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ऑक्सीजन

ऑक्सीजन (O, परमाणु क्रमांक 8) रंगहीन, गंधहीन गैस है जो आयतन के हिसाब से हवा का लगभग 21% है। यह O₂ अणुओं के रूप में रहती है। प्रयोगशाला में इसे मैंगनीज़ डाइऑक्साइड उत्प्रेरक की मदद से हाइड्रोजन पेरॉक्साइड को तोड़कर (2H₂O₂ → 2H₂O + O₂) या पोटैशियम परमैंगनेट गरम करके बनाते हैं; उद्योग में द्रव वायु के प्रभाजी आसवन से। यह सुलगती तीली को फिर जला देती है। ऑक्सीजन दहन और श्वसन में मदद करती है और ज़्यादातर तत्वों से ऑक्साइड बनाती है: धातु ऑक्साइड क्षारीय, अधातु ऑक्साइड ज़्यादातर अम्लीय। इसका दूसरा रूप ओज़ोन (O₃) पृथ्वी को UV किरणों से बचाता है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. हवा के कण गिनें: 100 में लगभग 78 नाइट्रोजन, 21 ऑक्सीजन (O₂) और 1 आर्गन व अन्य।
  2. ऑक्सीजन बनाएँ: हाइड्रोजन पेरॉक्साइड + थोड़ा MnO₂ उत्प्रेरक से O₂ बनती है, जो पानी के ऊपर इकट्ठी होती है।
  3. परीक्षण: सुलगती तीली ऑक्सीजन में फिर जल उठती है। ऑक्सीजन जलने में मदद करती है, ख़ुद नहीं जलती।
  4. तत्व ऑक्सीजन में जलकर ऑक्साइड बनाते हैं: मैग्नीशियम से क्षारीय MgO; सल्फ़र से अम्लीय SO₂।
  5. ओज़ोन (O₃) में तीन ऑक्सीजन परमाणु हैं। ऊँचे आकाश की ओज़ोन परत हानिकारक UV किरणें सोखती है।
  6. करके देखें: ऑक्सीजन प्रतिशत बदलें और मोमबत्ती की लौ देखें।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

अगर ऑक्सीजन जलने में मदद करती है, तो ख़ुद आग क्यों नहीं पकड़ती?

ऑक्सीजन वह साथी है जिससे ईंधन अभिक्रिया करता है, ख़ुद ईंधन नहीं। चरण 3 में तीली तेज़ जलती है, पर गैस नहीं जलती।

जार खुला छोड़कर ऑक्सीजन क्यों नहीं इकट्ठी करते?

वह हवा में मिल जाएगी। पानी के ऊपर इकट्ठा करने से शुद्ध गैस मिलती है क्योंकि ऑक्सीजन पानी को बाहर धकेलती है।

एक ही गैस से क्षारीय और अम्लीय दोनों चीज़ें कैसे बनती हैं?

ऑक्साइड का प्रकार जलने वाले तत्व पर निर्भर है: धातु से क्षारीय, अधातु से अम्लीय, जैसा चरण 4 दिखाता है।

ओज़ोन अच्छी है या बुरी?

ऊपर यह हमें UV से बचाती है; ज़मीन के पास यह फेफड़ों को नुकसान पहुँचाने वाला प्रदूषक है।

शुद्ध ऑक्सीजन आग के पास ख़तरनाक क्यों है?

ज़्यादा ऑक्सीजन से चीज़ें बहुत तेज़ और गरम जलती हैं। आख़िरी चरण में इसे 60% करके देखें।

हवा में ऑक्सीजन और उसके भौतिक गुण

हवा गैसों का मिश्रण है। आयतन के हिसाब से: लगभग 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, 0.9% आर्गन, लगभग 0.04% कार्बन डाइऑक्साइड, और जलवाष्प।

ऑक्सीजन तत्व क्रमांक 8 है। दो ऑक्सीजन परमाणु जुड़कर एक अणु O₂ बनाते हैं (मोलर द्रव्यमान 32 g/mol)।

ऑक्सीजन कैसे बनाई जाती है

प्रयोगशाला में

गैस पानी के अधोमुखी विस्थापन से इकट्ठी की जाती है (उल्टे जार से पानी बाहर धकेलती है), क्योंकि यह कम घुलती है। हवा से थोड़ी भारी होने के कारण हवा के ऊर्ध्वमुखी विस्थापन से भी इकट्ठी हो सकती है।

उद्योग में

हवा को ठंडा करके द्रव बनाया जाता है, फिर धीरे-धीरे गरम किया जाता है। नाइट्रोजन पहले (−196 °C) उबलकर निकलती है, ऑक्सीजन बाद में (−183 °C)। इसे द्रव वायु का प्रभाजी आसवन कहते हैं। पानी के विद्युत अपघटन से भी ऑक्सीजन बनती है।

रासायनिक गुण: दहन, ऑक्साइड और परीक्षण

ऑक्सीजन का परीक्षण: सुलगती तीली फिर जल उठती है। ऑक्सीजन ज्वलनशील नहीं है, पर दहन में सहायक है।

ज़्यादातर तत्व ऑक्सीजन से ऑक्साइड बनाते हैं। ऑक्सीजन जुड़ना ऑक्सीकरण कहलाता है।

ईंधन का दहन: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ऊष्मा। कोशिकाओं में श्वसन: ग्लूकोज़ + ऑक्सीजन → कार्बन डाइऑक्साइड + पानी + ऊर्जा। जंग लगना ऑक्सीजन और पानी से लोहे का धीमा ऑक्सीकरण है।

ओज़ोन, ओज़ोन परत और ऑक्सीजन चक्र

ओज़ोन (O₃) ऑक्सीजन का दूसरा रूप (अपररूप) है, जिसके हर अणु में तीन परमाणु हैं। यह तीखी गंध वाली हल्की नीली गैस और प्रबल ऑक्सीकारक है। UV प्रकाश या बिजली की चिंगारी ऑक्सीजन को ओज़ोन में बदलती है: 3O₂ → 2O₃।

लगभग 15–35 km ऊँचाई पर ओज़ोन परत ज़्यादातर हानिकारक UV किरणें सोख लेती है। पुराने फ्रिज और स्प्रे की CFC गैसों ने ओज़ोन तोड़ी; 1987 के मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल ने इन पर रोक लगाई, और परत धीरे-धीरे ठीक हो रही है। ज़मीन के पास ओज़ोन धुंध (स्मॉग) में हानिकारक प्रदूषक है।

ऑक्सीजन चक्र: पौधे प्रकाश-संश्लेषण में ऑक्सीजन छोड़ते हैं; जीव, दहन और सड़न इसे इस्तेमाल करते हैं। इससे हवा में इसकी मात्रा लगभग स्थिर रहती है।

ऑक्सीजन के उपयोग

करके देखें: गिलास के नीचे मोमबत्ती

किसी बड़े के साथ: थाली में थोड़ा पानी लेकर छोटी मोमबत्ती खड़ी करें। जलाकर उस पर गिलास उल्टा रख दें। अनुमान लगाएँ: लौ का क्या होगा? कुछ सेकंड में ऑक्सीजन ख़त्म होने पर वह बुझ जाती है। फिर 3D का आख़िरी चरण खोलकर ऑक्सीजन 15% से नीचे करें और वही देखें।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. एक कमरे में 50 m³ हवा है। उसमें लगभग कितनी ऑक्सीजन है?

हवा में लगभग 21% ऑक्सीजन है। 21/100 × 50 = 10.5 m³ ऑक्सीजन।

2. 4 mol H₂O₂ के अपघटन से कितने मोल O₂ बनेगी? इसका द्रव्यमान?

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂, यानी 2 mol H₂O₂ से 1 mol O₂। 4 mol से 2 mol O₂। द्रव्यमान = 2 × 32 = 64 g।

3. जली धातु की पट्टी की सफ़ेद राख को पानी में हिलाकर लिटमस से जाँचा गया। रंग बताइए और कारण समझाइए।

राख MgO है, जो धातु ऑक्साइड है। पानी में यह Mg(OH)₂ (क्षार) बनाती है, इसलिए लाल लिटमस नीला हो जाता है।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. हवा में लगभग कितने प्रतिशत ऑक्सीजन है?
2. ऑक्सीजन में सुलगती तीली का क्या होता है?
3. H₂O₂ के अपघटन में MnO₂ क्या है?
4. सल्फ़र डाइऑक्साइड पानी में कैसा विलयन बनाती है?
5. ओज़ोन का सूत्र है:

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ऑक्सीजन के मुख्य गुण क्या हैं?

रंगहीन, गंधहीन गैस, हवा से थोड़ी भारी, पानी में थोड़ी घुलनशील, दहन में सहायक, ज़्यादातर तत्वों से ऑक्साइड बनाती है।

प्रयोगशाला में ऑक्सीजन कैसे बनाते हैं?

मैंगनीज़ डाइऑक्साइड उत्प्रेरक के साथ हाइड्रोजन पेरॉक्साइड का अपघटन करके, या पोटैशियम परमैंगनेट/क्लोरेट गरम करके, और गैस को पानी के ऊपर इकट्ठा करके।

ऑक्सीजन का परीक्षण क्या है?

गैस में सुलगती तीली डालें। अगर वह फिर जल उठे, तो गैस ऑक्सीजन है।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

पोलैंडSzkoła podstawowa, klasa VIIOxygen, hydrogen and their compounds; air
यूक्रेन8 класGases of the environment
रूस8 классKey inorganic substances
रूस8 классKey inorganic substances
रूस11 классNon-metals
चीन九年级(初三)U2 Air and oxygen

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