Ozon je gas koji ima izuzetno vrijedna svojstva za cijelo čovječanstvo. Hemijski element sa kojim se formira je kiseonik O. Zapravo, ozon O3 je jedna od alotropskih modifikacija kiseonika, koja se sastoji od tri formulne jedinice (O÷O÷O). Prvo i poznatije jedinjenje je sam kiseonik, tačnije gas koji formiraju dva njegova atoma (O=O) - O2.
Alotropija je sposobnost jednog hemijskog elementa da formira niz jednostavnih jedinjenja sa različitim svojstvima. Zahvaljujući njemu, čovječanstvo je proučavalo i koristi takve tvari kao što su dijamant i grafit, monoklinski i rombični sumpor, kisik i ozon. Hemijski element koji ima ovu sposobnost nije nužno ograničen na samo dvije modifikacije, neke imaju više.
Historija otvaranja veze
Sastavna jedinica mnogih organskih i mineralnih supstanci, uključujući kao što je ozon - hemijski element, oznakašto je O kiseonik, prevedeno sa grčkog "oxys" - kiselo, i "gignomai" - roditi.
Prvi put, novu alotropsku modifikaciju kiseonika tokom eksperimenata sa električnim pražnjenjima otkrio je 1785. Holanđanin Martin van Marun, a njegovu pažnju privukao je specifičan miris. I stoljeće kasnije, Francuz Shenbein je primijetio prisustvo istog nakon grmljavine, zbog čega je plin nazvan "smrdljivim". No, naučnici su se donekle prevarili, vjerujući da njihov njuh nanjuši sam ozon. Miris koji su namirisali bio je miris organskih jedinjenja oksidiranih reakcijom sa O3 jer je plin vrlo reaktivan.
Elektronska struktura
O2 i O3, hemijski element, imaju isti strukturni fragment. Ozon ima složeniju strukturu. U kisiku je sve jednostavno - dva atoma kisika povezana su dvostrukom vezom, koja se sastoji od ϭ- i π-komponenti, prema valentnosti elementa. O3 ima nekoliko rezonantnih struktura.
Dvostruka veza povezuje dva kiseonika, a treća ima jednostruku. Dakle, zbog migracije π-komponente, u ukupnoj slici, tri atoma imaju jednoipol vezu. Ova veza je kraća od jednostruke, ali duža od dvostruke. Eksperimenti koje su izveli naučnici isključuju mogućnost cikličke molekule.
Metode sinteze
Za formiranje gasa kao što je ozon, hemijski element kiseonik mora biti u gasovitom mediju u obliku pojedinačnih atoma. Takvi uslovi nastaju prilikom sudaramolekule kiseonika O2 sa elektronima tokom električnih pražnjenja ili drugih čestica sa visokom energijom, kao i kada je ozračen ultraljubičastim.
Lavovski udio ukupne količine ozona u prirodnoj atmosferi formira se fotohemijskom metodom. Čovjek radije koristi druge metode u kemijskoj aktivnosti, kao što je, na primjer, elektrolitička sinteza. Sastoji se od toga da se platinske elektrode stavljaju u vodenu elektrolitsku sredinu i pokreće se struja. Shema reakcije:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fizička svojstva
Kisik (O) je sastavna jedinica takve supstance kao što je ozon - hemijski element, čija su formula, kao i relativna molarna masa, naznačeni u periodičnoj tabeli. Formirajući O3, kiseonik dobija svojstva radikalno različita od onih kod O2.
Plavi gas je normalno stanje jedinjenja kao što je ozon. Hemijski element, formula, kvantitativne karakteristike - sve je to utvrđeno tokom identifikacije i proučavanja ove supstance. Tačka ključanja za to je -111,9 ° C, ukapljeno stanje ima tamno ljubičastu boju, uz daljnje smanjenje stepena na -197,2 ° C, počinje topljenje. U čvrstom agregacijskom stanju, ozon poprima crnu boju s ljubičastom nijansom. Njegova rastvorljivost je deset puta veća od ovog svojstva kiseonika O2. Pri najmanjim koncentracijama u zraku se osjećamiris ozona, oštar je, specifičan i podsjeća na miris metala.
Hemijska svojstva
Veoma aktivan, sa reakcionarne tačke gledišta, je ozonski gas. Hemijski element koji ga formira je kiseonik. Karakteristike koje određuju ponašanje ozona u interakciji sa drugim supstancama su visoka oksidaciona sposobnost i nestabilnost samog gasa. Na povišenim temperaturama se razgrađuje neviđenom brzinom, proces se ubrzava katalizatorima kao što su metalni oksidi, hlor, dušikov dioksid i drugi. Svojstva oksidacionog agensa inherentna su ozonu zbog strukturnih karakteristika molekule i pokretljivosti jednog od atoma kiseonika, koji, odvajajući se, pretvara gas u kiseonik: O3→ O2 + O ·
Kiseonik (cigla od koje su izgrađene molekule supstanci kao što su kiseonik i ozon) je hemijski element. Kako piše u jednadžbi reakcije - O. Ozon oksidira sve metale osim zlata, platine i njihovih podgrupa. Reaguje sa gasovima u atmosferi - oksidima sumpora, azota i dr. Ni organske tvari ne ostaju inertne, posebno su brzi procesi prekida višestrukih veza stvaranjem međuspojeva. Izuzetno je važno da produkti reakcije budu bezopasni za okolinu i ljude. To su voda, kisik, viši oksidi raznih elemenata, ugljični oksidi. Binarna jedinjenja kalcijuma, titana i silicijuma sa kiseonikom ne stupaju u interakciju sa ozonom.
Prijava
Glavna oblast u kojoj se koristi "smrdljivi" gas jeozoniranje. Ova metoda sterilizacije je mnogo efikasnija i sigurnija za žive organizme od dezinfekcije hlorom. Prilikom prečišćavanja vode ozonom ne dolazi do stvaranja toksičnih derivata metana, zamijenjenih opasnim halogenima.
Ova ekološki prihvatljiva metoda sterilizacije sve više se koristi u prehrambenoj industriji. Rashladna oprema, skladišta hrane tretiraju se ozonom, a mirisi se njime eliminišu.
Za medicinu, dezinfekciona svojstva ozona su takođe neophodna. Oni dezinficiraju rane, slane otopine. Venska krv se ozonira, a niz hroničnih bolesti se liječe gasom "smrdljivim".
Biti u prirodi i značenje
Jednostavna supstanca ozon je element gasnog sastava stratosfere, regiona blizu Zemlje koji se nalazi na udaljenosti od oko 20-30 km od površine planete. Oslobađanje ovog jedinjenja se dešava tokom procesa povezanih sa električnim pražnjenjem, tokom zavarivanja i rada mašina za fotokopiriranje. Ali u stratosferi se formira i sadrži 99% ukupne količine ozona u Zemljinoj atmosferi.
Od vitalnog značaja bilo je prisustvo gasa u svemiru blizu Zemlje. U njemu formira takozvani ozonski omotač, koji štiti sva živa bića od smrtonosnog ultraljubičastog zračenja sunca. Čudno, ali uz velike prednosti, sam plin je opasan za ljude. Povećanje koncentracije ozona u zraku koji osoba udiše štetno je za tijelo, zbog njegove ekstremne hemijske aktivnosti.
