العنصر الكيميائي الاكسجين

الأكسجين هو أحد أهم العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري وله الرمز O والعدد الذري 8. هذا العنصر شائع للغاية، ولا يوجد فقط على الأرض ولكن في كل الكون، ويكون غالبًا مرتبطًا مع عناصر أخرى. وجد الأكسجين غير المرتبط (وغالبا ما يطلق عليه الأكسجين الجزيئي، O2) في أول الأمر على سطح الأرض كناتج لعمليات الأيض للبكتريا ثم وجد الأكسجين الحر في الغلاف الجوي بعد ذلك في العصر الجيولوجي وحتى الآن تنتجه النبات بوفرة بعمليات التركيب الضوئي ويشكل الأوكسيجين ثنائي الذرة 20.8% من العناصر الموجودة في الهواء.[1]
يتكوّن الأكسجين في كواكب النفي ظروف الحرارة والضغط القياسية، يتواجد الأكسجين في الحالة الغازية يتكون الأكسجين من جزيئات ثنائية الذرة لها شكل O2. ويكون O2 له شكلان حسب الطاقة : الشكل ذو الطاقة الأقل، غالبا ما يكون أحادى الرابطة راديكال ثنائي أكسجين ثلاثي، والشكل ذو الطاقة الأعلى، يكون جزيء ثنائي الرابطة أحادى الأكسجين. وهذه الطبيعة للراديكال الثنائي يعزى إليها التغير في الطبيعة الكيميائية.
الأكسجين مركب أساسي للهواء، يتكون من النباتات خلال عمليات البناء الضوئي، وهو مهم للتنفس في الكائنات الحية التي تعتمد على الهواء في تنفسها.
الأكسجين السائل والصلب لهما لون أزرق فاتح وكلاهما مغناطيسي مساير قوى. يتم الحصول على الأكسجين السائل غالبا من التقطير الجزئي للهواء المسال. وكل من الأوزون O3 الصلب والسائل له لون أزرق غامق والأكسجين له فوائد كثيرة. تم اكتشاف شكل آخر متأصل للأكسجين وهو الأكسجين الرباعي (O4), وهو مادة صلبة ذات لون أحمر غامق ويتم الحصول عليه بتأثير الضغط على الأكسجين O2 بمقدار 20 GPa. وتم دراسته ليتم استخدامه في وقود الصواريخ والتطبيقات المشابهة، وهو مادة مؤكسدة أقوى من O2 أو O3..
يتم استخدام الأكسجين بكثرة كمادة مؤكسده، ولا يوجد عنصر أعلى منه في السالبية الكهربية سوى الفلور. ويتم استخدام الأكسجين السائل كمادة مؤكسدة في دفع الصواريخ.كما أن الأكسجين أساسي في عمليات التنفس، ولذا فإن له دور أساسي في الطب. كما أن متسلقى الجبال ومن يقومون باستخدام الطائرات يكون لديهم إمدادات إضافية من الأكسجين. ويستخدم الأكسجين أيضا في اللحام. وفى صناعة كل من الصلب وميثانول.
الأكسجين من العناصر التي تثير ابهجة، ولذا فإنه يتم استخدامه في المنتجعات حتى الأوقات الحديثة. كما يلاحظ وجود أعمدة الأكسجين حتى الآن في الحفلات. في القرن التاسع عشر كان يتم خلطه مع أكسيد النيتروز لعمل نوع من أنوع المسكنات، ويتم استخدام نوعية من هذه المسكنات إلى الآن.
تاريخ الأكسجي نجوم - مثل الشمس - في أجواء ذات درجة حرارة وضغط مرتفعان.[2]
في ظروف الحرارة والضغط القياسية، يتواجد الأكسجين في الحالة الغازية يتكون الأكسجين من جزيئات ثنائية الذرة لها شكل O2. ويكون O2 له شكلان حسب الطاقة : الشكل ذو الطاقة الأقل، غالبا ما يكون أحادى الرابطة راديكال ثنائي أكسجين ثلاثي، والشكل ذو الطاقة الأعلى، يكون جزيء ثنائي الرابطة أحادى الأكسجين. وهذه الطبيعة للراديكال الثنائي يعزى إليها التغير في الطبيعة الكيميائية.
الأكسجين مركب أساسي للهواء، يتكون من النباتات خلال عمليات البناء الضوئي، وهو مهم للتنفس في الكائنات الحية التي تعتمد على الهواء في تنفسها.
الأكسجين السائل والصلب لهما لون أزرق فاتح وكلاهما مغناطيسي مساير قوى. يتم الحصول على الأكسجين السائل غالبا من التقطير الجزئي للهواء المسال. وكل من الأوزون O3 الصلب والسائل له لون أزرق غامق والأكسجين له فوائد كثيرة. تم اكتشاف شكل آخر متأصل للأكسجين وهو الأكسجين الرباعي (O4), وهو مادة صلبة ذات لون أحمر غامق ويتم الحصول عليه بتأثير الضغط على الأكسجين O2 بمقدار 20 GPa. وتم دراسته ليتم استخدامه في وقود الصواريخ والتطبيقات المشابهة، وهو مادة مؤكسدة أقوى من O2 أو O3..
يتم استخدام الأكسجين بكثرة كمادة مؤكسده، ولا يوجد عنصر أعلى منه في السالبية الكهربية سوى الفلور. ويتم استخدام الأكسجين السائل كمادة مؤكسدة في دفع الصواريخ.كما أن الأكسجين أساسي في عمليات التنفس، ولذا فإن له دور أساسي في الطب. كما أن متسلقى الجبال ومن يقومون باستخدام الطائرات يكون لديهم إمدادات إضافية من الأكسجين. ويستخدم الأكسجين أيضا في اللحام. وفى صناعة كل من الصلب وميثانول.
الأكسجين من العناصر التي تثير ابهجة، ولذا فإنه يتم استخدامه في المنتجعات حتى الأوقات الحديثة. كما يلاحظ وجود أعمدة الأكسجين حتى الآن في الحفلات. في القرن التاسع عشر كان يتم خلطه مع أكسيد النيتروز لعمل نوع من أنوع المسكنات، ويتم استخدام نوعية من هذه المسكنات إلى الآن.
تاريخ الأكسجين
اكتشف الأكسجين الأول في الصين القديمة عام 800 قبل الميلاد. وقد افترض مكتشفه زو زينج هونج، وجوده عن طريق تسخين النيتر. وقد افترض أن هذا الغاز هو إكسير الحياة.
وأعيد بعد ذلك اكتشاف الأكسجين عن طريق عالم الصيدلة السويدي كارل ويليم شيلى تقريبا قبل عام 1773، ولم يتم نشر اكتشافه قبل الاكتشاف المستقل للعالم جوزيف بريستلى في الأول من أغسطس عام 1774 والذي أطلق على الغاز اسم معاكس الفلوجستون (شاهد الفلوجستون. وقام بريستلى بنشر اعماله عام 1775 وشيلى عام 1777، وعادة ما يأخذ بريستلى الاهتمام لأنه قام بالنشر أولا.
و أطلق أنطوان لافوازييه على الغاز اسم أوكسجين في عام 1778 ميلادى. وكما ذكر أعلاه الاسم مشتق من كلمتين إغريقيتين وهما أوكسى بمعنى حامض الطعم أو مَضِر وجين ومعناها ما يَنتُج عن الشئ (متسسب ) وأيضا ما يُنتِج الشئ (مسبب). وقد اختار لافوازييه هذه الاشتقاق اللغوى نظرا للاعتقاد السائد آنذاك (خاصة بعد اكتشافات بريستلى عام 1775) بأن جميع الأحماض تحتوى على الأكسجين، وقد صحح هذا الاعتقاد بعد عدة إعادات لتعريف المواد الحمضية.
اعداد الطالبة:العنود شعواني