題:
為什麼我們稱O2為氧氣?
user70417
2018-11-25 10:04:01 UTC
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我被教導說氧是一種化學元素,換句話說,某種原子類型的原子核中有8個質子。那麼為什麼O2被稱為氧氣呢?它不是原子的一種,而是一種分子。
您可以一直稱其為分子氧,或者至少直到有人告訴您這是浪費時間。
或者也許是氣態雙原子分子氧,只是要確保沒有人認為您在談論臭氧或紅氧。
注意,同樣的東西不僅適用於氧氣,還適用於氫氣,氮氣,氟氣,溴氣,氯氣和碘氣。所有這些元素都更喜歡雙原子分子形式。
我投票結束這個題為離題,因為它是關於語義的。
02中的“不是氧氣”是什麼?
六 答案:
Nicolau Saker Neto
2018-11-25 17:10:16 UTC
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我認為您可能會發現最有用的是了解一些元素發現和原子理論的歷史。

第一個僅包含要分離的元素氧的純淨物質是雙氧( $ \ ce {O2} $ span>),儘管在1777年Lavoisier首次使用“氧氣”一詞之前,它就被稱為“去氣空氣”。距約翰道爾頓甚至提出第一個經驗原子理論還不到30年。那時,我們對化學計量的了解還很少,因此道爾頓著名地宣稱水的分子式為 $ \ ce {HO} $ span>。至少在1811年之前,通過Amadeo Avogadro的氣體化學計量學實驗,雙氧是由包含兩個氧原子的分子構成的物質這一事實可能還不為人所知。

基本上,在某個時間點上,我們知道,有一種物質是由單一類型的原子組成的,無法將其分解為更簡單的任何事物。這符合元素的當時流行的定義; “ 無法分解為任何簡單物質的純物質”。我們知道Lavoisier的“氧”必須為n的 $ \ ce {O_n} $ span>,但我們沒有理由假設 $ n \ neq 1 $ span>數十年。當我們弄清楚 $ n = 2 $ span>時,“氧”這個名字已經被廣泛用於指代雙氧。 $ n = 3 $ span>在環境條件(臭氧)下也能形成穩定化合物的事實,直到1867年才被人們所知。 (八)硫,(四)磷等。在合理條件下形成穩定單原子物質的唯一元素是稀有氣體。

所有這些背後都有一個有趣的方面需要考慮。有些人(例如 Eric Sc​​erri)聲稱我們將元素的性質和它們構成的純淨物質混為一談對我們有害。如今,我們對元素的定義僅取決於原子核內的質子數,而與反應性或純物質的形式無關。從這個意義上講,元素不具有“反應性”,“熔點”等。這些都是純物質的特性。元素的唯一真實屬性是諸如電子分佈,電離能等。但是,通常會看到週期表說明每種化學元素的純物質的熔點和沸點,甚至維基百科也將雙氧的物理性質與元素氧的原子性質捆綁在一起。不管是好是壞,我們在命名法上都存在這種微妙的歧義。

您將什麼定義為“穩定的單原子物質”或“合理條件”?在25°C的露天環境中,水坑中的汞會大量蒸發,產生一種蒸氣,其分子量與汞的原子量相匹配,但汞幾乎不是稀有氣體。
@supercat這是一個很好的觀點。我簡短地考慮了金屬蒸氣,但顯然我忘記了汞。
DrMoishe Pippik
2018-11-25 11:53:19 UTC
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從技術上講, $ \ ce {O2} $ span>是分子氧 $ \ ce {O} $ span>,原子氧,僅在罕見條件下存在;例如在分子通過輻射解離後的很短時間內,或者在氣壓如此之低以致離解的氧找不到快速重組的伴侶。

每當提及一個元素時,除了(通常)惰性氣體外,它很可能以分子或金屬結合的形式存在。硫的常見黃色形式是 $ \ ce {S8} $ span>分子。但是,它仍然被認為是元素硫,而不是化合物,因為所有原子都是同一類型。

BTW,後面的評論指出了一些與在原子核中發現的質子數以及在其周圍發現的電子云相混淆。可以將原子想像為棉花糖(電子云)的蓬鬆球,中心有一些糖晶體(中子和質子)。當原子結合形成一個分子時,只有棉花糖會粘在一起。原子核是分開的,質子和中子的數量與原子元素中的數量相同。核可以結合起來,並具有足夠的壓力,而這個過程就是核融合-可以在StackExchange的物理部分中對此進行更好的討論。

簡而言之,分子中可以發現一種元素。仍然是一個元素。

但是為什麼我要稱氧氣為氧氣呢?我以為只有8個質子的原子可以稱為氧?
每個原子*有* 8個質子。一個具有8個質子的兩個原子的分子不是一個具有16個質子的原子。順便說一句,它被稱為* oxygen *,因為發現者認為所有酸都含有它(* oxy *在希臘語中是bit,尖酸或酸,ὀξύς)。所以*有一個用詞不當。
不過,並沒有太多誤稱,因為氧氣是一種很好的氧化劑。例如,它完全破壞了較重的鹼金屬,並通過溫暖的碳氫化合物迅速吞噬。
@wizzwizz4術語“氧化劑”是後來創建的,之所以這樣命名,是因為氧氣是最常見的氧化劑。
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要具體說來,應該將$ \ ce {O2} $分子* di *氧稱為[氧],以區別於[臭氧] } $)和其他較不常見的[氧氣配比](https://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_oxygen)。在某些情況下,您可能希望進一步指定人們正在談論的是通常的[triplet](https://en.wikipedia.org/wiki/Triplet_oxygen)狀態,而不是亞穩態[singlet oxygen](https:// zh.wikipedia.org/wiki/Singlet_oxygen)($ \ ce {^ 1O2} $)。
要詳細說明@DavidRicherby's的要點,單詞通常沒有唯一的含義。大豆*牛奶*不是來自哺乳動物。城鎮*大廳*既不是走廊也不是大房間; “鐵”可以表示物質或物體,也可以表示元素。
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mark
2018-11-25 11:43:25 UTC
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這只是通俗​​易懂的語言,以方便參考。這有點像我們稱之為玉米堆的方式。就像喜劇演員 Mitch Hedberg那樣開玩笑,而不是玉米棒子。他說“玉米”的意思是“玉米在玉米的耳朵上”,一堆玉米粒應該叫做“玉米棒子”,但是由於我們遇到“玉米棒子”的頻率比大耳大

越是常見的東西,它被準確命名的可能性就越小,並且更有可能被口語化。

在回答關於氧氣的問題時,“玉米”一詞的關鍵詞密度為12.5%,這是世界紀錄
我不確定我們其他人是否會獲得這些*“ corn” *(又名* [maize](https://en.wikipedia.org/wiki/Maize)*)的引用。
言語可能意味著不止一件事。將單個玉米粒稱為“玉米”並沒有什麼不正確的地方。
@DavidRicherby Duh;畢竟,玉米最初的意思是“我們用來做飯的種有大種子的草”,現在仍然用繁體中文書寫。但是,無論如何,要點標記是正確的-較常見的用途會得到優惠待遇,因為人類喜歡優化他們的溝通。因此,如果需要區分的話,“分子雙氧”稱為“氧”,而“單氧”稱為“元素氧”。就像您更有可能使用“汽車”而不是“無馬馬拉馬車”一樣。準確的術語有助於交流,但效率也有幫助。
@Luaan但這是“口語”嗎?*僅僅是“氧氣”一詞的一種含義。
J.G.
2018-11-26 02:27:31 UTC
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試圖否認該元素名稱的元素的所有同素異形體,或者需要像短語“分子氧”或(排除非模態同素異形體)“成對氧”這樣的附加描述,這是非常奇怪的。為什麼會奇怪?因為它可能需要一些非常具體的描述,這些描述很快會變得分心,難以正確處理,並且對您要提出的觀點不重要。如果元素存在於多個同素異形體中,則尤其如此,目前人們關注的化學反應可能只關心存在的總原子數。

很容易習慣元素的單原子和雙原子形式(通常是金屬被視為前者的榮譽示例),而忘記了以下生物:

  • $ \ ce {As4} $ span>和多個同素異形體
  • $ \ ce {B12} $ span>和硼的其他同素異形體不承認為純淨的公式(將是主題)
  • $ \ ce {O3} $ span>, $ \ ce {O4} $ span>和 $ \ ce {O8} $ span>
  • $ \ ce {P2} $ span>與 $ \ ce {P4} $ span>和多種聚合形式的磷
  • $ \ ce {Se8 } $ span>及其晶體和聚合物對應物
  • $ \ ce {S_n} $ span>,其中 $ n $ span>可以是 $ 2 $ span>中的任何一個到 $ 9 $ span>, $ 15 $ span>, $ 18 $ span >或 $ 20 $ span>
  • ,有些元素幾乎沒有自然的 $ X _ {\ mathrm {small } \,n} $ span>同素異形體,例如銻,碳,鍺和碲。

您想怎麼稱呼它們?

當我們說某些元素“作為分子存在”是什麼意思?根據我的理解,元素是具有相同質子數的原子的一種,因此當我們說氧作為一種原子“存在”為一個分子時,這到底是什麼意思?
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像原子的物理集合嗎?如果是這樣,那麼當我們談論鈉的反應性時,為什麼要說“鈉的價殼中有一個電子”來暗示鈉是一種原子呢?
@J.Smith好吧,在某些上下文中,您可以假定要使用一種特定的形式。不要介意鈉或氧;當我們討論氫之類的簡單事物時,您會看到語言的瑞士軍刀性質。對於恆星天文學家,木星專家,光譜學家,量子力學師,有機化學師,燃料存儲研究人員以及討論酸的科學家而言,這意味著完全不同的事物。
@J.Smith我們為什麼不呢?鈉是原子。它也是主要由鈉原子組成的金屬物質。當我們對所討論的內容重要時,我們僅需區分兩者即可,而預期的含義並不明顯。每當您討論任何內容時,都需要特別注意* context *。價電子很重要,因為它們會影響化學鍵的形成方式,當您考慮鈉與自身和其他元素的反應方式時,為什麼要討論它們,這很明顯。
因此,當我們說鈉具有反應性時,您怎麼知道我們在談論原子“鈉”而不是金屬物質?
@J.Smith出於具有反應性的目的,它們是同一回事。
@J.Smith如果您正在撰寫技術論文,則可以更精確地定義術語。如果原子鈉和金屬鈉之間的區別很明顯,請在聲明鈉具有反應性之前或之後明確提及。
Scot Parker
2018-11-27 03:48:55 UTC
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“氧”是一個以“原子氧”和“分子氧”為元素的集合,就像在問為什麼“福特汽車”和“雪佛蘭汽車”分別被稱為“汽車” ”。因此,稱“原子氧”,“氧”並非矛盾。兩者都沒有稱呼“分子氧”氧氣不一致。我們可以在其中添加臭氧,正如我們可以說的那樣:“臭氧是氧的三原子形式。”這裡沒有矛盾之處。您的問題不是科學而是語法。化學元素的單數形式和復數形式相同。除非我們談論的特性是“氧氣的熔點是...”,否則我們不會說“氧氣”或“鋁”。這個問題實際上並不屬於這裡,而是屬於英語語法的類別。

但是我被教導“元素”是原子的種類。如果氧是一個具有8個質子的原子,那麼我們怎麼稱O2氧呢?
J. Sergeant
2018-11-27 16:31:26 UTC
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金剛石和石墨都是碳原子的排列,各自具有非常不同的性質,但它們都是純碳,當然也就是單個碳原子。同樣, $ \ ce {O2} $ span>的氧含量與原子氧一樣多。唯一的麻煩是,我們習慣上將氧氣視為氧氣,它是由 $ \ ce {O2} $ span>分子組成的氣體。就像《愛麗絲夢遊仙境》中的“矮胖”一樣,“一個詞意味著[我們選擇它的意思]”,並且我們常常必須添加修飾語或其他術語來避免歧義。這是語言...
如果O2是一種分子,我們可以簡單地將O2分子的集合稱為O2嗎?因為我們有多少都沒關係,所以還是氧氣吧?


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