氧是原子序数为8,符号为o的化学元素。它位于元素周期表的第16族(硫族),是一种高活性非金属物质。它是一种氧化剂,很容易与多种化合物形成氧化物。氧有许多已知的同素异形体,其中O2是最稳定的。它也被称为双原子氧或分子氧,在大气中有重要的存在。
那么,O2是极性的还是非极性的?氧气(O2)分子是非极性的,因为分子是双原子的,两个原子的电负性相等。因此,两个原子的电荷相等,任何一个原子上都不带部分电荷。因此,O2是一个偶极矩为零的非极性分子。
任何分子极性的基础
极性键是负电荷和正电荷的中心不重合的键。
如果两个原子参与了一个极性键的形成,那么其中一个原子的电负性一定比另一个强,从而能够在自身上带部分负电荷。
结果,一些正电荷留在电负性较小的原子上,导致偶极矩的存在。
所以极性分子有:
- 大于0D的偶极矩
- 电负性差大于0.4
- 分子两极正电荷和负电荷的积聚
- 高熔点和沸点
- 缺乏对称性
- 在极性溶剂中具有良好的溶解度,在非极性溶剂中不溶/微溶
- 查看这篇文章的原因PCl3的极性.
非极性分子与极性分子在性质上有如下区别:
- 它们的净偶极矩为零
- 原子的电负性差在0-0.4之间(可以忽略不计)。
- 两极没有电荷积聚
- 降低熔点和沸点
- 对称分子结构
- 原因请看这篇文章CS2的无极性.
因此,在总结任何分子或元素的极性时,可以将上述性质进行比较,从而得出具体的推论。
为什么O2是非极性的?
由于下列参数,O2分子被认为是非极性分子。让我们研究以下几个要点来检验化合物的极性。
电负性的差异:单个氧原子(O)的电负性是3.44。
当两个这样的原子之间形成双键时,就形成了分子O2(双原子氧)的结构。因为两个原子都是一样的,所以它们的电负性之差为0。
O2偶极矩:形成O2的两个原子是相同的,因此对彼此的作用相等而相反。
施加在共享电子上的拉力的大小从两边相等,因此导致净力为零。
因此,在任何极点上都没有电荷积聚,分子氧的净偶极矩保持为0德拜。
对称的形状:由于是双原子分子,O2分子呈线性。两个原子形成双键以完成它们的八隅体,并形成线性几何结构。
下面是氧气分子几何结构的图像

O2中键的性质:当两个氧原子聚在一起形成一个键时,它们最终形成了一个双键,在本质上是共价的,即价电子是平等共享的。
氧的电子构型是[He] 2s²2p ^。很明显,原子的第二层有6个价电子,可用于成键。
当两个氧原子形成键时,它们各自共用一对电子(即每个原子共用两个电子),从而形成共价双键。

由于电子的共享是相等的,任何原子都不带部分电荷,因此分子中每个原子的净电荷为零。
因此,由于共价键和零永久偶极矩,双原子氧分子(O2)在性质上是非极性的。
O2的路易斯结构
在确定双原子氧分子的Lewis结构时,出现了两种可能性——一种是两个氧原子之间的单键,另一种是双键。然而,这两种结构中只有一种足够稳定。

- 虽然(a)和(b)两种结构都有完整的八位氧原子,但就稳定性而言,这两种排列方式仍有很大不同。
- 在结构(a)中,两个氧原子上都有一个未配对的电子,称为自由基。这种自由基具有极强的化学反应性,会引起整个结构的不稳定。
- 相反,在结构(b)中,没有任何自由基的存在。双键的形成保持了八隅体的完整,并通过将结构(a)中的单个自由基包含到键中来稳定结构。
对于任何元素,结构不仅要注重八隅体的完成,还要注重稳定性。
因此,在单质氧O2的情况下,首选的结构是(b),在两个氧原子之间有一个双键。
你还必须读一篇关于O2 Lewis结构,分子几何和杂化.
氧最稳定的同素异形体- O2
O2是氧最稳定的存在形式。它在气态时无色,在液态和固态时呈淡蓝色。
O2的形成主要是光合作用的过程,可以用下式来描述:
6CO2(二氧化碳)+ 6H2O(水)——光子(阳光)——> C6H12O6(葡萄糖)+ 6O2(二氧)
发生
按质量计算,氧是地球表面最丰富的化学元素,也是整个宇宙中第三丰富的元素(仅次于氢和氦)。
它占地壳的49.2%(按质量计算),占太阳质量的0.9%。
氧的主要存在形式是氧化物化合物,如二氧化硅(SiO2)。
它也以溶解形式存在于水中,并作为气体存在于大气中。全世界海洋的88.8%由氧气组成,而氧气占大气体积的20.8%。
O2的性质
- 分子量= 16g
- 密度(STP/气态)= 1.43 g/L
- 密度(液态)= 1.14 g/cm3
- 熔点= -218.8°C
- 沸点= -183°C
- 在STP中,氧气以无色气体的形式存在,而在液态时,它会呈现淡蓝色。
- 它是一种高活性非金属,熔解热为0.44 kJ/mol,汽化热为6.82 kJ/mol。
- 纯氧比空气重1.1倍。
- 氧是最突出的氧化剂,其氧化态为-1、-2和+2(仅在与氟的化合物中)。
- 氧容易溶于水(在淡水中比在海水中更容易溶解)。
- 氧气支持燃烧。
氧气的用途
- 生存/呼吸:生活在陆地、空气和水中的动物通过呼吸氧气来生存。对鱼和其他水生动物来说,它以溶解形式存在于水中。
- 医学:补氧也用于医学。许多疾病,如肺炎、心脏病、肺气肿等,都可以通过氧疗治愈。
- 生命支持:作为一种低压呼吸气体,它被部署在宇航员的宇航服中。它也被潜水员(水肺和另一个水下)通过圆筒人工消耗。
- 工业应用:将铁矿石冶炼成钢铁的过程消耗了大约一半的商业氧气。它也用于焊接和水处理厂。
在化学工业中,为了在氧气的帮助下形成氧化物、聚合物等,进行了许多反应。 - 臭氧(O3)的形成:臭氧是一种气态化合物,存在于地球大气中,保护地球免受太阳有害紫外线的伤害。三摩尔O2的吸热反应可以形成两摩尔O3.3O2(氧气)—> 2O3(臭氧)
结论
氧形成双原子分子O2。两个原子都形成了。由于两个原子对电荷的影响相等,所以两个原子的电负性相等。O2分子的偶极矩为零,这说明它是非极性分子。
朋友们,如果你们有任何关于极性或非极性的问题。欢迎通过评论与我们联系。




