ऑक्सीजन ( Oxygen)
गैसीय रासायनिक तत्व, प्रतीक: O, परमाणु क्रमांक: 8 और परमाणु भार 15,9994। यह बहुत रुचि का है क्योंकि यह अधिकांश जीवित कोशिकाओं की श्वसन प्रक्रियाओं और दहन प्रक्रियाओं में आवश्यक तत्व है। यह पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व है। हवा का लगभग पांचवां (मात्रा में) ऑक्सीजन है। गैर-संयुक्त गैसीय ऑक्सीजन सामान्य रूप से डायटोमिक अणुओं, ओ 2 के रूप में मौजूद है, लेकिन यह ओजोन नामक त्रिकोणीय रूप, ओ 3 में भी मौजूद है।
सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीजन एक रंगहीन, गंधहीन और नीरस गैस होती है; यह हल्के नीले रंग के तरल में संघनित होता है। ऑक्सीजन गैसों के एक छोटे समूह का हिस्सा है जिसका शाब्दिक रूप से अनुचुंबकीय है, और यह सबसे अधिक अनुचुंबकीय है। तरल ऑक्सीजन भी थोड़ा अनुचुंबकीय है।
ऑक्सीजन प्रतिक्रियाशील है और हीलियम, नियॉन, आर्गन और क्रिप्टन को छोड़कर अन्य सभी तत्वों के साथ ऑक्साइड बनाएगी। यह पानी में मध्यम रूप से घुलनशील है (30 सेमी 3 प्रति 1 लीटर पानी में घुल जाता है) 20 सेल्सियस पर।
Oxygen |
परमाणु क्रमांक:- 8
परमाणु भार:- 15.999 ग्राम / मोल
पॉलिंग के अनुसार वैद्युतीयऋणात्मकता:- 3.5
घनत्व:-1.429 kg/m3 20°C . पर
गलनांक:- -219 डिग्री सेल्सियस
क्वथनांक:- -183 डिग्री सेल्सियस
वेंडरवाल त्रिज्या:- 0.074 nm
आयनिक त्रिज्या:- 0.14 nm (-2)
आइसोटोप:- 4
इलेक्ट्रॉनिक खोल:- [He] 2S2 2P4
प्रथम आयनन की ऊर्जा :- 1314 kJ / mol
द्वितीय आयनन की ऊर्जा:- 3388 kJ / mol
तीसरे आयनीकरण की ऊर्जा:- 5300 kJ / mol
Oxygen की खोज :-
1774 में जोसेफ प्रीस्टली
ऑक्सीजन का इतिहास ( oxygen ka history)
ऑक्सीजन की खोज 1772 के आसपास एक स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल विल्हेम शीले ने की थी, जिन्होंने इसे पोटेशियम नाइट्रेट, मर्क्यूरिक ऑक्साइड और कई अन्य पदार्थों को गर्म करके प्राप्त किया था।
एक अंग्रेजी रसायनज्ञ, जोसेफ प्रीस्टली ने स्वतंत्र रूप से 1774 में मर्क्यूरिक ऑक्साइड के थर्मल अपघटन द्वारा ऑक्सीजन की खोज की और उसी वर्ष अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए, शीले के प्रकाशित होने से तीन साल पहले।
1776-80 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी-लॉरेंट लवॉज़ियर ने उल्लेखनीय अंतर्दृष्टि के साथ, श्वसन के साथ-साथ दहन में ऑक्सीजन की भूमिका की व्याख्या की, फ्लॉजिस्टन सिद्धांत को त्याग दिया, जिसे उस समय तक स्वीकार किया गया था; उन्होंने कई अलग-अलग पदार्थों के साथ मिलकर एसिड बनाने की अपनी प्रवृत्ति को नोट किया और तदनुसार "एसिड पूर्व" के लिए ग्रीक शब्दों से तत्व ऑक्सीजन (ऑक्सीजीन) का नाम दिया।
ऑक्सीजन के समस्थानिक ( oxygen ke samasthanik-isotopes)
स्थिर समस्थानिक परमाणुओं के भिन्न प्रकार होते हैं जो द्रव्यमान में भिन्न होते हैं लेकिन समय के साथ क्षय नहीं होते हैं, अर्थात वे रेडियोधर्मी नहीं होते हैं।
तत्व ऑक्सीजन (O) तीन प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले स्थिर समस्थानिकों,
18-O ( oxygen- 18 ), 17-O ( oxygen-17 ), और 16-O ( oxygen-16 ) में पाया जाता है।
इन ऑक्सीजन समस्थानिकों में से प्रत्येक के नाभिक में क्रमशः आठ प्रोटॉन और या तो आठ, नौ या दस न्यूट्रॉन होते हैं।
इन स्थिर समस्थानिकों में से, 16-O पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में है, जो 99.757% परमाणुओं के लिए जिम्मेदार है, जबकि 17-O (0.038%) और 18-O (0.205%) दुनिया भर में बहुत कम सांद्रता में होते हैं। हालांकि कुछ 17 अस्थिर आइसोटोप ( Isotope) (जो रेडियोधर्मी रूप से क्षय होते हैं) ऑक्सीजन के लिए भी जाने जाते हैं, जिनमें से 14 रेडियोजेनिक (अन्य परमाणुओं के क्षय द्वारा निर्मित) हैं, इनमें से प्रत्येक आइसोटोप का आधा जीवन 2 मिनट या उससे कम है, और इसलिए वे करते हैं नहीं...
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वातावरण में ऑक्सीजन (oxygen in atmosphere)
पृथ्वी की पपड़ी मुख्य रूप से सिलिकॉन-ऑक्सीजन खनिजों से बनी है, और कई अन्य तत्व उनके ऑक्साइड के रूप में हैं।
ऑक्सीजन गैस वायुमंडल का पांचवां हिस्सा बनाती है, जिसकी मात्रा एक मिलियन बिलियन टन से अधिक है। पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन पौधों के प्रकाश संश्लेषण से आता है, और लंबे समय में निर्मित हुआ है क्योंकि उन्होंने प्रारंभिक वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की प्रचुर आपूर्ति का उपयोग किया और ऑक्सीजन जारी किया।
ऑक्सीजन पानी में काफी घुलनशील है, जिससे नदियों, झीलों और महासागरों में जीवन संभव हो जाता है। नदियों और झीलों के पानी में नियमित रूप से ऑक्सीजन की आपूर्ति होनी चाहिए, क्योंकि जब यह कम हो जाएगा तो पानी मछली और अन्य जलीय प्रजातियों का समर्थन नहीं करेगा।
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अक्रिय गैसों के अलावा लगभग हर रसायन, यौगिक बनाने के लिए ऑक्सीजन से बंधता है। पानी, H2O, और सिलिका, SiO2, रेत का मुख्य घटक, अधिक प्रचुर मात्रा में बाइनरी ऑक्सीजन यौगिकों में से हैं। जिन यौगिकों में दो से अधिक तत्व होते हैं, उनमें सबसे प्रचुर मात्रा में सिलिकेट होते हैं, जो अधिकांश चट्टानों और मिट्टी का निर्माण करते हैं। अन्य यौगिक जो प्रकृति में प्रचुर मात्रा में हैं, वे हैं कैल्शियम कार्बोनेट (चूना पत्थर और संगमरमर), कैल्शियम सल्फेट (जिप्सम), एल्यूमीनियम ऑक्साइड (बॉक्साइट) और विभिन्न लौह ऑक्साइड, जो धातु के स्रोत के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
ऑक्सीजन के स्वास्थ्य प्रभाव
ऑक्सीजन जीवन के सभी रूपों के लिए आवश्यक है क्योंकि यह डीएनए और लगभग सभी जैविक रूप से महत्वपूर्ण यौगिकों का एक घटक है। क्या यह और भी अधिक नाटकीय रूप से आवश्यक है, उसमें जीवित रहने के लिए जानवरों के पास गैस की मिनट दर मिनट आपूर्ति होनी चाहिए। रक्त में हीमोग्लोबिन के केंद्र में लोहे के परमाणु द्वारा फेफड़ों में ऑक्सीजन को उठाया जाता है और इस तरह वहां ले जाया जाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है।
हर इंसान को सांस लेने के लिए ऑक्सीजन की जरूरत होती है, लेकिन कई मामलों में बहुत ज्यादा अच्छा नहीं होता है। यदि कोई लंबे समय तक बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन के संपर्क में रहता है, तो फेफड़े को नुकसान हो सकता है। लंबे समय तक सामान्य दबाव में 50-100% ऑक्सीजन सांस लेने से फेफड़े खराब हो जाते हैं। वे लोग जो शुद्ध ऑक्सीजन के लगातार या संभावित उच्च जोखिम के साथ काम करते हैं, उन्हें रोजगार शुरू करने से पहले और उसके बाद फेफड़ों के कार्य परीक्षण करना चाहिए। ऑक्सीजन आमतौर पर बहुत कम तापमान में जमा होती है और इसलिए शरीर के ऊतकों को जमने से रोकने के लिए विशेष कपड़े पहनने चाहिए।
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ऑक्सीजन के पर्यावरणीय प्रभाव
ऑक्सीजन के अत्यधिक केंद्रित स्रोत तेजी से दहन को बढ़ावा देते हैं और इसलिए ईंधन की उपस्थिति में आग और विस्फोट के खतरे हैं।
एक परीक्षण लॉन्चपैड पर अपोलो 1 चालक दल को मारने वाली आग इतनी तेजी से फैल गई क्योंकि शुद्ध ऑक्सीजन वातावरण एक तिहाई दबाव के बजाय सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर था जो वास्तविक लॉन्च के दौरान उपयोग किया जाएगा।
ऑक्सीजन के 10 उपयोग
ऑक्सीजन के मुख्य विशिष्ट उपयोगों को ऊपर उल्लिखित तीन सुविधाजनक श्रेणियों में विभाजित करके सबसे अच्छा संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है।
ऑक्सीजन के शारीरिक उपयोग:
कोशिकाओं में, एरोबिक श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, जो अंतर्ग्रहण खाद्य पदार्थों से ऊर्जा निकालने की अनुमति देता है। इस प्रकार वातस्फीति जैसे श्वास संबंधी विकारों वाले लोगों के लिए घर और अस्पतालों में पूरक ऑक्सीजन महत्वपूर्ण है।
इन ऊंचाईयों पर घटे हुए O2 दबाव का मुकाबला करने के लिए उच्च ऊंचाई पर पर्वतारोही द्वारा संपीड़ित ऑक्सीजन टैंक का उपयोग किया जाता है।
चिकित्सकीय प्रक्रियाओं के लिए जानबूझकर लकवाग्रस्त सर्जिकल रोगियों के लिए पूरक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, जिसमें "हृदय-फेफड़े की मशीनें" अपने महत्वपूर्ण कार्यों को चालू रखती हैं।
ऑक्सीजन का उपयोग कुछ अवायवीय जीवाणुओं को मारने के लिए एक स्टरलाइज़िंग एजेंट के रूप में किया जा सकता है जो गैस के पर्याप्त संपर्क में आने से मारे जाते हैं।
ऑक्सीजन के औद्योगिक उपयोग:
प्रतिक्रिया के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है जो स्टील के काम में कार्बन को कार्बन डाइऑक्साइड गैस में परिवर्तित करती है, जो एक ब्लास्ट फर्नेस में उच्च तापमान के तहत होती है। उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड लोहे के आक्साइड को अधिक शुद्ध लोहे के यौगिकों में कम करने की अनुमति देता है।
धातु से जुड़े अन्य अनुप्रयोगों में ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है और उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, जैसे वेल्डिंग मशालें।
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ऑक्सीजन के एयरोस्पेस उपयोग:
तरल रूप में, मिसाइलों और रॉकेटों में उपयोग के लिए ऑक्सीजन का व्यापक रूप से ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, जहां यह टेक-ऑफ के लिए आवश्यक भयानक जोर पैदा करने के लिए तरल हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। अंतरिक्ष यात्री स्पेससूट में ऑक्सीजन का लगभग शुद्ध रूप शामिल होता है।
ऑक्सीजन का उपयोग हाइड्रोकार्बन यौगिकों को नीचा दिखाने के लिए किया जाता है, जो उन्हें गर्म करके अलग हो जाते हैं। इसका उपयोग दहन बनाने के लिए किया जाता है जो आमतौर पर पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को मुक्त करता है, लेकिन हाइड्रोकार्बन एसिटिलीन, प्रोपलीन और एथिलीन का उत्पादन भी कर सकता है।
ऑक्सीजन का उपयोग सीवेज-उपचार और जल शोधन संयंत्रों में किया जाता है। यह पानी के माध्यम से बैक्टीरिया के उत्पादन को बढ़ाने के लिए मजबूर किया जाता है जो पानी में अपशिष्ट उत्पादों को चयापचय करते हैं।
ऑक्सीजन गैस (O2) उन चीजों में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है जो स्वयं की विद्युत आपूर्ति से जुड़ी नहीं हैं, जैसे जनरेटर और वाहन (जैसे, जहाज, हवाई जहाज और कार)।
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