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高纯气体之氧分子的结构与性质

氧是自然界中含量最多的元素,分布很广,占地壳中各元素总量的47%,占水成分的89%,占地壳中岩石,抗物成分的46.6%。

给氧以适当能量可转化为臭氧,高纯气体但不能用加热法提供能量,这是由于臭氧不稳定,受热易分解。在紫外光照射下,氧分子吸收短波长紫外光辐射能转变成臭氧,但臭氧在波长较长的紫外光照射下,又能重新转化为氧。由于大气上层中这种氧与臭氧的不断转化,而吸收了大量太阳辐射中的紫外线,使地固上的生物不致于因过量紫外线的照射而受到伤害。

氧原子中含有二个示成对的电子。氧原子的电子层构型是1S22S22P4。对氧分子结构的认识有两种方法,即电子配对法和分子轨道法。

按照电子配对法,氧分子应该以双键结合。它所含有的电子应当是成对的。即氧分子应是一个抗磁性分子,高纯气体它的电子自旋量子数的总和等于零,即不含有自旋未成对电子的分子。

通过对O2的光谱研究,了解到它含有两个自旋平行的电子,高纯气体对O2分子磁性的测定,证明氧是个顺磁性分子。顺磁性分子,是指自旋量子数的总和不等于零的分子。

氧元素位于周期表第六族,原子序数为8,原子量为16,分子量为32.在通常情况下,氧是无色、无味和无毒的气体。空气中含有自由状态的氧,按体积氧的含量约占21%,按质量约占23%。在标准状况下,1升氧气的质量为1.429克,它比空气稍重。当温度降到-183℃时,氧态氧变成淡蓝色的液体;当温度降到-218.8℃时,液氧就会变成雪花状的淡蓝色固体。

氧在自然界不断地循环着,同时能量也不断地积蓄和释放。氧在自然界对人类和动物的生存有着重要意义,人们并以氧为原料而用于生产。

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