Ozon ialah gas yang mempunyai sifat yang sangat berharga untuk semua manusia. Unsur kimia yang membentuknya ialah oksigen O. Malah, ozon O3 ialah salah satu pengubahsuaian alotropik oksigen, yang terdiri daripada tiga unit formula (O÷O÷O). Sebatian pertama dan lebih terkenal ialah oksigen itu sendiri, lebih tepat lagi gas yang terbentuk oleh dua atomnya (O=O) - O2.
Allotropy ialah keupayaan satu unsur kimia untuk membentuk beberapa sebatian ringkas dengan sifat yang berbeza. Terima kasih kepadanya, manusia telah mengkaji dan menggunakan bahan seperti berlian dan grafit, sulfur monoklinik dan rombik, oksigen dan ozon. Unsur kimia yang mempunyai keupayaan ini tidak semestinya terhad kepada dua pengubahsuaian sahaja, sesetengahnya mempunyai lebih banyak.
Sejarah sambungan dibuka
Unit konstituen bagi banyak bahan organik dan mineral, termasuk seperti ozon - unsur kimia, sebutanyang O ialah oksigen, diterjemahkan daripada bahasa Yunani "oxys" - masam, dan "gignomai" - untuk melahirkan anak.
Buat pertama kalinya, pengubahsuaian alotropik baharu oksigen semasa eksperimen dengan nyahcas elektrik ditemui pada tahun 1785 oleh warga Belanda Martin van Marun, perhatiannya tertarik oleh bau tertentu. Dan satu abad kemudian, orang Perancis Shenbein mencatatkan kehadiran yang sama selepas ribut petir, mengakibatkan gas itu dipanggil "berbau". Tetapi saintis agak tertipu, mempercayai bahawa deria bau mereka berbau ozon sendiri. Bau yang dihidu adalah bau sebatian organik yang teroksida dengan bertindak balas dengan O3 kerana gasnya sangat reaktif.
Struktur elektronik
O2 dan O3, unsur kimia, mempunyai serpihan struktur yang sama. Ozon mempunyai struktur yang lebih kompleks. Dalam oksigen, semuanya mudah - dua atom oksigen disambungkan oleh ikatan berganda, yang terdiri daripada ϭ- dan π-komponen, mengikut valensi unsur. O3 mempunyai beberapa struktur resonans.
Ikatan berganda menghubungkan dua oksigen, dan yang ketiga mempunyai satu. Oleh itu, disebabkan oleh penghijrahan komponen π, dalam gambaran keseluruhan, tiga atom mempunyai sambungan satu setengah. Ikatan ini lebih pendek daripada ikatan tunggal tetapi lebih panjang daripada ikatan berganda. Eksperimen yang dijalankan oleh saintis mengecualikan kemungkinan molekul kitaran.
Kaedah sintesis
Untuk pembentukan gas seperti ozon, unsur kimia oksigen mestilah berada dalam medium gas dalam bentuk atom individu. Keadaan sedemikian dicipta oleh perlanggaranmolekul oksigen O2 dengan elektron semasa nyahcas elektrik atau zarah lain dengan tenaga tinggi, serta apabila ia disinari dengan ultraungu.
Bahagian terbesar daripada jumlah keseluruhan ozon dalam atmosfera semula jadi terbentuk melalui kaedah fotokimia. Manusia lebih suka menggunakan kaedah lain dalam aktiviti kimia, seperti, sebagai contoh, sintesis elektrolitik. Ia terdiri daripada fakta bahawa elektrod platinum diletakkan dalam persekitaran elektrolit akueus dan arus dimulakan. Skema tindak balas:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Sifat fizikal
Oksigen (O) ialah unit konstituen bagi bahan seperti ozon - unsur kimia, formulanya, serta jisim molar relatif, ditunjukkan dalam jadual berkala. Membentuk O3, oksigen memperoleh sifat yang sangat berbeza daripada sifat O2.
Gas biru ialah keadaan biasa bagi sebatian seperti ozon. Unsur kimia, formula, ciri kuantitatif - semua ini ditentukan semasa pengecaman dan kajian bahan ini. Takat didih untuknya ialah -111.9 ° C, keadaan cair mempunyai warna ungu gelap, dengan penurunan selanjutnya dalam darjah hingga -197.2 ° C, lebur bermula. Dalam keadaan terkumpul pepejal, ozon memperoleh warna hitam dengan warna ungu. Keterlarutannya sepuluh kali lebih tinggi daripada sifat oksigen O2 ini. Pada kepekatan terkecil di udara, seseorang merasabau ozon, ia tajam, spesifik dan menyerupai bau logam.
Sifat kimia
Sangat aktif, dari sudut reaksioner, ialah gas ozon. Unsur kimia yang membentuknya ialah oksigen. Ciri-ciri yang menentukan kelakuan ozon dalam interaksi dengan bahan lain ialah keupayaan pengoksidaan yang tinggi dan ketidakstabilan gas itu sendiri. Pada suhu tinggi, ia terurai pada kadar yang tidak pernah berlaku sebelum ini, prosesnya dipercepatkan oleh pemangkin seperti oksida logam, klorin, nitrogen dioksida, dan lain-lain. Sifat-sifat agen pengoksidaan wujud dalam ozon disebabkan oleh ciri-ciri struktur molekul dan mobiliti salah satu atom oksigen, yang, apabila membelah, menukar gas menjadi oksigen: O3→ O2 + O ·
Oksigen (bata dari mana molekul bahan seperti oksigen dan ozon dibina) ialah unsur kimia. Seperti yang ditulis dalam persamaan tindak balas - O. Ozon mengoksidakan semua logam kecuali emas, platinum dan subkumpulannya. Ia bertindak balas dengan gas di atmosfera - oksida sulfur, nitrogen dan lain-lain. Bahan organik juga tidak kekal lengai; proses pemecahan pelbagai ikatan melalui pembentukan sebatian perantaraan adalah sangat pantas. Adalah amat penting bahawa produk tindak balas tidak berbahaya kepada alam sekitar dan manusia. Ini adalah air, oksigen, oksida yang lebih tinggi daripada pelbagai unsur, karbon oksida. Sebatian binari kalsium, titanium dan silikon dengan oksigen tidak berinteraksi dengan ozon.
Permohonan
Kawasan utama di mana gas "berbau" digunakan ialahpengozonan. Kaedah pensterilan ini adalah lebih cekap dan selamat untuk organisma hidup daripada pembasmian kuman dengan klorin. Apabila membersihkan air dengan ozon, pembentukan derivatif metana toksik, digantikan dengan halogen berbahaya, tidak berlaku.
Semakin lama, kaedah pensterilan mesra alam ini digunakan dalam industri makanan. Peralatan penyejukan, kemudahan penyimpanan makanan dirawat dengan ozon, dan bau dihilangkan dengannya.
Untuk perubatan, sifat pembasmian kuman ozon juga amat diperlukan. Mereka membasmi kuman luka, larutan garam. Darah vena diozonkan, dan beberapa penyakit kronik dirawat dengan gas "berbau".
Berada dalam alam semula jadi dan bermakna
Bahan mudah ozon ialah unsur komposisi gas stratosfera, kawasan ruang berhampiran Bumi yang terletak pada jarak kira-kira 20-30 km dari permukaan planet. Pembebasan sebatian ini berlaku semasa proses yang berkaitan dengan nyahcas elektrik, semasa mengimpal, dan pengendalian mesin penyalin. Tetapi di stratosferalah 99% daripada jumlah keseluruhan ozon di atmosfera Bumi terbentuk dan mengandungi.
Amat penting ialah kehadiran gas di angkasa dekat Bumi. Ia membentuk di dalamnya apa yang dipanggil lapisan ozon, yang melindungi semua makhluk hidup daripada sinaran ultraviolet matahari yang mematikan. Cukup aneh, tetapi bersama dengan faedah yang besar, gas itu sendiri berbahaya untuk manusia. Peningkatan kepekatan ozon dalam udara yang disedut oleh seseorang adalah berbahaya kepada badan, disebabkan oleh aktiviti kimia yang melampau.
