|
|
КИСЛОРОД (Oxygenium), 0, ≈ хим. элемент VI группы периодич. системы элементов, ат. номер 8, ат. масса 15,9994 а. е. м. Природный К. состоит из тр╦х стабильных изотопов: 160 (99,762% ),170 (0,038%) и 1S0 (0,200%). Ядра атомов 18О содержат 8 протонов и 8 нейтронов и обладают особой устойчивостью; они являются самыми распростран╦нными ядрами земной коры. Тетраэдрич. атомный радиус К. (при координац. числе 4) равен 0,086 нм, октаэдрич. (координац, число 6) 0,074 нм, радиус иона О2~ 0,136 нм. Электронная конфигурация внеш. оболочки 2s2p4. Энергии последоват. ионизации 13,618, 35,117 и 54,90 эВ. Сродство к электрону 1,467 эВ. Значение электроотрицательности 3,50.
К. существует в виде двух простых веществ: собственно К. с молекулой Ой и озона 03, к-рый образуется, напр., в элсктрлч. разрядах в атмосфере. Молекулы О 2 достаточно устойчивы, энергия их диссоциаций 493,0 кДж/моль (при О К), межъядерное расстояние 0,120735 им. Энергия ионизации молекулы 02 12,2 эВ, сродство к электрону 0,94 эВ. В молекуле 03 межъядерное расстояние 0.12717 нм, валентный угол О≈ О≈ О 116,78°. Озон неустойчив и легко распадается 03*-»-
≈08+0.
К. О 2 ≈ бесцветный газ без запаха и вкуса; озон Оя обладает синей окраской и имеет резкий запах. К. 02 при О ИС имеет тепло╦мкость ср = 29,27 Дж/моль-К, Су-20,5 Дж/моль -К, *кнп = ≈ 192;98°С, *пл= ≈ 218,7°С. Тв╦рдый К. при темп-ре ниже ≈249,3 СС имеет ромбич. кристаллич. реш╦тку (а-О, синие кристаллы), при темп-ре ≈ 249,3 СС переходит в р-0 с ромбоэдрич. кристаллич. реш╦ткой. При темп-ре выше ≈ 229,4 СС существует у-0 с кубич. кристаллич. реш╦ткой. Плотность газообразного К. 1,42897 кг/м3 (при О СС и нормальном давлении), жидкого ≈ 1,1321 кг/дм3 (при *кнп), тв╦рдого ≈1,46 кг/дм3 (при ≈252,7 °С). Кри-тич. темп-pa ≈ 118,84 СС, критич. давление 4,97 МПа, теплота испарения 6,82 кДж/моль, теплота плавле-вия 0,443 кДж/моль. При О °С теплопроводность 24мВт/м-К, диэлектрич. проницаемость 1,000547, вязкость 18,9 мкПа -с. Парамагнитен, магн. восприимчивость х= 107,8-10-& (при 20СС), Растворимость К. в 1м3 воды при нормальном давлении 0,031 м3 (20 °С) и 0,049 мэ(0 °С).
В соединениях К, проявляет степень окисления ≈ 2, реже ≈ 1. Обладает высокой реакц. способностью (хим. активность О3 выше, чем 02) и образует соединения почти со всеми хим. элементами. Бинарные соединения, в к-рых атомы К. не связаны между собой, наз. оксидами (CaO, SOS и др.)- Соединения, содержащие группировку О≈ О, ваз. пероксидами (напр., пероксид водорода Н202). Хим. реакции с участием К. (реакции окисления) обычно сопровождаются выделением большого кол-ва тепла.
К. используют для интенсификации разл. процессов (напр,, при выплавке стали). Жидкий К. служит окислителем ракетного топлива, его применяют при изготовлении взрывчатых веществ. Озон ядовит, способен сильно раздражать глаза и дыхат. пути. Находит применение искусств. р~ -радиоактивный пук л ид 1Й0
Рио. 1. Кистеобразные формы коронного разряда в атмосферном воздухе. Остри╦ с гиперболической вершиной (радиус кривизны 1,5 мм): а ≈ потенциал острия +25 кВ, стримернап норона; б ≈ потенциал острия ≈25 кВ, отрицательная корона в режиме тричелевских импульсов; в ≈ потенциал острия ≈GO кВ( отрицательная корона в непрерывном режиме.
воположного электрода может перерасти в искровой пробои, а при подавлении стримеров (напр., сильной внеш. ионизацией) возникает непрерывная вспышечная корона (рис. 3). В случае отрицательно заряженного острия свечение коронного разряда во вс╦м диапазоне напряже-Hiiii от порогового до искрового пробоя похоже на кисть (рис. 1,6, в], хотя е╦ размеры, при прочих равных условиях значительно меньше, чем в слу-
Лит.; Кислород. Справочник, под ред. Д, Л. Глнаманенио, Ч. 1≈2, М., 1Я67. С. С. Бердокосов.
КИСТЕВОЙ РАЗРЙД ≈ форма коронного разряда, по ввеш. виду напоминающая кисть (рис. 1). К. р. наблюдается в воздухе при давлениях около атмосферного и выше у электродов с острыми выступами.
Причины возникновения кистеобразного свечения разные. В случае положительно заряженного острия кисть разряда представляет из себя интегральную картину съечевпя отдельных* чередующихся во времени коронных стримеров (рис. 2), возникающих у острия и распространяющихся со скоростью 107 см/с и выше в сторону слабого поля, где они затухают, В этих условиях К. р. является разновидностью стримерной короны, к-рая при распространений стримеров до проти-
Рис. 2. Коронный стример в атмосферном воздухе. Остри╦ с полусферической вершиной (радиус кривизны 1,5 мм).
чае положительно заряженного острия. Также может в ней отсутствовать канальная структура. К. р. с отрицательно заряженного острия может быть прерывистым (т. н. импульсы Тричела) или непрерывным (при высоких предпробойных напряжениях).
Рис. 3. Положительная непрерывная вспы-шечная корона в атмосферном воздухе. Остри╦ то же, что на рис. 1. Напряжение + 40 кВ.
К. р. на нерем. напряжении является суперпозицией разрядов на отд. полупериодах.
В спец. литературе термин «К. р.» в настоящее время почти не используется.
Лит. см, при ст. Коронный разряд. К. Ф. fff/O^. КЛАПЕЙРОНА УРАВНЕНИЕ (Клапейрона ≈ Менделеева уравнение) ≈ зависимость между параметрами идеального газа (давлением р, объ╦мом V и абс. темп-poii Г}, определяющими его состояние: pV=BT, где ксшф. пропорциональности В зависит от массы газа М и его мол. массы. Установлен франц. уч╦ным Б. П. Э. Кла-neitpOHOM (В. Р. Е. Clapeyron) в 1834. В 1874 Д. И. Менделеев вывел ур-ние состояния для одного моля идеал ь-пого газа; pV=RT, где R ≈ универсальная газовая постоянная. Если мол. масса газа ц, то
или =
где N ≈ число частиц газа. К. у. представляет собой уравнение состояния идеального газа, к-рое объединяет Бойля ≈ Мариотта закон, Гей-Люссака закон и Аво-гадро закон.
К. у. ≈ наиб, простое ур-яие состояния, применимое с определ. степенью точности к реальным газам при низких давлениях и высоких темп-рах.
О
ш
С <
с;
а:
371
24=
