Ozon är en gas som har extremt värdefulla egenskaper för hela mänskligheten. Det kemiska grundämnet som det bildas med är syre O. Faktum är att ozon O3 är en av de allotropa modifieringarna av syre, som består av tre formelenheter (O÷O÷O). Den första och mer välkända föreningen är själva syret, närmare bestämt den gas som bildas av två av dess atomer (O=O) - O2.
Allotropi är förmågan hos ett kemiskt element att bilda ett antal enkla föreningar med olika egenskaper. Tack vare det har mänskligheten studerat och använder sådana ämnen som diamant och grafit, monokliniskt och rombiskt svavel, syre och ozon. Ett kemiskt element som har denna förmåga är inte nödvändigtvis begränsat till endast två modifieringar, vissa har fler.
History of anslutningsöppning
Beståndsenheten i många organiska och mineraliska ämnen, inklusive såsom ozon - ett kemiskt element, beteckningvilken O är syre, översatt från grekiska "oxys" - sur, och "gignomai" - att föda.
För första gången upptäcktes en ny allotrop modifiering av syre under experiment med elektriska urladdningar 1785 av holländaren Martin van Marun, hans uppmärksamhet lockades av en specifik lukt. Och ett sekel senare noterade fransmannen Shenbein närvaron av densamma efter ett åskväder, vilket resulterade i att gasen kallades "luktande". Men forskarna blev något lurade och trodde att deras luktsinne luktade ozon i sig. Lukten de luktade var organiska föreningar som oxiderades genom att reagera med O3 eftersom gasen är mycket reaktiv.
Elektronisk struktur
O2 och O3, ett kemiskt element, har samma strukturella fragment. Ozon har en mer komplex struktur. I syre är allt enkelt - två syreatomer är förbundna med en dubbelbindning, bestående av ϭ- och π-komponenter, enligt elementets valens. O3 har flera resonansstrukturer.
En dubbelbindning förbinder två syreämnen, och den tredje har en enkel. På grund av migrationen av π-komponenten, i den övergripande bilden, har tre atomer alltså en och en halv koppling. Denna bindning är kortare än en enkelbindning men längre än en dubbelbindning. De experiment som utförts av forskare utesluter möjligheten av en cyklisk molekyl.
Syntesmetoder
För bildandet av en gas som ozon måste det kemiska elementet syre finnas i ett gasformigt medium i form av individuella atomer. Sådana förhållanden skapas av kollisionensyremolekyler O2 med elektroner under elektriska urladdningar eller andra partiklar med hög energi, samt när det bestrålas med ultraviolett ljus.
Lejonparten av den totala mängden ozon i den naturliga atmosfären bildas genom en fotokemisk metod. Människan föredrar att använda andra metoder i kemisk aktivitet, såsom till exempel elektrolytisk syntes. Den består i det faktum att platinaelektroder placeras i en vattenh altig elektrolytmiljö och en ström startas. Reaktionsschema:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fysiska egenskaper
Syre (O) är en beståndsdel av ett sådant ämne som ozon - ett kemiskt element, vars formel, såväl som den relativa molmassan, anges i det periodiska systemet. Genom att bilda O3, får syre egenskaper som skiljer sig radik alt från dem hos O2.
Den blå gasen är det normala tillståndet för en förening som ozon. Det kemiska elementet, formeln, kvantitativa egenskaper - allt detta bestämdes under identifieringen och studien av detta ämne. Kokpunkten för det är -111,9 ° C, det flytande tillståndet har en mörklila färg, med en ytterligare minskning av graden till -197,2 ° C börjar smältningen. I ett fast aggregationstillstånd får ozon en svart färg med en violett nyans. Dess löslighet är tio gånger högre än denna egenskap hos syre O2. Vid de minsta koncentrationerna i luften känner manlukten av ozon, den är skarp, specifik och liknar lukten av metall.
Kemiska egenskaper
Mycket aktiv, ur reaktionär synvinkel, är ozongas. Det kemiska elementet som bildar det är syre. De egenskaper som bestämmer ozonets beteende i samverkan med andra ämnen är den höga oxidationsförmågan och instabiliteten hos själva gasen. Vid förhöjda temperaturer sönderdelas den i en oöverträffad hastighet, processen påskyndas av katalysatorer som metalloxider, klor, kvävedioxid och andra. Egenskaperna hos ett oxidationsmedel är inneboende i ozon på grund av molekylens strukturella egenskaper och rörligheten hos en av syreatomerna, som, som spjälkas av, förvandlar gasen till syre: O3→ O2 + O ·
Syre (tegelstenen från vilken molekylerna av ämnen som syre och ozon är uppbyggda) är ett kemiskt grundämne. Som det står i reaktionsekvationerna - O. Ozon oxiderar alla metaller utom guld, platina och dess undergrupper. Det reagerar med gaser i atmosfären - oxider av svavel, kväve och andra. Organiska ämnen förblir inte heller inerta, processerna att bryta flera bindningar genom bildning av mellanliggande föreningar är särskilt snabba. Det är oerhört viktigt att reaktionsprodukterna är ofarliga för miljö och människor. Dessa är vatten, syre, högre oxider av olika grundämnen, koloxider. Binära föreningar av kalcium, titan och kisel med syre interagerar inte med ozon.
Application
Det huvudsakliga området där "luktande" gas används ärozonering. Denna steriliseringsmetod är mycket effektivare och säkrare för levande organismer än desinfektion med klor. Vid rening av vatten med ozon sker inte bildningen av giftiga metanderivat, ersatta av farliga halogener.
Denna miljövänliga steriliseringsmetod används allt oftare inom livsmedelsindustrin. Kylutrustning, matförvaringsanläggningar behandlas med ozon och lukter elimineras med det.
För medicin är ozonets desinficerande egenskaper också oumbärliga. De desinficerar sår, s altlösningar. Venöst blod ozoniseras och ett antal kroniska sjukdomar behandlas med en "luktande" gas.
Att vara i naturen och mening
Enkelt ämne ozon är en del av gassammansättningen i stratosfären, en region i rymden nära jorden som ligger på ett avstånd av cirka 20-30 km från planetens yta. Frisättningen av denna förening sker under processer associerade med elektriska urladdningar, under svetsning och drift av kopiatormaskiner. Men det är i stratosfären som 99 % av den totala mängden ozon i jordens atmosfär bildas och innehåller.
Vit alt viktigt var närvaron av gas i rymden nära jorden. Det bildar i det det så kallade ozonskiktet, som skyddar allt levande från solens dödliga ultravioletta strålning. Konstigt nog, men tillsammans med stora fördelar är själva gasen farlig för människor. En ökning av koncentrationen av ozon i luften som en person andas är skadlig för kroppen på grund av dess extrema kemiska aktivitet.
