Hapnik

Hapnik (keemiline sümbol O) on keemiline element järjenumbriga 8.

Stabiilseid isotoope on kolm: nende massiarvud 16, 17 ja 18.

Hapnik on keemiliselt aktiivne mittemetall, millel on kaks levinud allotroopset vormi: dihapnik ehk lihtsalt hapnik (O₂) ja trihapnik ehk osoon (O₃).

Dihapnik on iseenesest stabiilne gaas, mis on omapärane selle poolest, et kuigi molekulis on paarisarv elektrone, on ta paramagnetiline. Temperatuuril –183 Celsiust kondenseerub ta siniseks vedelikuks. Ta moodustab 21 % (mahu poolest) Maa atmosfäärist.

Dihapnik on keemiliselt aktiivne. Paljud liht- ja liitained reageerivad temaga kuumutamisel, tihti kaasneb sellega põlemine. Ka tavalisel temperatuuril reageerib hapnik aeglaselt paljude ainetega.

Hapnik on fluori järel elektronegatiivseim element, seetõttu on ta oksüdatsiooniaste negatiivne kõigis ühendites peale fluoriidide. Valdavalt on hapniku oksüdatsiooniaste –2: suurema oksüdatsiooniastmega ühendid on vähestabiilsed ja tugevad oksüdeerijad. Neist stabiilseimad on peroksiidid; esinevad ka hüperoksiidid ja osoniidid.

Tähtsaim hapniku ühend on tema ühend vesinikuga vesi.

Et hapnik reageerib paljude orgaaniliste ainetega, on ta paljudele anaeroobsetele organismidele mürgine. Aeroobsed organismid on hapnikuga kohastunud ja vajavad seda oma elutegevuseks. Nad vajavad hapniku talumiseks paljusid antioksüdante. Kuid liiga suured hapniku kontsentratsioonid on ka neile mürgised.

Kui inimene hingavad hapnikku osarõhuga 0,75 kuni 1 atmosfääri, hakkab ta umbes 10...20 tunni pärast kannatama kopsude ärritust. Kui hapniku mõju jätkub, järgneb surm. 0,5-atmosfäärist osarõhku on inimkatsetes talutud nädala jooksul ilma kahjustusteta.

Hapnikurikkas keskkonnas on suur tuleoht, sest põlemist kiirendab peale hapniku suurema kontsentratsiooni ka asjaolu, et vähem põlemissoojust kulub lämmastiku soojendamisele, mistõttu leek on kuumem. Kui hapnik on enne süttimist segatud gaasiliste või suspendeeritud põlevainetega, tekib plahvatus, millega võib kaasneda detonatsioon. Eriti ohtlik on selles suhtes vedel hapnik. Vedela hapnikuga immutatud põlevaineid nimetatakse oksülikviitideks ja neid kasutatakse lõhkeainetena: nende eeliseks on see, et kui nad ei lõhke, siis aurab hapnik aja jooksul ära ja plahvatusoht kaob. Oksülikviite moodustab ka asfalt kui poorne orgaaniline aine. Need on mehhaaniliselt tundlikud, nii et vedela hapnikuga märjaks saanud asfalt võib detoneeruda ülesõitmise või pealeastumise tagajärjel. Et hapniku keemistemperatuur on kõrgem kui õhu teisel põhikomponendil lämmastikul, kondenseerub ta õhu vedeldamisel kergemini: õhk hakkab kondenseeruma temperatuuril –191 Celsiuse kraadi, ja tekkiv vedelik on rikastatud hapnikuga, mida seal on 48%. Mis tahes koostisega vedela õhu auramisel aurab valdavalt lämmastik ja järelejääv vedelik rikastub hapnikuga; ka võib vedel lämmastik või õhk kokkupuutel õhuga õhust hapnikku juurde kondenseerida. Seetõttu on vedel õhk kokkupuutel põlevainetega ohtlik.

[redigeeri] Vaata ka

• Oksiidid

[redigeeri] Välislingid