[Właściwości][Otrzymywanie][Związki][Izotopy]
Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka
Nazwa Tlen
Nazwa łacińska Oxygenium
Symbol O
Liczba atomowa 8
Masa atomowa 15,9994
Temperatura topnienia -218,4°C
Temperatura wrzenia -182,962°C
Gęstość 1,429 g/l (gaz, 0°C, 1 atm)
Gęstość względna 1,14 (ciecz, -182,96°C)
Stopnie utlenienia -II
Konfiguracja elektronowa [He]2s22p4
_____Tlen jest pierwiastkiem absolutnie niezbędnym dla życia, jakie znamy. Tlen należy do pierwiastków najbardziej rozpowszechnionych we Wszechświecie. Tlen jest równierz najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Dwuatomowe cząsteczki gazowego tlenu to ponad 20% atmosfery ziemskiej.

Właściwości

_____Tlen opisuje się zwykle jako gaz bezbarwny, bezwonny i pozbawiony smaku, niezbędny dla żywych organizmów. W odpowiednich warunkach tlen reaguje z praktycznie wszystkimi znanymi pierwiastkami, tworząc tlenki.
_____Tlen rozpoczyna grupę VIA (16) układu okresowego pierwiastków.
_____Istnieją dwie odmiany alotropowe tlenu: zwykły tlen złożony z cząsteczek dwuatomowych (O2) i ozon, o cząsteczkach trójatomowych (O3). Ozon jest bardzo silnym utleniaczem, powodującym przyłączenie cząsteczki tlenu do trwałych jonów; przekształca on siarczki w siarczany, dwutlenki w trójtlenki itp. Ze względu na tę właściwość ozon jest używany jako środek odkażający i bielący.
_____Ozon występuje w górnych warstwach atmosfery ziemskiej i chroni życie na ziemi przed działaniem szkodliwego promieniowania słonecznego. W przemyśle otrzymuje się ozon w wyniku wyładowań elektrycznych w tlenie.

Otrzymywanie

_____Niewielkie ilości tlenu można otrzymać przez ogrzewanie chloranu potasu (KClO3) z dwutlenkiem manganu (MnO2) jako katalizatorem. Chloran potasu rozkłada się na chlorek potasu (KCl) i tlen. Ogrzewanie samego chloranu potasu lub jego zmieszanie z dwutlenkiem manganu nie zapewnia szybkiego przebiegu reakcji. Tlen powstaje natomiast w dużych ilościach w procesie ogrzewania mieszaniny dwóch wspomnianych związków.
_____Tlen produkuje się na skalę przemysłową przez frakcyjną destylację ciekłego powietrza.
_____Największe ilości produkowanego przemysłowo tlenu zużywa przemysł stalowy. Czysty tlen wdmuchuje się do stopionej stali, co powoduje przekształcenie nadmiaru węgla w dwutlenek węgla i utlenienie innych domieszek, usuwanych później wraz z żużlem.

Związki

_____Dziesięc najpospolitszych występuje w skorupie ziemskiej w postaci tlenków. Prawie połowa materiału skorupy ziemskiej stanowi dwutlenek krzemu (SiO2), około 1/3 tlenek magnezu (MgO), a nieco mniej niż 1/4 stanowi tlenek żelaza (II), czyli FeO. Dalsze pospolite tlenki to: tlenek glinu (Al2O3), tlenek wapnia (CaO) i tlenek żelaza (III), Fe2O3. _____Wszystkie aktywne metale grupy IA (1) układu okresowego, czyli litowce, reagują energicznie z tlenem w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Ogólne równanie reakcji między tlenem a tymi metalami jest następujące:
4M + O2 ---> 2M2O
_____Reakcje między tlenem a metalami grupy IIA (2), czyli berylowcami, nie przebiegają tak energicznie:
2M + O2 ---> 2MO
_____Ważną grupę tlenków tworzą lantanowce, czyli metale ziem rzadkich:
4M + 3O2 ---> 2M2O3
_____Tlen wiąże się łatwo z większością niemetali, tworząc powszechnie znane tlenki: dwutlenek węgla (CO2), tlenek dwuazotu, czyli podtlenek azotu (N2O) i dwutlenek siarki (SO2).

Izotopy

_____W atmosferze występuje tlen-16 oraz śladowe ilości tlenu-17 i tlenu-18. Pozostałe izotopy, wytworzone sztucznie, są promieniotwórcze.
Izotop Rozpowszechnienie
w przyrodzie		 Okres
połowicznego
zaniku		 Typ
rozpadu
13O _____ 8,9ms ß+, p
14O _____ 70,6s ß+
15O _____ 122s ß+
16O 99,76% _____ _____
17O 0,038% _____ _____
18O 0,200% _____ _____
19O _____ 26,9s ß-
20O _____ 13,5s ß-
21O _____ 3,14s ß-
[Właściwości][Otrzymywanie][Związki][Izotopy]