ O (ლათ. ჟანგბადი). ჟანგბადი არის რეაქტიული არალითონი და არის ქალკოგენის ჯგუფის ყველაზე მსუბუქი ელემენტი. მარტივი ნივთიერება ჟანგბადი(CAS ნომერი: 7782-44-7) ნორმალურ პირობებში - გაზი ფერის, გემოსა და სუნის გარეშე, რომლის მოლეკულა შედგება ჟანგბადის ორი ატომისგან (ფორმულა O 2) და ამიტომ მას დიოქსიგენსაც უწოდებენ. თხევად ჟანგბადს აქვს ღია ცისფერი, ხოლო მყარი არის ღია ცისფერი კრისტალები.

არსებობს ჟანგბადის სხვა ალოტროპული ფორმები, მაგალითად, ოზონი (CAS ნომერი: 10028-15-6) - ნორმალურ პირობებში ცისფერი გაზი სპეციფიკური სუნით, რომლის მოლეკულა შედგება ჟანგბადის სამი ატომისგან (ფორმულა O 3).

აღმოჩენის ისტორია

ოფიციალურად ითვლება, რომ ჟანგბადი აღმოაჩინა ინგლისელმა ქიმიკოსმა ჯოზეფ პრისტლიმ 1774 წლის 1 აგვისტოს ვერცხლისწყლის ოქსიდის დაშლით ჰერმეტულად დალუქულ ჭურჭელში (პრისტლიმ მზის სხივები ამ ნაერთს მიმართა მძლავრი ლინზის გამოყენებით).

თუმცა, პრისტლი თავიდან ვერ აცნობიერებდა, რომ მან აღმოაჩინა ახალი მარტივი ნივთიერება, მას სჯეროდა, რომ მან ჰაერის ერთ-ერთი შემადგენელი ნაწილი გამოყო (და ამ გაზს "დეფლოგისტირებულ ჰაერს" უწოდა). პრისტლიმ თავისი აღმოჩენა შეატყობინა გამოჩენილ ფრანგ ქიმიკოს ანტუან ლავუაზიეს. 1775 წელს ა. ლავუაზიემ დაადგინა, რომ ჟანგბადი არის ჰაერის, მჟავების განუყოფელი ნაწილი და გვხვდება ბევრ ნივთიერებაში.

რამდენიმე წლით ადრე (1771 წელს) შვედმა ქიმიკოსმა კარლ შელემ მიიღო ჟანგბადი. მან გოგირდის მჟავით კალცინირებული მარილი და შემდეგ დაშალა მიღებული აზოტის ოქსიდი. შილემ ამ გაზს "ცეცხლოვანი ჰაერი" უწოდა და თავისი აღმოჩენა აღწერა 1777 წელს გამოცემულ წიგნში (ზუსტად იმის გამო, რომ წიგნი გამოიცა უფრო გვიან, ვიდრე პრისტლიმ გამოაცხადა თავისი აღმოჩენა, ეს უკანასკნელი ითვლება ჟანგბადის აღმომჩენად). შილემ ასევე აცნობა თავისი გამოცდილება ლავუაზიეს.

მნიშვნელოვანი ეტაპი, რომელმაც ხელი შეუწყო ჟანგბადის აღმოჩენას, იყო ფრანგი ქიმიკოსის პიერ ბაიენის ნაშრომი, რომელმაც გამოაქვეყნა ნაშრომი ვერცხლისწყლის დაჟანგვისა და მისი ოქსიდის შემდგომ დაშლის შესახებ.

საბოლოოდ, ა. ლავუაზიემ საბოლოოდ გაარკვია მიღებული აირის ბუნება პრისტლისა და შილის ინფორმაციის გამოყენებით. მის ნაშრომს დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა, რადგან მისი წყალობით დაემხო ფლოგისტონის თეორია, რომელიც იმ დროს დომინირებდა და აფერხებდა ქიმიის განვითარებას. ლავუაზიემ ჩაატარა ექსპერიმენტი სხვადასხვა ნივთიერების წვის შესახებ და უარყო ფლოგისტონის თეორია დამწვარი ელემენტების წონის შესახებ შედეგების გამოქვეყნებით. ფერფლის წონა გადააჭარბა ელემენტის საწყის წონას, რამაც ლავუაზიეს უფლება მისცა ეთქვა, რომ წვის დროს ხდება ნივთიერების ქიმიური რეაქცია (დაჟანგვა), ამასთან დაკავშირებით, იზრდება საწყისი ნივთიერების მასა, რაც უარყოფს ფლოგისტონის თეორია.

ამრიგად, ჟანგბადის აღმოჩენის დამსახურებას რეალურად პრისტლი, შილი და ლავუაზიე იზიარებენ.

სახელის წარმოშობა

სიტყვა ჟანგბადი (XIX საუკუნის დასაწყისში მას ჯერ კიდევ ეძახდნენ "მჟავას"), მისი გამოჩენა რუსულ ენაში გარკვეულწილად განპირობებულია მ.ვ.ლომონოსოვით, რომელმაც სხვა ნეოლოგიზმებთან ერთად შემოიტანა სიტყვა "მჟავა"; ამრიგად, სიტყვა "ჟანგბადი", თავის მხრივ, იყო ტერმინი "ჟანგბადი" (ფრანგ. oxygène), შემოთავაზებული ა. ლავუაზიეს მიერ (სხვა ბერძნულიდან ὀξύς - "მაწონი" და γεννάω - "მე ვშობ"). რაც ითარგმნება როგორც „წარმომქმნელი მჟავა“, რაც ასოცირდება მის თავდაპირველ მნიშვნელობასთან - „მჟავა“, რომელიც ადრე ნიშნავდა ნივთიერებებს, რომლებსაც ოქსიდები ეწოდებოდათ თანამედროვე საერთაშორისო ნომენკლატურის მიხედვით.

ბუნებაში ყოფნა

ჟანგბადი ყველაზე გავრცელებული ელემენტია დედამიწაზე, მისი წილი (როგორც სხვადასხვა ნაერთების ნაწილი, ძირითადად სილიკატები) შეადგენს დედამიწის მყარი ქერქის მასის დაახლოებით 47,4%-ს. ზღვა და მტკნარი წყლები შეიცავს უზარმაზარ რაოდენობას შეკრულ ჟანგბადს - 88,8% (მასით), ატმოსფეროში თავისუფალი ჟანგბადის შემცველობა შეადგენს 20,95% მოცულობით და 23,12% მასით. დედამიწის ქერქის 1500-ზე მეტი ნაერთი შეიცავს ჟანგბადს მათ შემადგენლობაში.

ჟანგბადი მრავალი ორგანული ნივთიერების შემადგენელი ნაწილია და იმყოფება ყველა ცოცხალ უჯრედში. ცოცხალ უჯრედებში ატომების რაოდენობის მიხედვით, ეს არის დაახლოებით 25%, მასობრივი წილის მიხედვით - დაახლოებით 65%.

ქვითარი

ამჟამად, ინდუსტრიაში, ჟანგბადი მიიღება ჰაერიდან. ჟანგბადის მიღების მთავარი სამრეწველო მეთოდი არის კრიოგენული დისტილაცია. მემბრანულ ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული ჟანგბადის ქარხნები ასევე კარგად არის ცნობილი და წარმატებით გამოიყენება ინდუსტრიაში.

ლაბორატორიებში გამოიყენება სამრეწველო ჟანგბადი, რომელიც მიეწოდება ფოლადის ცილინდრებში დაახლოებით 15 მპა წნევის ქვეშ.

მცირე რაოდენობით ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია კალიუმის პერმანგანატის KMnO 4 გაცხელებით:

ასევე გამოიყენება წყალბადის ზეჟანგის H 2 O 2 კატალიზური დაშლის რეაქცია მანგანუმის (IV) ოქსიდის თანდასწრებით:

ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია კალიუმის ქლორატის (ბერტოლეს მარილი) KClO 3 კატალიზური დაშლით:

ჟანგბადის წარმოების ლაბორატორიული მეთოდები მოიცავს ტუტეების წყალხსნარების ელექტროლიზის მეთოდს, აგრეთვე ვერცხლისწყლის (II) ოქსიდის დაშლას (t = 100 ° C-ზე):

წყალქვეშა ნავებზე ის ჩვეულებრივ მიიღება ადამიანის მიერ ამოსუნთქული ნატრიუმის პეროქსიდის და ნახშირორჟანგის რეაქციით:

ფიზიკური თვისებები

ოკეანეებში გახსნილი O 2-ის შემცველობა ცივ წყალში მეტია და თბილ წყალში ნაკლები.

ნორმალურ პირობებში ჟანგბადი არის უფერო, უგემოვნო და უსუნო აირი.

მისი 1 ლიტრი მასა 1,429 გ, ჰაერზე ოდნავ მძიმეა. ოდნავ ხსნადი წყალში (4,9 მლ/100 გ 0°C-ზე, 2,09 მლ/100გრ 50°C-ზე) და ალკოჰოლში (2,78 მლ/100გრ 25°C-ზე). ის კარგად იხსნება გამდნარ ვერცხლში (22 ტომი O 2 Ag-ის 1 მოცულობაში 961 ° C ტემპერატურაზე). ატომთაშორისი მანძილი - 0,12074 ნმ. პარამაგნიტურია.

როდესაც აირისებრი ჟანგბადი თბება, ხდება მისი შექცევადი დისოციაცია ატომებად: 2000 °C - 0.03%, 2600 °C - 1%, 4000 °C - 59%, 6000 °C - 99.5%.

თხევადი ჟანგბადი (დუღილის წერტილი −182,98 °C) არის ღია ცისფერი სითხე.

O 2 ფაზის დიაგრამა

მყარი ჟანგბადი (დნობის წერტილი −218,35°C) - ლურჯი კრისტალები. ცნობილია ექვსი კრისტალური ფაზა, რომელთაგან სამი არსებობს 1 ატმოსფერული წნევის დროს:

α-O 2 - არსებობს 23,65 K-ზე დაბალ ტემპერატურაზე; კაშკაშა ლურჯი კრისტალები ეკუთვნის მონოკლინიკურ სისტემას, უჯრედის პარამეტრები a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°.

β-O 2 - არსებობს ტემპერატურის დიაპაზონში 23,65-დან 43,65 K-მდე; ღია ცისფერ კრისტალებს (ზეწოლის მატებასთან ერთად ფერი იქცევა ვარდისფრად) აქვს რომბოედრული გისოსი, უჯრედის პარამეტრები a=4,21 Å, α=46,25°.

γ-O 2 - არსებობს 43,65-დან 54,21 K ტემპერატურაზე; ღია ცისფერ კრისტალებს აქვთ კუბური სიმეტრია, გისოსების პერიოდი a=6,83 Å.

მაღალი წნევის დროს იქმნება კიდევ სამი ფაზა:

δ-O 2 ტემპერატურის დიაპაზონი 20-240 K და წნევა 6-8 GPa, ნარინჯისფერი კრისტალები;

ε-O 4 წნევა 10-დან 96 გპა-მდე, ბროლის ფერი მუქი წითელიდან შავამდე, მონოკლინიკური სისტემა;

ζ-O n წნევა 96 GPa-ზე მეტი, მეტალის მდგომარეობა დამახასიათებელი მეტალის ბრწყინვალებით, დაბალ ტემპერატურაზე გადადის ზეგამტარ მდგომარეობაში.

ქიმიური თვისებები

ძლიერი ჟანგვის აგენტი, ურთიერთქმედებს თითქმის ყველა ელემენტთან, ქმნის ოქსიდებს. ჟანგვის მდგომარეობა არის -2. როგორც წესი, ჟანგვის რეაქცია მიმდინარეობს სითბოს გამოყოფით და აჩქარებს ტემპერატურის მატებასთან ერთად (იხ. წვა). ოთახის ტემპერატურაზე მომხდარი რეაქციების მაგალითი:

ჟანგავს ნაერთებს, რომლებიც შეიცავს ელემენტებს არამაქსიმალური ჟანგვის მდგომარეობით:

ჟანგავს ორგანული ნაერთების უმეტესობას:

გარკვეულ პირობებში შესაძლებელია ორგანული ნაერთის მსუბუქი დაჟანგვის განხორციელება:

ჟანგბადი უშუალოდ (ნორმალურ პირობებში, გაცხელებისას და/ან კატალიზატორების თანდასწრებით) რეაგირებს ყველა მარტივ ნივთიერებასთან, გარდა Au და ინერტული აირებისა (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); ჰალოგენებთან რეაქციები ხდება ელექტრული გამონადენის ან ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ. ოქროს ოქსიდები და მძიმე ინერტული აირები (Xe, Rn) მიიღეს არაპირდაპირი გზით. ჟანგბადის ყველა ორ ელემენტიან ნაერთში სხვა ელემენტებთან, ჟანგბადი ასრულებს ჟანგვის აგენტის როლს, გარდა ფტორის ნაერთებისა.

ჟანგბადი აყალიბებს პეროქსიდებს ჟანგბადის ატომის ჟანგვის მდგომარეობით ფორმალურად ტოლი -1-ის.

მაგალითად, პეროქსიდები მიიღება ტუტე ლითონების ჟანგბადში დაწვით:

ზოგიერთი ოქსიდი შთანთქავს ჟანგბადს:

ა.ნ.ბახისა და კ.ო.ენგლერის მიერ შემუშავებული წვის თეორიის მიხედვით, დაჟანგვა ხდება ორ ეტაპად შუალედური პეროქსიდის ნაერთის წარმოქმნით. ეს შუალედური ნაერთი შეიძლება იზოლირებული იყოს, მაგალითად, როდესაც დამწვარი წყალბადის ალი ყინულთან ერთად გაცივდება, წყალთან ერთად წარმოიქმნება წყალბადის ზეჟანგი:

სუპეროქსიდებში ჟანგბადს ოფიციალურად აქვს −½ ჟანგვის მდგომარეობა, ანუ ერთი ელექტრონი ჟანგბადის ორ ატომზე (O −2 იონი). მიღებულია პეროქსიდების ჟანგბადთან ურთიერთქმედებით მაღალი წნევისა და ტემპერატურის დროს:

კალიუმი K, რუბიდიუმი Rb და ცეზიუმი Cs რეაგირებენ ჟანგბადთან და წარმოქმნიან სუპეროქსიდებს:

დიოქსიგენილ იონში O 2 + ჟანგბადს ოფიციალურად აქვს +½ ჟანგვის მდგომარეობა. მიიღეთ რეაქცია:

ჟანგბადის ფტორიდები

ჟანგბადის დიფტორიდი, 2 ჟანგბადის ჟანგვის მდგომარეობიდან +2, მიიღება ფტორის ტუტე ხსნარში გავლისას:

ჟანგბადის მონოფტორიდი (Dioxydifluoride), O 2 F 2 , არასტაბილურია, ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა არის +1. მიიღება ფტორისა და ჟანგბადის ნარევიდან ნათელ გამონადენში −196 °C ტემპერატურაზე:

მბზინავი გამონადენის გავლისას ფტორის ნარევში ჟანგბადთან გარკვეული წნევისა და ტემპერატურის დროს, მიიღება უმაღლესი ჟანგბადის ფტორიდების O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 და O 6 F 2 ნარევები.

კვანტური მექანიკური გამოთვლები პროგნოზირებს OF 3 + ტრიფტორჰიდროქსონიუმის იონის სტაბილურ არსებობას. თუ ეს იონი ნამდვილად არსებობს, მაშინ მასში ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა იქნება +4.

ჟანგბადი ხელს უწყობს სუნთქვის, წვის და დაშლის პროცესებს.

თავისუფალ ფორმაში, ელემენტი არსებობს ორ ალოტროპულ მოდიფიკაციაში: O 2 და O 3 (ოზონი). როგორც 1899 წელს დაადგინეს პიერ კიურიმ და მარია სკლოდოვსკა-კურიმ, მაიონებელი გამოსხივების გავლენის ქვეშ, O 2 იქცევა O 3-ად.

განაცხადი

ჟანგბადის ფართო სამრეწველო გამოყენება დაიწყო მე-20 საუკუნის შუა ხანებში, მას შემდეგ, რაც გამოიგონეს ტურბო გაფართოება - მოწყობილობები თხევადი ჰაერის გათხევადებისა და გამოყოფისთვის.

ATმეტალურგია

ფოლადის წარმოების ან მქრქალი დამუშავების კონვერტორი მეთოდი დაკავშირებულია ჟანგბადის გამოყენებასთან. ბევრ მეტალურგიულ ერთეულში, საწვავის უფრო ეფექტური წვისთვის, ჰაერის ნაცვლად სანთურებში გამოიყენება ჟანგბად-ჰაერის ნარევი.

ლითონების შედუღება და ჭრა

ლურჯ ცილინდრებში ჟანგბადი ფართოდ გამოიყენება ლითონების ცეცხლზე ჭრისა და შედუღებისთვის.

რაკეტის საწვავი

თხევადი ჟანგბადი, წყალბადის ზეჟანგი, აზოტის მჟავა და სხვა ჟანგბადით მდიდარი ნაერთები გამოიყენება, როგორც ჟანგვის აგენტი სარაკეტო საწვავისთვის. თხევადი ჟანგბადისა და თხევადი ოზონის ნარევი არის სარაკეტო საწვავის ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ოქსიდიზატორი (წყალბად-ოზონის ნარევის სპეციფიკური იმპულსი აღემატება წყალბად-ფტორის და წყალბად-ჟანგბადის ფტორიდის წყვილის სპეციფიკურ იმპულსს).

ATწამალი

სამედიცინო ჟანგბადი ინახება ცისფერ მაღალი წნევის მეტალის გაზის ცილინდრებში (შეკუმშული ან თხევადი გაზისთვის) სხვადასხვა სიმძლავრის 1.2-დან 10.0 ლიტრამდე 15 მპა-მდე (150 ატმ) წნევის ქვეშ და გამოიყენება ანესთეზიის მოწყობილობებში რესპირატორული გაზების ნარევების გასამდიდრებლად. სუნთქვის უკმარისობა, ბრონქული ასთმის შეტევის შესამსუბუქებლად, ნებისმიერი წარმოშობის ჰიპოქსიის აღმოფხვრა, დეკომპრესიული ავადმყოფობით, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის პათოლოგიის სამკურნალოდ ჟანგბადის კოქტეილების სახით. ინდივიდუალური გამოყენებისთვის, ცილინდრებიდან სამედიცინო ჟანგბადი ივსება სპეციალური რეზინიზებული კონტეინერებით - ჟანგბადის ბალიშებით. მინდორში ან საავადმყოფოში ერთი ან ორი მსხვერპლისთვის ჟანგბადის ან ჟანგბად-ჰაერის ნარევის ერთდროულად მიწოდებისთვის გამოიყენება სხვადასხვა მოდელისა და მოდიფიკაციის ჟანგბადის ინჰალატორები. ჟანგბადის ინჰალატორის უპირატესობა არის გაზის ნარევის კონდენსატორ-დამატენიანებელის არსებობა, რომელიც იყენებს ამოსუნთქული ჰაერის ტენიანობას. ცილინდრში დარჩენილი ჟანგბადის რაოდენობის გამოსათვლელად ლიტრებში, ცილინდრში წნევა ატმოსფეროში (რედუქტორის წნევის მრიცხველის მიხედვით) ჩვეულებრივ მრავლდება ცილინდრის სიმძლავრეზე ლიტრებში. მაგალითად, 2 ლიტრი მოცულობის ცილინდრში წნევის ლიანდაგი აჩვენებს ჟანგბადის წნევას 100 ატმ. ჟანგბადის მოცულობა ამ შემთხვევაში არის 100 × 2 = 200 ლიტრი.

ATᲙვების ინდუსტრია

კვების მრეწველობაში ჟანგბადი რეგისტრირებულია როგორც საკვები დანამატი E948, როგორც საწვავი და შესაფუთი გაზი.

ATქიმიური მრეწველობა

ქიმიურ მრეწველობაში ჟანგბადი გამოიყენება როგორც ჟანგვის აგენტი მრავალ სინთეზში, მაგალითად, ნახშირწყალბადების დაჟანგვა ჟანგბადის შემცველ ნაერთებამდე (ალკოჰოლი, ალდეჰიდები, მჟავები), ამიაკი აზოტის ოქსიდებამდე აზოტის მჟავის წარმოებაში. ჟანგვის დროს განვითარებული მაღალი ტემპერატურების გამო ეს უკანასკნელი ხშირად წვის რეჟიმში ხორციელდება.

ATსოფლის მეურნეობა

სათბურებში, ჟანგბადის კოქტეილების დასამზადებლად, ცხოველებში წონის მომატებისთვის, თევზის მეურნეობაში წყლის გარემოს ჟანგბადით გასამდიდრებლად.

ჟანგბადის ბიოლოგიური როლი

ჟანგბადის გადაუდებელი მიწოდება ბომბის თავშესაფარში

ცოცხალი არსებების უმეტესობა (აერობები) სუნთქავს ჟანგბადს ჰაერიდან. ჟანგბადი ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში. გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების დროს, მეტაბოლური პროცესების გასაუმჯობესებლად, კუჭში შეჰყავთ ჟანგბადის ქაფი („ჟანგბადის კოქტეილი“). კანქვეშა ჟანგბადის შეყვანა გამოიყენება ტროფიკული წყლულების, სპილოების, განგრენის და სხვა სერიოზული დაავადებების დროს. ხელოვნური ოზონის გამდიდრება გამოიყენება ჰაერის დეზინფექციისა და დეზოდორაციისთვის და სასმელი წყლის გასაწმენდად. ჟანგბადის რადიოაქტიური იზოტოპი 15 O გამოიყენება სისხლის ნაკადის სიჩქარის შესასწავლად, ფილტვის ვენტილაცია.

ტოქსიკური ჟანგბადის წარმოებულები

ზოგიერთი ჟანგბადის წარმოებულები (ე.წ. რეაქტიული ჟანგბადის სახეობები), როგორიცაა ერთჯერადი ჟანგბადი, წყალბადის ზეჟანგი, სუპეროქსიდი, ოზონი და ჰიდროქსილის რადიკალი, ძალიან ტოქსიკური პროდუქტებია. ისინი წარმოიქმნება ჟანგბადის გააქტიურების ან ნაწილობრივი შემცირების პროცესში. სუპეროქსიდი (სუპეროქსიდის რადიკალი), წყალბადის ზეჟანგი და ჰიდროქსილის რადიკალი შეიძლება წარმოიქმნას ადამიანისა და ცხოველის ორგანიზმის უჯრედებსა და ქსოვილებში და გამოიწვიოს ოქსიდაციური სტრესი.

იზოტოპები

ჟანგბადს აქვს სამი სტაბილური იზოტოპი: 16 O, 17 O და 18 O, რომელთა საშუალო შემცველობა შეადგენს დედამიწაზე ჟანგბადის ატომების მთლიანი რაოდენობის შესაბამისად 99,759%, 0,037% და 0,204%. მათგან ყველაზე მსუბუქი, 16 O, მკვეთრი უპირატესობა იზოტოპების ნარევში განპირობებულია იმით, რომ 16 O ატომის ბირთვი შედგება 8 პროტონისა და 8 ნეიტრონისგან (ორმაგი ჯადოსნური ბირთვი შევსებული ნეიტრონისა და პროტონის გარსებით). და ასეთ ბირთვებს, როგორც ატომური ბირთვის სტრუქტურის თეორიიდან გამომდინარეობს, აქვთ განსაკუთრებული სტაბილურობა.

ასევე ცნობილია რადიოაქტიური ჟანგბადის იზოტოპები მასობრივი რიცხვებით 12 O-დან 24 O-მდე. ყველა რადიოაქტიურ ჟანგბადის იზოტოპს აქვს ხანმოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდი, მათგან ყველაზე ხანგრძლივია 15 O ნახევარგამოყოფის პერიოდით ~120 წმ. ყველაზე ხანმოკლე 12 O იზოტოპს აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 5,8·10 −22 წმ.

გამარჯობა. თქვენ უკვე წაიკითხეთ ჩემი სტატიები Tutoronline.ru ბლოგზე. დღეს მე გეტყვით ჟანგბადის შესახებ და როგორ მივიღოთ იგი. შეგახსენებთ, თუ თქვენ გაქვთ შეკითხვები, შეგიძლიათ დაწეროთ ისინი სტატიის კომენტარებში. თუ რაიმე დახმარება გჭირდებათ ქიმიაში, დარეგისტრირდით ჩემს გაკვეთილებზე გრაფიკით. სიამოვნებით დაგეხმარებით.

ჟანგბადი ბუნებაში გავრცელებულია იზოტოპების სახით 16 O, 17 O, 18 O, რომლებსაც აქვთ შემდეგი პროცენტი დედამიწაზე - შესაბამისად 99,76%, 0,048%, 0,192%.

თავისუფალ მდგომარეობაში ჟანგბადი სამი ფორმისაა ალოტროპული ცვლილებები : ატომური ჟანგბადი - O o, დიოქსიგენი - O 2 და ოზონი - O 3. უფრო მეტიც, ატომური ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია შემდეგნაირად:

KClO 3 \u003d KCl + 3O 0

KNO 3 = KNO 2 + O 0

ჟანგბადი 1400-ზე მეტი სხვადასხვა მინერალისა და ორგანული ნივთიერების ნაწილია, ატმოსფეროში მისი შემცველობა მოცულობით 21%-ს შეადგენს. ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს 65%-მდე ჟანგბადს. ჟანგბადი არის უფერო და უსუნო გაზი, წყალში ოდნავ ხსნადი (3 ტომი ჟანგბადი იხსნება 100 ტომი წყალში 20 ° C ტემპერატურაზე).

ლაბორატორიაში ჟანგბადი მიიღება გარკვეული ნივთიერებების ზომიერი გათბობით:

1) მანგანუმის ნაერთების (+7) და (+4) დაშლისას:

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
პერმანგანატის მანგანატი
კალიუმის კალიუმი

2MnO 2 → 2MnO + O 2

2) პექლორატების დაშლისას:

2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
პერქლორატი
კალიუმი

3) ბერტოლეტის მარილის (კალიუმის ქლორატის) დაშლისას.
ამ შემთხვევაში ატომური ჟანგბადი იქმნება:

2KClO 3 → 2KCl + 6O 0
ქლორატი
კალიუმი

4) როდესაც ჰიპოქლორმჟავას მარილები იშლება სინათლეში- ჰიპოქლორიტები:

2NaClO → 2NaCl + O 2

Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + O 2

5) ნიტრატების გაცხელებისას.
ეს წარმოქმნის ატომურ ჟანგბადს. იმისდა მიხედვით, თუ რა პოზიციას იკავებს ნიტრატი ლითონი აქტივობის სერიაში, წარმოიქმნება სხვადასხვა რეაქციის პროდუქტები:

2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2

Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2

2AgNO 3 → 2 Ag + 2NO 2 + O 2

6) პეროქსიდების დაშლისას:

2H 2 O 2 ↔ 2H 2 O + O 2

7) არააქტიური ლითონების ოქსიდების გაცხელებისას:

2Ag 2 O ↔ 4Ag + O 2

ეს პროცესი აქტუალურია ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ფაქტია, რომ სპილენძის ან ვერცხლისგან დამზადებული ჭურჭელი, რომელსაც აქვს ოქსიდის ფირის ბუნებრივი ფენა, გაცხელებისას წარმოქმნის აქტიურ ჟანგბადს, რაც ანტიბაქტერიული ეფექტია. არააქტიური ლითონების, განსაკუთრებით ნიტრატების მარილების დაშლა ასევე იწვევს ჟანგბადის წარმოქმნას. მაგალითად, ვერცხლის ნიტრატის დაშლის საერთო პროცესი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ეტაპად:

AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3

2AgOH → Ag 2 O + O 2

2Ag 2 O → 4Ag + O 2

ან შემაჯამებელი სახით:

4AgNO 3 + 2H 2 O → 4Ag + 4HNO 3 + 7O 2

8) უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობის ქრომის მარილების გაცხელებისას:

4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
ბიქრომატის ქრომატი
კალიუმის კალიუმი

ინდუსტრიაში ჟანგბადი მიიღება:

1) წყლის ელექტროლიტური დაშლა:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2) ნახშირორჟანგის ურთიერთქმედება პეროქსიდებთან:

CO 2 + K 2 O 2 → K 2 CO 3 + O 2

ეს მეთოდი შეუცვლელი ტექნიკური გადაწყვეტაა სუნთქვის პრობლემის იზოლირებულ სისტემებში: წყალქვეშა ნავები, ნაღმები, კოსმოსური ხომალდები.

3) როდესაც ოზონი ურთიერთქმედებს შემამცირებელ აგენტებთან:

O 3 + 2KJ + H 2 O → J 2 + 2KOH + O 2

განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება ჟანგბადის გამომუშავებას ფოტოსინთეზის პროცესში.ხდება მცენარეებში. დედამიწაზე მთელი სიცოცხლე ძირეულად დამოკიდებულია ამ პროცესზე. ფოტოსინთეზი რთული მრავალსაფეხურიანი პროცესია. დასაწყისი მას ნათელს აძლევს. თავად ფოტოსინთეზი შედგება ორი ფაზისგან: მსუბუქი და ბნელი. სინათლის ფაზაში, მცენარეების ფოთლებში შემავალი პიგმენტი ქლოროფილი ქმნის ეგრეთ წოდებულ „შუქის შთამნთქმელ“ კომპლექსს, რომელიც იღებს ელექტრონებს წყლიდან და ამით ყოფს წყალბადის იონებად და ჟანგბადად:

2H 2 O \u003d 4e + 4H + O 2

დაგროვილი პროტონები ხელს უწყობს ატფ-ის სინთეზს:

ADP + F = ATP

ბნელ ფაზაში ნახშირორჟანგი და წყალი გარდაიქმნება გლუკოზად. და ჟანგბადი გამოიყოფა როგორც გვერდითი პროდუქტი:

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + O 2

საიტი, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.