ડાયઓક્સિજન બનાવવાની રીત લખો. ડાયઓક્સિજનના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમજાવો. ડાયઓક્સિજનના ઉપયોગો જણાવો.

(N/A) $(i)$ પ્રયોગશાળામાં બનાવટ :
$(1)$ ક્લોરેટ્સ,નાઈટ્રેટ્સ અને પરમેંગેનેટ્સ જેવા ક્ષારોના ઉષ્મીય વિઘટન દ્વારા.
$2 KClO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 2 KCl + 3 O_{2}$
$2 NaNO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 2 NaNO_{2} + O_{2}$
$2 KMnO_{4} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}$
$(2)$ વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં નીચે રહેલી ધાતુઓના ઓક્સાઈડ અને કેટલીક ધાતુઓના ઉચ્ચ ઓક્સાઈડના ઉષ્મીય વિઘટન દ્વારા.
$2 Ag_{2}O_{(s)} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 4 Ag_{(s)} + O_{2(g)}$
$2 Pb_{3}O_{4(s)} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 6 PbO_{(s)} + O_{2(g)}$
$2 HgO_{(s)} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 2 Hg_{(l)} + O_{2(g)}$
$2 PbO_{2(s)} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 2 PbO_{(s)} + O_{2(g)}$
$(3)$ ઝીણા વિભાજિત ધાતુઓ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઈડની હાજરીમાં હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઈડના વિઘટન દ્વારા.
$2 H_{2}O_{2(aq)} \xrightarrow{MnO_{2}} 2 H_{2}O_{(l)} + O_{2(g)}$ ($MnO_{2}$ ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે)
$(ii)$ વ્યાપારી ઉત્પાદન : ઔદ્યોગિક રીતે,ડાયઓક્સિજન હવામાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને પાણીની વરાળ દૂર કરીને મેળવવામાં આવે છે અને બાકીના વાયુઓને પ્રવાહી બનાવી વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા ડાયનાઈટ્રોજન અને ડાયઓક્સિજન મેળવવામાં આવે છે.
$(iii)$ મોટા પાયે તે એસિડયુક્ત પાણીના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે જે કેથોડ પર હાઈડ્રોજન અને એનોડ પર ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે.
$(A)$ ભૌતિક ગુણધર્મો : ડાયઓક્સિજન રંગહીન અને ગંધહીન વાયુ છે.
તેની પાણીમાં દ્રાવ્યતા $293 \ K$ તાપમાને $100 \ cm^{3}$ પાણીમાં $3.08 \ cm^{3}$ છે જે દરિયાઈ અને જળચર જીવનના ટેકા માટે પૂરતી છે.
તેના ત્રણ સ્થાયી સમસ્થાનિકો છે: $^{16}O, ^{17}O, ^{18}O$.
તે $90 \ K$ પર પ્રવાહી બને છે અને $55 \ K$ પર થીજી જાય છે.
આણ્વીય ઓક્સિજન,$(O_{2})$ એ $\pi^{*}$ કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે અનુચુંબકીય છે.
$(B)$ રાસાયણિક ગુણધર્મો :
$(i)$ ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા : ડાયઓક્સિજન લગભગ તમામ ધાતુઓ સાથે સીધી પ્રતિક્રિયા આપે છે,સિવાય કે $Au$ અને $Pt$,ઓક્સાઈડ બનાવવા માટે.
ઉદાહરણ તરીકે :
$2 Ca + O_{2} \rightarrow 2 CaO$
$4 Al + 3 O_{2} \rightarrow 2 Al_{2}O_{3}$
$4 Fe + 3 O_{2} \rightarrow 2 Fe_{2}O_{3}$
$(ii)$ અધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા:
$C + O_{2} \rightarrow CO_{2}$
$P_{4} + 5 O_{2} \rightarrow P_{4}O_{10}$
$(iii)$ સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા :
$2 ZnS + 3 O_{2} \rightarrow 2 ZnO + 2 SO_{2}$
$CH_{4} + 2 O_{2} \rightarrow CO_{2} + 2 H_{2}O$
$2 SO_{2} + O_{2} \xrightarrow{V_{2}O_{5}} 2 SO_{3}$ (ઉદ્દીપકીય ઓક્સિડેશન)
$4 HCl + O_{2} \xrightarrow{CuCl_{2}} 2 Cl_{2} + 2 H_{2}O$ (ઓક્સિડેશન)
સામાન્ય શ્વસન અને દહન પ્રક્રિયાઓમાં તેના મહત્વ ઉપરાંત,ઓક્સિજનનો ઉપયોગ ઓક્સિએસીટીલીન વેલ્ડિંગ અને સ્ટીલના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
હોસ્પિટલોમાં,ઊંચાઈ પર ઉડતી વખતે અને પર્વતારોહણમાં ઓક્સિજન સિલિન્ડરનો ઉપયોગ થાય છે.
બળતણનું દહન,દા.ત.,પ્રવાહી ઓક્સિજનમાં હાઈડ્રાઝીન રોકેટમાં પ્રચંડ ધક્કો પૂરો પાડે છે.