Oksijenin ve oksitlerin özellikleri nelerdir? Oksijenden oksit oluşumu nasıl olur? Oksijen oksitleyici midir, örneklerle anlatım.
Oksijen ve Oksitler
Oksijen bütün elementler arasında, tabiatta en bol bulunan ve en yaygın elementtir. Etrafımızdaki havanın her yüz kısmından 23 kısmı (ağırlıkça) saf oksijendir. Suyun yüz kısmından (ağırlıkça) 89 kısmı oksijenden yapılmıştır. Ama bu oksijen serbest değildir; hidrojen adı verilen bir başka elementle kimyasal olarak birleşmiştir. Bir başka elementin oksijenle yaptığı bileşik oksit adiyle tanınır. Su hidrojenin oksididir. Gerek oksijen gerek hidrojen gaz oldukları halde su, şüphesiz, bir sıvıdır. Bazı oksitler gaz, bazıları sıvı, bazıları katıdır. Yerkabuğunun büyük kısmı katı oksitlerden yapılmıştır. Topraktan çıkarılan metal filizlerinin büyük bir kısmı katı oksitlerdir. Yalnız birkaç oksit ısıtılınca oksijeni geri verir. Örnek olarak su ısıtılınca sadece buhar haline geçer. Ama biraz asit konarak iletkenliği artırılan sudan elektrik akımı geçirilince oksijenle hidrojene ayrılır.
Oksijen renksiz, kokusuz, tatsız bir gazdır. Eğer gaz suyla çalkalanırsa pek az kısmı suda erir. Suda erimesi gerçeği, suda yaşayan hayvanlar için çok önemlidir. Oksijenin kendisi yanmaz; yanma başka maddelerin oksijenle birleşmesidir. Yüksek sıcaklıkta oksijen çok etkindir ve çok büyük sayıda maddeyle birleşir. Oksijen bir yakıtla birleştiği zaman ısı şeklinde salıverilen enerji reaksiyonun devamını sağlar ve hızlandırır. Havada yanan yakıt oksijenle birleşir. Havanın hemen hemen beşte dördünü yapan azot reaksiyona katılmaz. Azot yalnız oksijeni seyreltir ve yanma hızını azaltır. Maddeler oksijen içinde, havadakine oranla çok daha hızlı yanarlar. İnce bir demir tel yumağı kırmızılaşıncaya kadar kızdırılsa bile havada yanmaz. Eğer kırmızılaşıncaya kadar kızdırılmış bir ince demir tel yumağı, içi oksijen dolu bir cam kavanoza daldırılırsa kıvılcımlar saçarak şiddetle yanar. Adi sıcaklıkta demir ve çelik yavaş yavaş paslanır. Paslanma kimya yönünden yanmaya benzer, bu demirin oksijenle yavaş birleşmesidir.
Hayvanların yaşaması -oksijene bağlıdır. Çünkü gerekli enerjiyi yedikleri besinlerle ve solunumla aldıkları oksijenin birleşmesiyle sağlarlar. Besin önce glikoza dönüşür, bu da oksijenle birleşerek su, karbon dioksit ve enerji verir. Yakıtların çoğu yandıkları zaman karbon dioksit ve su meydana gelir. Neyse ki yeşil bitkiler karbon dioksit alarak oksijen verirler; yoksa dünyadaki oksijen, biz solunum yaptıkça, ateş yaktıkça, otomobil sürdükçe, hatta silâh attıkça her an biraz daha azalacaktı. Bir otomobilde hava ve benzin karışımı bir elektrik kıvılcımıyla patlar ve ısı şeklinde enerji vererek arabayı yürütür. Patlama genellikle yakıtın oksijenle çok çabuk birleşmesidir.
Bir jet uçağı enerjiyi gaz yağını havada yakarak sağlar. Jet havasız yerde uçamaz, çünkü yakıtın yanabilmesi havanın oksijeniyle mümkün olur. Öte yandan bir roket atmosferin dışına çıkabilir. Orada hava yoktur. Çünkü roket kendi yakıtıyla beraber gerekli oksijeni de taşır. Bu ya sıvı oksijen olur, ya da nitrik asit gibi oksijen yönünden zengin bir kimyasal maddedir. Endüstride oksijen başlıca kaynakçılıkta kullanılır. Gaz halinde bulunan bir yakıt (havagazı, hidrojen ya da asetilen) saf oksijenle karıştırılır ve çok sıcak bir alev vererek şiddetle yanar. Alev çeliği kesebilecek kadar sıcaktır.
Oksijen
Oksijen etrafımızı saran havadan elde edilir. Hava bir gaz karışımıdır. Oksijen ve azot birbiriyle birleşmemiştir. Sıvı hava, kuru havayı sıkıştırıp suyun donma sıcaklığından 200°C aşağıya kadar soğutmakla elde edilir. Bu başlıca sıvı oksijenle sıvı azot karışımıdır. Sıvı hava buharlaştırılırsa sıvı azot gaz haline geçer. Azot buharlaştıktan sonra geriye kalan sıvı hemen hemen saf oksijendir. Bu da yapısı termos şişesine benzeyen büyük kaplara alınır. Çünkü havanın sıvı halde kalabilmesi için soğuk olarak «saklanması gerekir. Oksijen genel olarak sıvı halde taşınır. Sıvı oksijen gaz oksijene oranla çok daha az yer kaplar.
Oksijen laboratuvarda oksijence zengin potasyum kiorat, potasyum nitrat gibi maddelerin ısıtıImasıyla elde edilir. Çok uygulanan metot potasyum kloratla manganez dioksit. karışımını ısıtmaktır. Manganez dioksit reaksiyona katılmaz, ama hızlandırır.
Normal olarak bir oksijen gazı örneğinde en küçük parçacıklar birbiriyle birleşmiş iki oksijen atomundan yapılmıştır. Ozon oksijenin değişik bir şeklidir, ozonda her molekül üç oksijen atomunun birleşmesinden meydana gelmiştir. Ozon soluk mavi renkli bir gazdır. Yavaş hareket eden kuru oksijen akımı içinden elektrik akımı geçirilerek oksijen ozona çevrilir. Havada yıldırımlar ve şimşeklerle az miktarda ozon meydana gelir. Elektrik ark lambaları yakınında çok kere keskin ozon kokusu duyulur.