06.02.04.i – 16 කාණ්ඩය (O)

16 කාණ්ඩය – (ns²np⁴)

• • මෙම කාණ්ඩයේ ඔක්සිජන්(O) සහ සල්ෆර්(S) අලෝහ වේ.
  • කාණ්ඩයේ පහළට යන විට ලෝහමය ලක්ෂණ වැඩි වේ.
  • නමුත් කාණ්ඩයේ අනෙක් සියලු මූලද්‍රව්‍ය ලෝහාලෝහ වේ.
  • O පමණක් වායුමය ලෙස පවතී, අනිත් මූලද්‍රව්‍ය සියල්ල ඝන අවස්ථාවේ පවතියි.
  • O හැර කාණ්ඩයේ අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍යවලට -2 සිට +6 දක්වා වූ ඉරට්ටේ සංඛ්‍යා ඔක්සිකරණ අවස්ථා ලෙස දැක්විය හැකි ය. ඔක්සිකරණ අවස්ථාව +6 හා -2 ස්ථායීතාව කාණ්ඩයේ පහලට යත්ම අඩු වන අතර +4 ඔක්සිකරණ අවස්ථාවේ ස්ථායිතාව වැඩි වේ.

O – ඔක්සිජන් – 1s²2s²2p⁴

O2 අවර්ණ අගන්ධ වායුවකි. ජලයේ අල්ප වශයෙන් ද්‍රාව්‍ය වේ	O3 ලා නිල් පැහැති වායුවකි. ඔක්සිකාරක ගුණය නිසා විෂබීජනාශක හා විරංජනකාරක ගුණ ඇත. කටුක ගන්ධයක් ඇත.

• බහුරූපීතාව පෙන්නුම් කරන මූල ද්‍රව්‍යයකි.
• O₂(ඩයිඔක්සිජන්) හා O₃(ට්‍රයිඔක්සිජන්) ලෙස බහුරූපී ආකාර දෙකකි.
• විද්‍යාගාරයේ දී O₂ නිෂ්පාදනය කරගැනීමට හැකි අයුරු

\begin{array}{l}2{{\mathrm{KMnO}}_4}_{(\mathrm s)}\xrightarrow\bigtriangleup{\mathrm K}_2{{\mathrm{MnO}}_4}_{(\mathrm s)}+{{\mathrm{MnO}}_2}_{(\mathrm s)}+{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\\2{{\mathrm{KICO}}_3}_{(\mathrm s)}\xrightarrow{{\mathrm{MnO}}_2}2{\mathrm{KCl}}_{(\mathrm s)}+3{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\\2{{\mathrm{PbO}}_2}_{(\mathrm s)}\xrightarrow\bigtriangleup2{\mathrm{PbO}}_{(\mathrm s)}+{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\\2{\mathrm{HgO}}_{(\mathrm s)}\xrightarrow\bigtriangleup2{\mathrm{Hg}}_{(\mathrm l)}+{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\\2{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\xrightarrow{{\mathrm{MnO}}_2}2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}+{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\end{array}

ඔක්සිජන් අඩංගු සංයෝග

H₂O – ජලය

• ද්‍රාවකයක් ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.
• H බන්ධන පවතින හෙයින් ඉහළ ද්‍රවාංක (O℃) හා තාපාංක (100℃) ඇත.
• H₂O ආම්ලික, භාෂ්මික, ඔක්සිකාරක හා ඔක්සිහාරක ගුණය ඇත

 \begin{array}{l}\text{ආම්ලික}\;\;\;\;\;\;\;\;2{\mathrm{Na}}_{(\mathrm s)\;}+\;2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;\;\rightarrow\;2{\mathrm{NaOH}}_{(\mathrm{aq})}+\;{{\mathrm H}_2}_{(\mathrm g)}\;\;\;\\\text{භාෂ්මික}\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;+\;{\mathrm{HCl}}_{(\mathrm{aq})\;}\rightarrow\;{\mathrm H}_3{\mathrm O^+}_{(\mathrm{aq})\;}+\;\mathrm{Cl}¯_{(\mathrm{aq})}\;\;\;\\\text{ඔක්සිකාරක}\;\;\;{\mathrm{Mg}}_{(\mathrm s)}\;+\;2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;\rightarrow\;\mathrm{Mg}(\mathrm{OH}{)_2}_{(\mathrm{aq})}\;+\;{{\mathrm H}_2}_{(\mathrm g)\;}\;\;\\\text{ඔක්සිහාරක}\;\;\;\;\;{\mathrm K}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm s)}\;+\;2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;\rightarrow\;2{\mathrm{KOH}}_{(\mathrm{aq})}\;+\;{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\;\;\;\\\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{{\mathrm{OF}}_2}_{(\mathrm g)}\;+\;{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;\rightarrow\;2{\mathrm{HF}}_{(\mathrm g)}\;+\;{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\end{array}

H₂O₂ – හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ්

• ඝන පෙරොක්සයිඩයකට O℃ දී අම්ලයක් එක් කිරීමෙන් H₂O₂ සාදා ගත හැක.

{{\mathrm{BaO}}_2}_{(\mathrm s)}+{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}\xrightarrow{0^\circ\mathrm C}{{\mathrm{BaSO}}_4}_{(\mathrm s)}+{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}

• මෙහි OH කාණ්ඩ දෙක තල දෙකක පිහිටන නිසා අන්තර් අණුක H බන්ධන සාදා ගැනීමේ හැකියාව ජලයට වඩා ඉහළය. සාපේක්ෂව අණුක ස්කන්ධය ද H₂O ට වඩා ඉහළය. මේ නිසා තාපාංකය (150℃) ජලයට වඩා ඉහළය.
• අණු ඇසිරීමේ පහසුවට අනුරූපව මෙහි ද්‍රවාංකය(-0.43℃) ජලයට වඩා අඩුය.
• ජලයට වඩා ඝණත්වයෙන්(1.4 g cm^-3) ඉහළය.
• ප්‍රබල H බන්ධන නිසා H₂O₂ දුස්ස්‍රාවී ද්‍රව්‍යයකි.
• H₂O₂ අස්ථායීය. හිරු එළියට විවෘත වූ සැණින් O₂ හා H₂O බවට ද්විධාකරණය වේ.

2{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\;\rightarrow\;2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}\;+\;2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}\; 

• රොකට් එන්ජින් වල ඉන්ධනයක් ලෙස, විරංජනකාරකයක් හා විෂබීජනාශකයක් ලෙස යොදා ගැනේ.
• H₂O₂ ඔක්සිකාරකයක් හා ඔක්සිහාරකයක් ලෙස හැසිරේ.

ඔක්සිහාරකයක් ලෙස

• H₂O₂ හි O හි -1 ඔක්සිකරණ අවස්ථාව 0 ඔක්සිකරණ අවස්ථාවට පත්වේ.

{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\;\rightarrow\;{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}+\;2\mathrm e+2{\mathrm H^+}_{(\mathrm{aq})}

  1. ආම්ලික KMnO₄ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව.

• • • දම් පැහැති ජලීය KMnO₄ ද්‍රාවණයකට H₂SO₄ එකතු කර H₂O₂ දැමූ විට දම් පැහැය අවර්ණ වී පැහැදිලි ද්‍රාවණයක් ලැබේ.

2{{\mathrm{KMnO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+3{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+5{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow5{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}+2{{\mathrm{MnSO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm K}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+8{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

   2. භාෂ්මික KMnO₄ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• • • දම් පැහැති භාෂ්මික (NH₃) ද්‍රාවණයකට H₂O₂ එකතු කරන විට දම් පැහැය අවර්ණ වී කළු දුඹුරු පැහැති අවක්ෂේපය ලැබේ.

2{{\mathrm{KMnO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+3{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow2{{\mathrm{MnO}}_2}_{(\mathrm s)}+3{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}+2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}+2{\mathrm{KOH}}_{(\mathrm{aq})}

  3. ආම්ලික MnO₂ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• • • H₂SO₄ වලින් ආම්ලික කළ කළු දුඹුරු පැහැති MnO₂ ස්වල්පයක් එක් කළ විට වේගයෙන් වායු බුබුළු පිටවී අවසානයේදී අවර්ණ පැහැදිලි ද්‍රාවණයක් ලැබේ.

{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}+{{\mathrm{MnO}}_2}_{(\mathrm s)}\rightarrow{{\mathrm{MnSO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}+2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

  4. ආම්ලික K₂Cr₂O₇ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• • • H₂SO₄ වලින් ආම්ලික කළ තැඹිලි පැහැති ද්‍රාවණයකට H₂O₂ එක් කළ විට තැඹිලි පැහැති ද්‍රාවණය පළමුව නිල් පැහැයට හැරී, එය ක්ෂණිකව කොළ පැහැයට හැරේ. ප්‍රතික්‍රියාවේ අතරමැදියක් ලෙස Cr₂O₅ සෑදීම නිසා මෙම නිල් පැහැය ලැබේ.

{\mathrm K}_2{\mathrm{Cr}}_2{{\mathrm O}_7}_{(\mathrm{aq})}+4{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+3{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow\;{\mathrm{Cr}}_2{{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm K}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm g)}+7{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

ඔක්සිකාරකයක් ලෙස

• H₂O₂ හි O හි -1 ඔක්සිකරණ අවස්ථාව -2 ඔක්සිකරණ අවස්ථාව දක්වා අඩුවේ.

2{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}+2\mathrm e+2\mathrm H^+\rightarrow2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

1. ආම්ලික KI සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• KI ජලීය ද්‍රාවණයකට (ළා කහ පැහැ) H₂SO₄ එක්කර මෙයට H₂O₂ එක් කළ විට ද්‍රාවණය ක්ෂණික රතු දුඹුරු (I₃^¯) පැහැයට හැරේ.

\begin{array}{l}2{\mathrm{KI}}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow{{\mathrm I}_2}_{(\mathrm{aq})}+2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}+{\mathrm K}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})\;}\\{{\mathrm I}_2}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm{KI}}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow{{\mathrm{KI}}_3}_{(\mathrm{aq})}\end{array}

2. භාෂ්මික Cr(OH)₃ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• කොළ පැහැති Cr(OH)₃ අවක්ෂේපයට NaOH හා H₂O₂ දමා රත් කළ විට අවක්ෂේපය දියවී කහ පැහැති ද්‍රාවණයක් (CrO₄^2¯) සෑදේ.

2\mathrm{Cr}(\mathrm{OH}{)_3}_{(\mathrm s)}+4{\mathrm{NaOH}}_{(\mathrm{aq})}+3{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\;\xrightarrow\triangle2{\mathrm{Na}}_2{{\mathrm{CrO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+8{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

3. ආම්ලික FeSO₄ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• ලා කොළ පැහැති ආම්ලික FeSO₄ ද්‍රාවණයකට H₂O₂ එක් කළ විට දී Fe²⁺ , Fe³⁺ බවට පත්වීම නිසා කහ පැහැයට හැරේ.

2{{\mathrm{FeSO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}+{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow{\mathrm{Fe}}_2{{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3}_{(\mathrm{aq})}+2{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}

4. PbS සමඟ ප්‍රතික්‍රියාව

• කළු පැහැති PbS අවක්ෂේපයට H₂O₂ දමා රත් කලවිට සුදු පැහැති PbSO₄ බවට පත්වේ.

\begin{array}{l}{\mathrm{PbS}}_{(\mathrm s)}+4{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\xrightarrow\triangle4{\mathrm H}_2{\mathrm O}_{(\mathrm l)}+{{\mathrm{PbSO}}_4}_{(\mathrm{aq})}\;\\{{\mathrm{SO}}_2}_{(\mathrm g)}+{\mathrm H}_2{{\mathrm O}_2}_{(\mathrm{aq})}\rightarrow{\mathrm H}_2{{\mathrm{SO}}_4}_{(\mathrm{aq})}\end{array}

වැඩිදුර අධ්‍යනයට ,