Ozon er en gas, der har ekstremt værdifulde egenskaber for hele menneskeheden. Det kemiske grundstof, som det er dannet med, er oxygen O. Faktisk er ozon O3 en af de allotropiske modifikationer af oxygen, der består af tre formelenheder (O÷O÷O). Den første og mere velkendte forbindelse er oxygen selv, mere præcist den gas, der dannes af to af dens atomer (O=O) - O2.
Allotropi er et kemisk grundstofs evne til at danne en række simple forbindelser med forskellige egenskaber. Takket være det har menneskeheden studeret og bruger sådanne stoffer som diamant og grafit, monoklinisk og rombisk svovl, oxygen og ozon. Et kemisk grundstof, der har denne evne, er ikke nødvendigvis begrænset til kun to modifikationer, nogle har flere.
Historie om forbindelsesåbning
Den indgående enhed af mange organiske og mineralske stoffer, herunder såsom ozon - et kemisk grundstof, betegnelsehvilken O er oxygen, oversat fra græsk "oxys" - sur og "gignomai" - at føde.
For første gang blev en ny allotrop modifikation af ilt under eksperimenter med elektriske udladninger opdaget i 1785 af hollænderen Martin van Marun, hans opmærksomhed blev tiltrukket af en bestemt lugt. Og et århundrede senere bemærkede franskmanden Shenbein tilstedeværelsen af samme efter et tordenvejr, hvilket resulterede i, at gassen blev kaldt "lugtende". Men videnskabsmænd blev noget bedraget og troede, at deres lugtesans lugtede selve ozon. Lugten, de lugtede, var af organiske forbindelser oxideret ved at reagere med O3, da gassen er meget reaktiv.
Elektronisk struktur
O2 og O3, et kemisk grundstof, har det samme strukturelle fragment. Ozon har en mere kompleks struktur. I oxygen er alt simpelt - to oxygenatomer er forbundet med en dobbeltbinding, bestående af ϭ- og π-komponenter, alt efter grundstoffets valens. O3 har flere resonansstrukturer.
En dobbeltbinding forbinder to oxygener, og den tredje har en enkelt. På grund af migrationen af π-komponenten har tre atomer således i det overordnede billede en halvanden forbindelse. Denne binding er kortere end en enkeltbinding, men længere end en dobbeltbinding. Forsøg udført af videnskabsmænd udelukker muligheden for et cyklisk molekyle.
Syntesemetoder
For dannelsen af en gas, såsom ozon, skal det kemiske element oxygen være i et gasformigt medium i form af individuelle atomer. Sådanne forhold skabes af kollisionenoxygenmolekyler O2 med elektroner under elektriske udladninger eller andre partikler med høj energi, samt når det bestråles med ultraviolet.
Løveparten af den samlede mængde ozon i den naturlige atmosfære dannes ved en fotokemisk metode. Mennesket foretrækker at bruge andre metoder i kemisk aktivitet, såsom for eksempel elektrolytisk syntese. Det består i, at platinelektroder placeres i et vandigt elektrolytmiljø, og en strøm startes. Reaktionsskema:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fysiske egenskaber
Oxygen (O) er en bestanddel af et sådant stof som ozon - et kemisk grundstof, hvis formel, såvel som den relative molære masse, er angivet i det periodiske system. Ved at danne O3 opnår oxygen egenskaber, der er radik alt forskellige fra dem for O2.
Den blå gas er den normale tilstand af en forbindelse, såsom ozon. Det kemiske element, formel, kvantitative egenskaber - alt dette blev bestemt under identifikation og undersøgelse af dette stof. Kogepunktet for det er -111,9 ° C, den flydende tilstand har en mørk lilla farve, med et yderligere fald i graden til -197,2 ° C, smeltningen begynder. I en fast aggregeringstilstand får ozon en sort farve med en violet nuance. Dens opløselighed er ti gange højere end denne egenskab af oxygen O2. Ved de mindste koncentrationer i luften, mærker manlugten af ozon, den er skarp, specifik og ligner lugten af metal.
Kemiske egenskaber
Meget aktiv, set fra et reaktionært synspunkt, er ozongas. Det kemiske element, der danner det, er ilt. De egenskaber, der bestemmer ozonens adfærd i samspil med andre stoffer, er den høje oxidationsevne og selve gassens ustabilitet. Ved forhøjede temperaturer nedbrydes det med en hidtil uset hastighed, processen accelereres af katalysatorer som metaloxider, klor, nitrogendioxid og andre. Et oxidationsmiddels egenskaber er iboende i ozon på grund af molekylets strukturelle egenskaber og mobiliteten af et af iltatomerne, som ved sp altning omdanner gassen til oxygen: O3→ O2 + O ·
Oxygen (den mursten, som molekylerne af stoffer som ilt og ozon er bygget af) er et kemisk grundstof. Som det står skrevet i reaktionsligningerne - O. Ozon oxiderer alle metaller undtagen guld, platin og dets undergrupper. Det reagerer med gasser i atmosfæren - oxider af svovl, nitrogen og andre. Organiske stoffer forbliver heller ikke inerte; processerne med at bryde multiple bindinger gennem dannelsen af mellemforbindelser er særligt hurtige. Det er ekstremt vigtigt, at reaktionsprodukterne er uskadelige for miljø og mennesker. Disse er vand, ilt, højere oxider af forskellige grundstoffer, carbonoxider. Binære forbindelser af calcium, titanium og silicium med oxygen interagerer ikke med ozon.
Application
Det vigtigste område, hvor der bruges "lugtende" gas, erozonering. Denne steriliseringsmetode er meget mere effektiv og sikrere for levende organismer end desinfektion med klor. Ved rensning af vand med ozon forekommer dannelsen af giftige metanderivater, erstattet af farlige halogener, ikke.
Denne miljøvenlige steriliseringsmetode bliver i stigende grad brugt i fødevareindustrien. Køleudstyr, madopbevaringsfaciliteter behandles med ozon, og lugte fjernes med det.
For medicin er ozonens desinficerende egenskaber også uundværlige. De desinficerer sår, s altvandsopløsninger. Venøst blod er ozoniseret, og en række kroniske sygdomme behandles med en "lugtende" gas.
At være i naturen og mening
Simpelt stof ozon er et element i gassammensætningen i stratosfæren, et område i rummet nær Jorden, der ligger i en afstand på omkring 20-30 km fra planetens overflade. Frigivelsen af denne forbindelse sker under processer forbundet med elektriske udladninger, under svejsning og betjening af kopimaskiner. Men det er i stratosfæren, at 99 % af den samlede mængde ozon i Jordens atmosfære dannes og indeholder.
Vigtigt vigtigt var tilstedeværelsen af gas i rummet nær Jorden. Det danner i det det såkaldte ozonlag, som beskytter alt levende mod solens dødelige ultraviolette stråling. Mærkeligt nok, men sammen med store fordele er gassen i sig selv farlig for mennesker. En stigning i koncentrationen af ozon i luften, som en person indånder, er skadelig for kroppen på grund af dens ekstreme kemiske aktivitet.
