含义

性质、应用

元素性质

含义

指各种杂质的总含量低于1×l0-5的元素。

性质、应用

常显示出在粗纯状态下所不具有或不充分的特殊性质，如普通的铍是最脆的金属，当达到相当纯度后它便有了低温塑性，超高纯时更显示出高温超塑性。其提纯包括离子交换、萃取、电泳、电解精炼等化学提纯方法，同时包括升华、蒸发、结晶、扩散和同位素分离等物理提纯方法。其化学检测有光谱分析、化学分析、质谱分析、原子吸收光谱分析等。物理检测有半导体中的电阻率和霍尔系数测定，超纯金属的剩余电阻率测定等。高纯元素主要用于电子、原子能和空间技术等领域。

元素性质

元素符号O，原子序数8，原子量15.9994，外围电子排布2S22p4，位于第二周期第ⅥA族。

原子共价半径66皮米，离子半径O2-132皮米，第一电离能1314kJ/mol，电负性3.5。

氧元素有两种同素异形体，氧气O2和臭氧O3。

氧分子有明显的顺磁性，这是因为O2分子是由一个σ键和两个三电子π键构成的，两个三电子π键有两个未成对电子，所以O2 是顺磁性的。

氧气在通常状况下为无色、无臭、无味的气体，密度1.429克/升(气)，1.149g/cm3(液)、1.426g/cm3(固)。熔点-218.4℃、沸点-182.962℃。

主要化合价为-2，在氟化氧中为+2，在过氧化物中为-1。

液氧呈淡蓝色，固态氧为蓝色晶体。微溶于水，在水中溶解度为4.89毫升/100毫升水(0℃)。

由于离解能较大(498.1kJ/mol)，所以常温下氧气化学性质不甚活泼，高温下化学性质很活泼，能与大多数元素化合生成一种或一种以上氧化物或过氧化物。有氧化性是重要的氧化剂。纯氧大量用于金属熔炼、精炼、焊接、切割和表面处理过程。

在化学工业上常用纯氧强化生产过程。液体氧用作致冷剂，也是高能燃料的氧化剂。它和锯屑、煤粉的混合物是液氧炸药。纯氧也用于航空、潜水和医疗中。天然存在的氧由16O(99.759％)、17O(0.037％)、18O(0.204％)三种同位素组成。在地壳中的丰度为49.5％，占第一位。大部分以水、氧化物、硅酸盐的形式存在。干燥空气中含20.946％体积的氧气。在1773年瑞典的舍勒分解硝酸盐和利用浓硫酸与二氧化锰反应制得氧气。1774年英国的普利斯特里加热氧化汞制得氧气。工业上用分馏液体空气制得，也可用电解水制得较纯的氧气。实验室常用氯酸钾与二氧化锰(催化剂)混合加热制取。