كيفية اكتشاف عنصر “الأكسجين” وخصائصه

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

عنصر الأكسجين الكيمياء

هو أكثر العناصر انتشاراً ووجوداً في الطبيعة ، إذ يوجد في عالمنا كمية من الأكسجين تعادل كمية سائر العناصر الأخرى مجتمعة . 

وقد تم اكتشاف هذا العنصر في السبعينيات من القرن الثامن عشر ، إذ تمكن الصيدلاني كار شيلي (C.Chili) من السويد من تحضير الأكسجين عام  1771، وأجرى عليه عدداً من التجارب إلا أنه لم ينشر شيئاً عن اكتشافه آنذاك . 

وفي عام  1774، تمكن رجل الدين والعالم الإنجليزي جوزيف بريستلي (J. Priestley) من عزل الأكسجين بتسخين أكسيد الزئبق الأحمر .  ونظراً لما له من خواص تفوق الهواء العادي ، ولأن الشمع كان يتقد في جو الأكسجين افضل من اتقاده في الهواء ، فقد أطلق بريستلي على هذا الغاز الذي يمتص اللاهوب (الفلوجستون) عند الاحتراق . 

 

ولقد قام العالم الفرنسي الشهير لافوازييه بإعادة تجارب بريستلي وتمكن من إيضاح أن الغاز الذي حضره بريستلي هو أحد مكونات الهواء وأنه يساهم في عملية الاحتراق . 

وكان لافوازييه يعتقد أن هذا الغاز هو أحد المكونات الضرورية للأحماض فقد اطلق عليه اسم "الأكسجين" وهذا الاسم يعني باللغة اليونانية "مولد الحمض" .

ويتوفر حالياً العديد من الطرق لتحضير الأكسجين في المخابر والصناعة .  ومن أمثلة الطرق المخبرية  لتحضره تسخين كلورات البوتاسيوم التي تنصهر وتتكسر بالتسخين مكونة الأكسجين وكلوريد البوتاسيوم . 

 

وهناك ايضاً التحلل الكهربائي للماء الذي يتحلل بتاثير الطاقة الكهربائية مكوناً الأكسجين والهيدروجين .  ويحضر الأكسجين على نطاق واسع للأغراض الصناعية بإسالة الهواء .  ومن المعروف أن لهواء الجوي يتكون بشكل رئيسي من النتروجين والأكسجين . 

ويستفاد في هذه الطريقة من الفرق في درجة غليان كل من النتروجين والأكسجين .  ليتم فصلهما بالتبخير التجزيئي ، إذ تبلغ درجة غليان النتروجين (195.8-) درجة سيليزية وهي أعلى من درجة غليان الأكسجين التي تبلغ (183-) درجة سيليزية . 

ويتجمد الأكسجين بمزيد من التبريد حيث يتحول إلى مادة صلبة بيضاء كالثلج عند درجة حرارة (218.4-) درجة سيليزية .

 

ويحتل الأكسجين مكانة خاصة بين العناصر نظراً لأهميته بالنسبة للإنسان وسائر الكائنات الحية .  فهو يؤكسد غذاءنا وخلايا أجسادنا من خلال عملية التنفس مما يؤدي إلى إنتاج الطاقة التي نعيش منها ونتحرك بواسطتها . 

وهو يساعدنا في طبخ الطعام وتنقية الماء ولحام المعادن وتسيير السيارات والقاطرات والشفاء من المرض ، وإطلاق الصواريخ واكتشاف أعماق المحيطات .  ويستخدم الأكسجين في إنتاج أنواع الصلب النقية والخالية من الكوبون .

 

ويوجد الأكسجين في كل مكان ، فهو يكون حوالي %21 من حجم الهواء الذي نتنفسه ، وهناك بعض الأكسجين الذائب في مياه البحار والأنهار والمحيطات مما يمكن الكثير من الكائنات الحية المائية من الحياة تحت الماء .

وللأكسجين قدرة هائلة على الاتحاد بالعناصر الأخرى مكوناً عدداً كبيراً من المركبات التي تعرف بالأكاسيد والتي تشكل ما يقرب من نصف كمية معادن القشرة الأرضية وصخورها ، ويشكل الأكسجين حوالي %89 من وزن الماء الذي نشربه وما يقرب من ثلثي وزن الإنسان .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]