克里斯•史密斯

你好!欢迎来到元素中的化学,让我们来看看构成我们周围世界的元素背后的故事。我是克里斯·史密斯。本周,我们将继续我们的周期表之旅,我们的肺里充满了一种我们离不开的气体。它保护我们免受太阳辐射,它让我们活着,通过帮助燃烧,它也让我们温暖。当然是氧。Mark Peplow为我们讲述它的故事。

氧气的信息图表

来源:©2019 Andy Brunning/英万博代理国皇家化学学会

英国皇家万博代理化学与复利学会用这些元素图形来庆祝国际年,这些图形将在全年发布

马克Peplow

25亿年前,当这些不起眼的蓝藻开始将水和二氧化碳结合起来,建立自己富含能量的化学物质储备时,它们几乎没有意识到自己在做什么。在阳光的驱动下,它们在接下来的20亿年里用光合作用的废物——一种叫做氧气的有毒气体——改造了我们的整个星球。事实上,这些勤劳的虫子最终造就了我们今天所看到的生命的多样性。

水中的蓝藻细菌

来源:©Shutterstock

水中的蓝藻细菌

氧约占大气质量的23%,氧原子对粘在一起形成双氧分子。但它不仅存在于我们呼吸的空气中。总的来说,它是地球表面最丰富的元素,也是宇宙中第三丰富的元素而且.按重量计算,地球上的岩石中约有46%是氧气,其中大部分以二氧化硅的形式存在,我们最常见的就是沙子。我们从地壳中开采的许多金属也以氧化物的形式存在,在铝土矿或而像石灰石这样的碳酸盐也主要是由氧气组成的,当然,海洋中大约86%的氧气与氢相连,即古老的氢2O,几乎是你能想象到的最完美的生物化学溶剂。

铝土矿矿石

铝土矿矿石

来源:©Shutterstock

南非北开普省韦塞尔斯矿的赤铁矿

南非北开普省韦塞尔斯矿的赤铁矿

来源:©Shutterstock

氧气几乎存在于你体内的每一个分子中,包括脂肪、碳水化合物和DNA。特别是,它是将能量携带分子ATP中的磷酸基连接在一起的原子。氧气显然对维持我们的生命非常有用,但在工业上也被广泛用作氧化剂,它可以释放一些被植物和蓝藻捕获的太阳能。一股氧气可以把高炉的温度提高到2000度以上,它可以让氧乙炔炬直接切割金属。航天飞机是靠液氧和液氢结合生成水所产生的不可思议的力被送入太空的。

发现号航天飞机发射

发现号航天飞机发射

来源:美国国家航空航天局

发现号航天飞机和它的7名STS-120机组人员将飞往地球轨道,并按计划与国际空间站对接。

那么是谁第一个注意到这种无处不在的东西呢?关于谁首先将氧确定为一种元素当然存在一些争论,部分原因是当时元素的精确定义还没有真正确定下来。英国化学家,约瑟夫·普利斯特利在18世纪70年代确实分离出了氧气尽管他试图将其定义为不含燃素的空气。燃素当时被认为是某种原始物质,是燃烧的根本原因。瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒(Carl Wilhelm Scheele)也是燃素的粉丝,他可能比普里斯特利更早发现了氧气。但安东尼·拉瓦锡,有时被称为现代化学之父,是第一个真正将氧确定为一种元素的人,在此过程中,他真正帮助巩固了元素是一种不能被任何化学分析分解的东西的定义。这也帮助他消灭了燃素理论,这是化学进化的关键一步。

元素周期表- 8 -氧

来源:©Shutterstock

氧不仅仅是维持我们生命的二氧分子。还有另一种形式,三氧,也被称为臭氧,它在大气的上层也很重要,负责过滤有害的紫外线,但不幸的是,臭氧也很有毒。因此,每天汽车产生的碳氢化合物和氮氧化物之间的反应产生了大量的气体,这是个坏消息。要是我们能把这些东西直接移植到平流层就好了!通常情况下,臭氧在空气中的分布非常稀薄,你看不到它的淡蓝色,而氧气是无色的,除非你将它液化,但在一个地方,你可以看到它的所有光彩。来自太阳风的粒子撞击上层大气中的氧分子,产生旋转的绿色和红色,使人类着迷了几千年。

罗浮敦群岛上空的极光

来源:©Shutterstock

罗浮敦群岛上空的极光

克里斯•史密斯

为什么生命是一种气体,这就是Mark Peplow揭示的我们离不开的元素的秘密。下期节目元素中的化学, Johnny Ball和我们一起讲述一种化学物质的故事,这种化学物质是奥运会运动员渴望的,是很好的hi-five连接器,也是最受欢迎的填充物。这是牙齿,不是派。

约翰尼球

今天,1克可以打成230个原子厚的一平方米的薄膜,1立方厘米可以打成18平方米的薄膜,1克可以打成165米的金属丝只有1/200th一毫米厚的。白金汉宫围栏上的金色其实就是金色;黄金被覆盖,因为它可以持续30年;而实际上不含黄金的金色涂料只能在滴答作响的状态下持续一年左右。

克里斯•史密斯

所以闪光的不一定都是金子,但有些是,你可以在下周找到原因元素中的化学.我是克里斯·史密斯,感谢收听。下次见。