Ozon er en gass som har ekstremt verdifulle egenskaper for hele menneskeheten. Det kjemiske elementet som det dannes med er oksygen O. Faktisk er ozon O3 en av de allotropiske modifikasjonene av oksygen, som består av tre formelenheter (O÷O÷O). Den første og mer kjente forbindelsen er selve oksygenet, nærmere bestemt gassen som dannes av to av dens atomer (O=O) - O2.
Allotropi er evnen til ett kjemisk element til å danne en rekke enkle forbindelser med forskjellige egenskaper. Takket være det har menneskeheten studert og bruker slike stoffer som diamant og grafitt, monoklinisk og rombisk svovel, oksygen og ozon. Et kjemisk grunnstoff som har denne evnen er ikke nødvendigvis begrenset til bare to modifikasjoner, noen har flere.
Historie for åpning av tilkobling
Bestanddelen av mange organiske og mineralske stoffer, inkludert for eksempel ozon - et kjemisk element, betegnelsesom O er oksygen, oversatt fra gresk "oxys" - sur, og "gignomai" - å føde.
For første gang ble en ny allotrop modifikasjon av oksygen under eksperimenter med elektriske utladninger oppdaget i 1785 av nederlenderen Martin van Marun, hans oppmerksomhet ble tiltrukket av en spesifikk lukt. Og et århundre senere bemerket franskmannen Shenbein tilstedeværelsen av det samme etter et tordenvær, noe som resulterte i at gassen ble k alt "luktende". Men forskerne ble noe lurt, og trodde at luktesansen deres luktet ozon i seg selv. Lukten de luktet var den av organiske forbindelser oksidert ved å reagere med O3 ettersom gassen er svært reaktiv.
Elektronisk struktur
O2 og O3, et kjemisk grunnstoff, har samme strukturelle fragment. Ozon har en mer kompleks struktur. I oksygen er alt enkelt - to oksygenatomer er forbundet med en dobbeltbinding, bestående av ϭ- og π-komponenter, i henhold til elementets valens. O3 har flere resonansstrukturer.
En dobbeltbinding forbinder to oksygener, og den tredje har en enkelt. På grunn av migrasjonen av π-komponenten, i det overordnede bildet, har således tre atomer en og en halv forbindelse. Denne bindingen er kortere enn en enkeltbinding, men lengre enn en dobbeltbinding. Forsøkene utført av forskere utelukker muligheten for et syklisk molekyl.
Syntesemetoder
For dannelse av en gass som ozon, må det kjemiske elementet oksygen være i et gassformig medium i form av individuelle atomer. Slike forhold skapes av kollisjonenoksygenmolekyler O2 med elektroner under elektriske utladninger eller andre partikler med høy energi, samt når det er bestrålt med ultrafiolett.
Løveparten av den totale mengden ozon i den naturlige atmosfæren dannes ved en fotokjemisk metode. Mennesket foretrekker å bruke andre metoder i kjemisk aktivitet, som for eksempel elektrolytisk syntese. Den består i det faktum at platinaelektroder plasseres i et vandig elektrolyttmiljø og en strøm startes. Reaksjonsskjema:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fysiske egenskaper
Oksygen (O) er en bestanddel av et slikt stoff som ozon - et kjemisk grunnstoff, hvis formel, så vel som den relative molare massen, er angitt i det periodiske systemet. Ved å danne O3, får oksygen egenskaper radik alt forskjellige fra de til O2.
Den blå gassen er norm altilstanden til en forbindelse som ozon. Det kjemiske elementet, formelen, kvantitative egenskaper - alt dette ble bestemt under identifiseringen og studien av dette stoffet. Kokepunktet for det er -111,9 ° C, den flytende tilstanden har en mørk lilla farge, med en ytterligere reduksjon i graden til -197,2 ° C, begynner smeltingen. I en fast aggregeringstilstand får ozon en svart farge med en fiolett fargetone. Dens løselighet er ti ganger høyere enn denne egenskapen til oksygen O2. Ved de minste konsentrasjonene i luften, føler manlukten av ozon, den er skarp, spesifikk og ligner lukten av metall.
Kjemiske egenskaper
Svært aktiv, fra et reaksjonært synspunkt, er ozongass. Det kjemiske elementet som danner det er oksygen. Egenskapene som bestemmer oppførselen til ozon i samspill med andre stoffer er den høye oksidasjonsevnen og ustabiliteten til selve gassen. Ved forhøyede temperaturer brytes det ned med en enestående hastighet, prosessen akselereres av katalysatorer som metalloksider, klor, nitrogendioksid og andre. Egenskapene til et oksidasjonsmiddel er iboende i ozon på grunn av de strukturelle egenskapene til molekylet og mobiliteten til et av oksygenatomene, som ved sp altning gjør gassen til oksygen: O3→ O2 + O ·
Oksygen (mursteinen som molekylene til stoffer som oksygen og ozon er bygget av) er et kjemisk grunnstoff. Som det står skrevet i reaksjonsligningene - O. Ozon oksiderer alle metaller bortsett fra gull, platina og dets undergrupper. Det reagerer med gasser i atmosfæren - oksider av svovel, nitrogen og andre. Organiske stoffer forblir heller ikke inerte; prosessene med å bryte flere bindinger gjennom dannelse av mellomforbindelser er spesielt raske. Det er ekstremt viktig at reaksjonsproduktene er ufarlige for miljø og mennesker. Disse er vann, oksygen, høyere oksider av forskjellige grunnstoffer, karbonoksider. Binære forbindelser av kalsium, titan og silisium med oksygen interagerer ikke med ozon.
Application
Hovedområdet hvor "luktende" gass brukes erozonering. Denne steriliseringsmetoden er mye mer effektiv og tryggere for levende organismer enn desinfeksjon med klor. Ved rensing av vann med ozon oppstår ikke dannelsen av giftige metanderivater, erstattet av farlige halogener.
Denne miljøvennlige steriliseringsmetoden blir i økende grad brukt i næringsmiddelindustrien. Kjøleutstyr, matlagre blir behandlet med ozon, og lukt blir eliminert med det.
For medisin er de desinfiserende egenskapene til ozon også uunnværlige. De desinfiserer sår, s altvannsløsninger. Venøst blod ozoneres, og en rekke kroniske sykdommer behandles med en "luktende" gass.
Å være i naturen og mening
Enkelt stoff ozon er et element i gasssammensetningen i stratosfæren, en region i verdensrommet nær jorden som ligger i en avstand på omtrent 20-30 km fra planetens overflate. Frigjøringen av denne forbindelsen skjer under prosesser forbundet med elektriske utladninger, under sveising og drift av kopimaskiner. Men det er i stratosfæren at 99 % av den totale mengden ozon i jordens atmosfære dannes og inneholder.
Vital viktig var tilstedeværelsen av gass i verdensrommet nær jorden. Det danner i det det såk alte ozonlaget, som beskytter alle levende ting mot den dødelige ultrafiolette strålingen fra solen. Merkelig nok, men sammen med store fordeler er selve gassen farlig for mennesker. En økning i konsentrasjonen av ozon i luften som en person puster inn er skadelig for kroppen på grunn av dens ekstreme kjemiske aktivitet.
