基本信息

【名稱】氧

【序數(shù)】8

【符號】O

【舊稱】氱

【原子量】15.9994

【晶體結構】簡單立方晶胞【聲音在其中的傳播速率】330m/s

【原子體積】14.0(立方厘米/摩爾)

【質(zhì)子數(shù)】8

【中子數(shù)】8

【核外電子數(shù)】8

【相對原子質(zhì)量】16

【外圍電子層排布】2s2 2p4

【電子層】K-L

【核外電子排布】2-6

【元素在太陽中的含量】9000ppm

【地殼中含量】474000（ppm）

【化合價】通常顯-2價

【單質(zhì)】O2，O3，O4，O5

氧化態(tài)：

Main O-2

Other O-1, O0, O+1, O+2

化學鍵能： (kJ /mol)

146 O-O

498 O=O

200 O-N

360 O-C

743 O=C

電離能(kJ/ mol)

M - M+ 1313.9

M+ - M2+ 3388.2

M2+ - M3+ 5300.3

M3+ - M4+ 7469.1

M4+ - M5+ 10989.3

M5+ - M6+ 13326.2

M6+ - M7+ 71333.3

M7+ - M8+ 84076.3

晶胞參數(shù)：

a = 540.3 pm

b = 342.9 pm

c = 508.6 pm

α = 90°

β = 132.530°

γ = 90°

熱導率: W/(m·K)

26.58

元素類型：非金屬

起源

氧元素是由英國化學家約瑟夫·普利斯特里與瑞典藥劑師及化學家舍勒于1774年分別發(fā)現(xiàn)。但是普利斯特里卻支持燃素學說。

另有說法認為氧氣首先由中國人馬和首先發(fā)現(xiàn)。

1777年，法國化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說，指出物質(zhì)只能在含氧的空氣中進行燃燒，燃燒物重量的增加與空氣中失去的氧相等，從而推翻了全部的燃素說，并正式確立質(zhì)量守恒定律。從嚴格意義上講，發(fā)現(xiàn)氧元素的為瑞典化學家舍勒，而確定氧元素化學性質(zhì)的為法國化學家拉瓦錫。

名稱

氧（Oxygen，舊譯作氱）是一種化學元素，其原子序數(shù)為8，相對原子質(zhì)量為16.00。由符號“O”表示。在元素周期表中，氧是氧族元素的一員，它也是一個高反應性的第2周期非金屬元素，很容易與幾乎所有其它元素形成化合物（主要為氧化物）。在標準狀況下，兩個氧原子結合形成氧氣，是一種無色無嗅無味的雙原子氣體，化學式為O2。如果按質(zhì)量計算，氧在宇宙中的含量僅次于氫和氦，在地殼中，氧則是含量最豐富的元素。氧不僅占了水質(zhì)量的89%，也占了空氣體積的20.9%。

構成有機體的所有主要化合物都含有氧，包括蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪。構成動物殼、牙齒及骨骼的主要無機化合物也含有氧。由藍藻、藻類和植物經(jīng)過光合作用所產(chǎn)生的氧氣化學式為O2，幾乎所有復雜生物的細胞呼吸作用都需要用到氧氣。動物中，除了極少數(shù)之外，皆無法終身脫離氧氣生存。對于厭氧性生物來說，氧氣是有毒的。這類生物曾經(jīng)是早期地球上的主要生物，直到25億年前O2開始在大氣層中逐漸積累。氧元素的另一個同素異形體是臭氧。在高海拔形成的臭氧層能夠隔離來自太陽的紫外線輻射。但是接近地表的臭氧則是一種污染，這些臭氧主要存在于光化學煙霧中。

氧氣是由約瑟夫·普利斯特里和卡爾·威廉·舍勒獨立發(fā)現(xiàn)的。雖然卡爾比約瑟夫早發(fā)現(xiàn)一年，但由于約瑟夫首先發(fā)表論文，所以很多人仍然認為是約瑟夫首先發(fā)現(xiàn)的。氧氣的英文名是“Oxygen”，由拉瓦錫定名于1777年，拉瓦烯利用氧氣所進行的試驗在燃燒和腐蝕的方面打敗了當時流行的燃素說。在工業(yè)上，氧氣是通過分餾液態(tài)空氣制備的，同時使用分子篩除去二氧化碳和氮氣。也可以通過電解水等其他方式制備氧氣。氧氣的運用包括鋼鐵的冶煉、塑料和紡織品的制造以及作為火箭推進劑與進行氧氣療法，也用來在飛機、潛艇、太空船和潛水中維持生命。 氧舊譯作氱（Oxygen）希臘文的意思是“酸素”，該名稱是由法國化學家拉瓦錫所起，原因是拉瓦錫錯誤地認為，所有的酸都含有這種新氣體?，F(xiàn)在日文里氧氣的名稱仍然是“酸素”。而臺語受到臺灣日治時期的影響，也以“酸素”之日語發(fā)音稱呼氧氣。

氧氣的中文名稱是清朝徐壽命名的。他認為人的生存離不開氧氣，所以就命名為“養(yǎng)氣”即“養(yǎng)氣之質(zhì)”，后來為了統(tǒng)一就用“氧”代替了“養(yǎng)”字，便叫這“氧氣”。

性質(zhì)

氧氣通常條件下是呈無色、無臭和無味的氣體，密度1.429克/升，1.419克/立方厘米（液），1.426克/立方厘米（固），熔點-218.4℃，沸點-182.962℃，在-182.962℃時液化成淡藍色液體，在-218.4℃時凝固成雪狀淡藍色。在元素周期表中屬于ⅥA族元素固體在化合價一般為0和-2。電離能為13.618電子伏特。除惰性氣體外的所有化學元素都能同氧形成化合物。大多數(shù)元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧化物。有許多元素可形成一種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O2.H2O和O2.H2O2，后者較不穩(wěn)定。氧氣在空氣中的溶解度是：4.89毫升/100毫升水（0℃），是水中生命體的基礎。氧在地殼中豐度占第一位。干燥空氣中含有20.946%體積的氧；水有88.81%重量的氧組成。除了O16外，還有O17和O18同位素。

物理性質(zhì)

為無色氣體；無臭，無味；有強助燃力。

在常壓20℃時，能在乙醇7 容或水32容中溶解。

氧的單質(zhì)形態(tài)有氧氣(O?)和臭氧(O3)。氧氣在標準狀況下是無色無味無臭，能幫助燃燒的雙原子的氣體。液氧呈淡藍色，具有順磁性。氧能跟氫化合成水。臭氧在標準狀況下是一種有特殊臭味的藍色氣體。

新的氧單質(zhì)（O4）：O4是意大利的一位科學家合成的一種新型的氧分子，一個分子由四個氧原子構成。

振蕩會發(fā)生爆炸，產(chǎn)生氧氣：O4===振蕩===2O2

它的氧化性比O2強的多.

在大氣中含量極少

合成方法：

意大利科學家使用普通氧分子與帶正電的氧離子作用，制造出o4

O4的能量密度比普通氧分子高

O4是一種比黃金還貴的氣體，氧化性極強，可以與黃金反應。

是用普通氧分子和帶正電的氧離子制造出含4個氧原子的氧分子。

這種氧分子可以穩(wěn)定存在，預計構型為正四面體或者矩形，從兩種構型中性分子O4,正一價分子O4+和負一價分子O4-的基態(tài)電子結構，并根據(jù)能量最低原則確定了各自的結構參數(shù),從而得到了O4分子2種結構的基態(tài)總能量、一價電離能及電子親合勢能.與氧原子、普通氧分子O2和臭氧分子O3的計算結果比較，顯示O4分子可以以正方形結構或正四面體結構形式存在,其中正方形結構更有可能是O4分子的真實空間結構。

化學性質(zhì)

氧的非金屬性和電負性僅次于氟，除了氦氖氬氪氟所有元素都能與氧起反應，這些反應稱為氧化反應，而反應產(chǎn)生的化合物稱為氧化物。一般而言，絕大多數(shù)非金屬氧化物的水溶液呈酸性，而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外，幾乎所有的有機化合物，可在氧中劇烈燃燒生二氧化碳與水蒸氣。

氧的化合價：氧的化合價很特殊一般為-2價和0價。而氧在過氧化物中通常為-1價。在超氧化物中為-1/2，臭氧化物中氧為-1/3，超氧化物中氧的化合價只能說是超氧根離子，不能單獨的看每個原子，因為電子是量子化的，不存在1/2個電子，自然化合價也就沒有0.5的說法，臭氧化物也一樣。而氧的正價很少出現(xiàn)，只有在和氟的化合物二氟化氧，二氟化二氧和六氟合鉑酸二氧（O2PTF6)中顯示+2價和+1價，在中學化學中只要記住氧和氟是沒有正價就可以了。

實驗證明，除黃金外的所有金屬都能和氧發(fā)生反應生成金屬氧化物，比如鉑在高溫下在純氧中被氧化生成二氧化鉑，黃金一般認為不能和氧發(fā)生反應，但是有三氧化二金和氫氧化金等化合物，其中金為+3價；氧氣不能和氯，溴，碘發(fā)生反應，但是臭氧可以氧化它們。