Tlen

TLEN



Symbol chemiczny O od nazwy łacińskiej oxygenium, pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 8, masie atomowej 15,9994; należy do grupy tlenowców. Gaz bezbarwny bezwonny i bez smaku, słabo rozpuszczalny w wodzie (w temperaturze 20C 31 cm3 tlenu w 1 dm3 wody). Temperatura krzepnięcia -218,4C, temperatura skraplania -182,962C, gęstość 1,4289 g/dm3; skroplony stanowi niebieską ciecz; występuje w dwóch odmianach alotropowych: o cząsteczkach dwuatomowych O2 (dwutlen, tlen) i o cząsteczkach trójatomowych O3 (trójtlen, ozon). Tlen ma właściwości paramagnetyczne, jest silnie elektroujemny. W związkach występuje głównie na stopniu utlenienia -II (-I w nadtlenkach). Konfiguracja elektronowa tlenu symboliczna: 1s2 2s2p4. W temperaturze pokojowej jest stosunkowo mało aktywny chemicznie, większość reakcji łączenia się tlenu z innymi pierwiastkami przebiega z dużą szybkością dopiero po ogrzaniu reagentów do odpowiedniej temperatury. Gwałtowne łączenie się z tlenu nazywa się spalaniem, natomiast powolne utlenia-niem. Reaguje bezpośrednio, zwłaszcza w temperaturze podwyższonej, prawie ze wszystkimi pierwiastkami chemicznymi (tworząc tlenki lub nadtlenki), a także z wieloma substancjami organicznymi i nieorganicznymi. Tlen jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym w przyrodzie. W stanie wolnym występuje w powietrzu w ilości 20,95% objętościowych, stanowi około 45% masowych skorupy ziemskiej, wchodząc w skład prawie wszystkich minerałów skałotwórczych (głównie krzemianów, glinokrzemianów, tlenków, węglanów). Bardzo rozpowszechnionym związkiem tlenu jest woda, zawierająca także niewielkie ilości rozpuszczonego wolnego pierwiastka, wchodzi też w skład wielu substancji organicznych (między innymi białek, węglowodanów, tłuszczów). W przyrodzie odbywa się obieg tlenu w cyklu zamkniętym. Organizmy zwierzęce pobierają tlen z powietrza, wydzielając dwutlenek węgla, który jest z kolei przyswajany przez rośliny, te ostatnie zaś wydzielają tlen. Jest on niezbędny do życia dla większości organizmów. Otrzymuje się go na skalę przemysłową przez destylację frakcjonowaną ciekłego powietrza. Czysty tlen można otrzymać laboratoryjnie przez rozkład termiczny nadmanga-nianu potasu lub chloranu potasu (np. 2 KClO3 = 2KCl + 302) i przez rozkład tlenku rtęciowego Hg0 Iub nadtlenku baru oraz przez elektrolizę roztworu kwasu siarkowego lub wodorotlenku sodu (praktycznie elektrolizie ulega woda, na ka-todzie wydziela się wodór, na anodzie tlen). Ma ogromne zastosowanie w przemyśle, między innymi w hutnictwie do świeżenia metali, do otrzymywania wysokich temperatur w palnikach wodorotlenowych i acetylenowych (spawanie i cięcie metali), w przemyśle chemicznym bierze udział (jako tlen powietrza) w wielu procesach technologicznych (na przykład otrzymywanie kwasu azotowego, kwasu siarkowego), spalanie paliw (łączenie się z tlenem) jest źródłem energii cieplnej wykorzystywanej w wielu gałęziach przemysłu, w transporcie, do ogrzewania pomieszczeń oraz w gospodarstwie domowym, stosowany też w lecznictwie do podtrzymywania procesu oddychania. Liczne zastosowanie mają też związki tlenu (na przykład woda nadtlenek wodoru, tlenki, nadtlenki).Dawna polska nazwa - kwasoród. Tlen odkrył 1772 K.W. Scheele i, niezależnie w 1774 J. Priestley.