ஆக்சிஜனின் வேதியியல் வினைத்திறனைப் புரிந்துகொள்ளுதல்
O என்ற குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படும் ஆக்சிஜன், ஒரு முக்கியமான தனிமம், இது அதிக வினைத்திறன் கொண்ட அலோகத் தனிமம் ஆகும். இது பொதுவாக இரு அணு மூலக்கூறாக, O₂, பூமியின் வளிமண்டலத்தில் தோராயமாக 21% ஆக உள்ளது. இதன் வினைத்திறன் அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பிலிருந்து உருவாகிறது; ஆறு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களுடன், இது ஒரு நிலையான ஆக்டெட்டை அடைய மேலும் இரண்டு எலக்ட்ரான்களை உடனடியாகத் தேடுகிறது, பெரும்பாலும் சகப் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதன் மூலமாகவோ அல்லது அயனி வினைகளில் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதன் மூலமாகவோ.
நீருடனான வினைத்திறன்
ஆக்சிஜன் நீரில் குறைந்த கரைதிறனைக் கொண்டுள்ளது. இந்த கரைந்த ஆக்சிஜன் நீர்வாழ் உயிரினங்களுக்கு மிகவும் முக்கியமானது, மீன்கள் மற்றும் பிற நீர்வாழ் உயிரினங்கள் செல்லுலார் சுவாசம் செய்ய உதவுகிறது. இருப்பினும், ஆக்சிஜன் வாயு சாதாரண வளிமண்டல நிலைகளில் நீருடன் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிந்து புதிய வேதியியல் சேர்மங்களை உருவாக்குவதில்லை. இந்த தொடர்பு முதன்மையாக ஒரு வேதியியல் மாற்றத்திற்கு பதிலாக இயற்பியல் கரைதல் ஆகும்.
காற்றுடனான வினைத்திறன்
காற்று என்பது வாயுக்களின் கலவையாகும், இதில் பெரும்பாலும் நைட்ரஜன் (சுமார் 78%) மற்றும் ஆக்சிஜன் (சுமார் 21%) உள்ளன. ஆக்சிஜன் காற்றுடன் வினைபுரிவதில்லை. மாறாக, காற்றில் உள்ள ஆக்சிஜன் மற்ற பொருட்களுடன் ஈடுபடும் பல வேதியியல் செயல்முறைகளுக்கு ஒரு முக்கியமான வினைப்பொருள் ஆகும். இது இயக்குகிறது:
- எரிப்பு: பொருட்கள் ஆக்சிஜனுடன் இணைந்து, பொதுவாக வெப்பத்தையும் ஒளியையும் வெளியிடும் விரைவான வினைகள். இந்தியாவின் கிராமப்புறங்களில் விறகு எரிபொருளாக எரிவது அல்லது வீட்டு சமையலறைகளில் திரவமாக்கப்பட்ட பெட்ரோலிய வாயு (LPG) எரிவது போன்ற எடுத்துக்காட்டுகள் அடங்கும்.
- ஆக்சிஜனேற்றம்: பொருட்கள் ஆக்சிஜனுடன் இணையும் மெதுவான வினைகள். இதில் உலோகங்கள் மங்குவது அல்லது உணவு கெட்டுப்போவது போன்ற செயல்முறைகள் அடங்கும்.
நச்சுத்தன்மை, கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும் எரியும் தன்மை
வேதியியல் தனிமங்கள் உயிரியல் அமைப்புகளுடன் அவற்றின் தொடர்பு, அணுக்கரு நிலைத்தன்மை மற்றும் தீயில் அவற்றின் நடத்தை குறித்து தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
நச்சுத்தன்மை
சாதாரண வளிமண்டல செறிவுகளில் பூமியில் உள்ள பெரும்பாலான உயிரினங்களின் உயிர்வாழ்வுக்கு ஆக்சிஜன் அத்தியாவசியமானது. இருப்பினும், மிக அதிக செறிவுகளில் ஆக்சிஜனுக்கு வெளிப்படுவது, குறிப்பாக அதிகரித்த அழுத்தத்தின் கீழ், உயிருள்ள உயிரினங்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் மற்றும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது. ஆக்சிஜன் நச்சுத்தன்மை என்று அறியப்படும் இந்த நிலை, மத்திய நரம்பு மண்டலத்தையும் நுரையீரலையும் பாதிக்கலாம். இது பொதுவாக ஹைப்பர்பாரிக் அறைகள் அல்லது ஆழ்கடல் நீச்சல் போன்ற சிறப்பு சூழல்களில் ஒரு கவலையாகும், அன்றாட சூழ்நிலைகளில் அல்ல.
கதிரியக்கத்தன்மை
ஆக்சிஜன் கதிரியக்கத்தன்மை அற்றது. அதன் மிகவும் அதிகமாகவும் இயற்கையாகவும் காணப்படும் ஐசோடோப்புகள், ஆக்சிஜன்-16 (⁹⁹.⁷⁶%), ஆக்சிஜன்-17 (⁰.⁰⁴%), மற்றும் ஆக்சிஜன்-18 (⁰.²⁰%), அனைத்தும் நிலையான ஐசோடோப்புகள் ஆகும். அவை தன்னிச்சையான கதிரியக்கச் சிதைவுக்கு உட்படுவதில்லை.
எரியும் தன்மை
ஆக்சிஜன் ஒரு எரியக்கூடிய பொருள் அல்ல. அது எரிவதில்லை. மாறாக, ஆக்சிஜன் ஒரு சக்திவாய்ந்த எரிதலை ஆதரிக்கும் பொருள் ஆகும். அதாவது இது மற்ற பொருட்களின் எரிதலை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் நிலைநிறுத்துகிறது. போதுமான ஆக்சிஜன் வழங்கல் இல்லாமல், பெரும்பாலான தீப்பிழம்புகள் பற்றிக்கொள்வது அல்லது தொடர்ந்து எரிவது சாத்தியமற்றது. இந்த கொள்கை தீ பாதுகாப்பு விதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு மணல் அல்லது தீயணைப்பு போர்வையால் தீயை அணைப்பது அதன் ஆக்சிஜன் விநியோகத்தை துண்டிப்பதன் மூலம் செயல்படும்.
ஆக்சிஜனின் வேதியியல் வினைக்கு ஒரு முக்கிய எடுத்துக்காட்டு
ஆக்சிஜன் சம்பந்தப்பட்ட மிகவும் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்ட வேதியியல் வினைகளில் ஒன்று இரும்பின் துருப்பிடித்தல் ஆகும். இந்த செயல்முறை ஆக்சிஜனேற்றத்தின் ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு, குறிப்பாக அரிப்பு.
இரும்பு (Fe) ஆக்சிஜன் (O₂) மற்றும் நீர் (H₂O) அல்லது ஈரப்பதத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது துருப்பிடித்தல் நிகழ்கிறது. இரும்பு அணுக்கள் ஆக்சிஜன் அணுக்களுக்கு எலக்ட்ரான்களை இழந்து இரும்பு ஆக்சைடுகளை உருவாக்குகின்றன. ஒட்டுமொத்த எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வேதியியல் வினையை இவ்வாறு குறிப்பிடலாம்:
4Fe(s) + 3O₂(g) + 6H₂O(l) → 4Fe(OH)₃(s)
இரும்பு(III) ஹைட்ராக்சைடு பின்னர் பொதுவாக நீர் நீக்கம் செய்யப்பட்டு நீரேற்றப்பட்ட இரும்பு(III) ஆக்சைடு (Fe₂O₃·nH₂O) ஐ உருவாக்குகிறது, இது பொதுவாக துரு என்று அழைக்கப்படும் சிவந்த-பழுப்பு நிறப் பொருளாகும். கொல்கத்தாவில் உள்ள புகழ்பெற்ற ஹவுரா பாலம் முதல் பரந்த ரயில்வே நெட்வொர்க் மற்றும் ஜாம்ஷெட்பூர் மற்றும் விசாகப்பட்டினம் போன்ற பகுதிகளில் அமைந்துள்ள பல எஃகு தொழிற்சாலைகள் வரை இந்தியாவின் உள்கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திரங்களுக்கு இந்த வினை ஒரு குறிப்பிடத்தக்க கவலையாகும். உலோக கட்டமைப்புகளின் ஒருமைப்பாடு மற்றும் நீண்ட ஆயுளைப் பராமரிக்க துருப்பிடித்தலைத் தடுப்பது மிக முக்கியம்.