Το όζον είναι ένα αέριο που έχει εξαιρετικά πολύτιμες ιδιότητες για όλη την ανθρωπότητα. Το χημικό στοιχείο με το οποίο σχηματίζεται είναι το οξυγόνο Ο. Στην πραγματικότητα, το όζον O3 είναι μία από τις αλλοτροπικές τροποποιήσεις του οξυγόνου, που αποτελείται από τρεις μονάδες τύπου (O÷O÷O). Η πρώτη και πιο γνωστή ένωση είναι το ίδιο το οξυγόνο, πιο συγκεκριμένα το αέριο που σχηματίζεται από δύο από τα άτομα του (O=O) - O2.
Αλλοτροπία είναι η ικανότητα ενός χημικού στοιχείου να σχηματίζει έναν αριθμό απλών ενώσεων με διαφορετικές ιδιότητες. Χάρη σε αυτό, η ανθρωπότητα έχει μελετήσει και χρησιμοποιεί ουσίες όπως το διαμάντι και ο γραφίτης, το μονοκλινικό και ρομβικό θείο, το οξυγόνο και το όζον. Ένα χημικό στοιχείο που έχει αυτή την ικανότητα δεν περιορίζεται απαραίτητα σε δύο μόνο τροποποιήσεις, ορισμένες έχουν περισσότερες.
Ιστορικό ανοίγματος σύνδεσης
Η συστατική μονάδα πολλών οργανικών και ανόργανων ουσιών, όπως το όζον - ένα χημικό στοιχείο, ονομασίατο οποίο Ο είναι οξυγόνο, μεταφρασμένο από τα ελληνικά "oxys" - ξινό, και "γίγνομαι" - για να γεννήσω.
Για πρώτη φορά, μια νέα αλλοτροπική τροποποίηση του οξυγόνου κατά τη διάρκεια πειραμάτων με ηλεκτρικές εκκενώσεις ανακαλύφθηκε το 1785 από τον Ολλανδό Martin van Marun, και την προσοχή του τράβηξε μια συγκεκριμένη μυρωδιά. Και έναν αιώνα αργότερα, ο Γάλλος Shenbein παρατήρησε την παρουσία του ίδιου μετά από μια καταιγίδα, με αποτέλεσμα το αέριο να ονομάζεται «μυρίζει». Αλλά οι επιστήμονες κάπως εξαπατήθηκαν, πιστεύοντας ότι η όσφρησή τους μύριζε το ίδιο το όζον. Η μυρωδιά που μύριζαν ήταν αυτή των οργανικών ενώσεων που οξειδώθηκαν αντιδρώντας με O3 καθώς το αέριο είναι εξαιρετικά αντιδραστικό.
Ηλεκτρονική δομή
ΤοΟ2 και το Ο3, ένα χημικό στοιχείο, έχουν το ίδιο δομικό θραύσμα. Το όζον έχει πιο περίπλοκη δομή. Στο οξυγόνο, όλα είναι απλά - δύο άτομα οξυγόνου συνδέονται με έναν διπλό δεσμό, που αποτελείται από ϭ- και π- συστατικά, σύμφωνα με το σθένος του στοιχείου. Το O3 έχει πολλές δομές συντονισμού.
Ένας διπλός δεσμός συνδέει δύο οξυγόνα και ο τρίτος έχει ένα μόνο. Έτσι, λόγω της μετανάστευσης του π-συστατικού, στη συνολική εικόνα, τρία άτομα έχουν ενάμιση σύνδεση. Αυτός ο δεσμός είναι βραχύτερος από έναν απλό δεσμό αλλά μακρύτερος από έναν διπλό δεσμό. Τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν από επιστήμονες αποκλείουν την πιθανότητα ύπαρξης κυκλικού μορίου.
Μέθοδοι σύνθεσης
Για τον σχηματισμό ενός αερίου όπως το όζον, το χημικό στοιχείο οξυγόνο πρέπει να βρίσκεται σε αέριο μέσο με τη μορφή μεμονωμένων ατόμων. Τέτοιες συνθήκες δημιουργούνται από τη σύγκρουσημόρια οξυγόνου O2 με ηλεκτρόνια κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις ή άλλα σωματίδια με υψηλή ενέργεια, καθώς και όταν ακτινοβολείται με υπεριώδη ακτινοβολία.
Η μερίδα του λέοντος της συνολικής ποσότητας όζοντος στη φυσική ατμόσφαιρα σχηματίζεται με μια φωτοχημική μέθοδο. Ο άνθρωπος προτιμά να χρησιμοποιεί άλλες μεθόδους στη χημική δραστηριότητα, όπως, για παράδειγμα, την ηλεκτρολυτική σύνθεση. Συνίσταται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρόδια πλατίνας τοποθετούνται σε ένα υδατικό περιβάλλον ηλεκτρολυτών και ξεκινά ένα ρεύμα. Σχέδιο αντίδρασης:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Φυσικές ιδιότητες
Το οξυγόνο (O) είναι μια συστατική μονάδα μιας τέτοιας ουσίας όπως το όζον - ένα χημικό στοιχείο, ο τύπος του οποίου, καθώς και η σχετική μοριακή μάζα, αναφέρονται στον περιοδικό πίνακα. Σχηματίζοντας O3, το οξυγόνο αποκτά ιδιότητες ριζικά διαφορετικές από αυτές του O2.
Το μπλε αέριο είναι η κανονική κατάσταση μιας ένωσης όπως το όζον. Το χημικό στοιχείο, ο τύπος, τα ποσοτικά χαρακτηριστικά - όλα αυτά καθορίστηκαν κατά την ταυτοποίηση και τη μελέτη αυτής της ουσίας. Το σημείο βρασμού για αυτό είναι -111,9 ° C, η υγροποιημένη κατάσταση έχει σκούρο μοβ χρώμα, με περαιτέρω μείωση του βαθμού στους -197,2 ° C, αρχίζει η τήξη. Σε στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης, το όζον αποκτά μαύρο χρώμα με βιολετί απόχρωση. Η διαλυτότητά του είναι δέκα φορές υψηλότερη από αυτή την ιδιότητα του οξυγόνου O2. Στις μικρότερες συγκεντρώσεις στον αέρα νιώθει κανείςη μυρωδιά του όζοντος, είναι έντονη, συγκεκριμένη και μοιάζει με τη μυρωδιά του μετάλλου.
Χημικές ιδιότητες
Πολύ ενεργό, από αντιδραστική σκοπιά, είναι το αέριο όζον. Το χημικό στοιχείο που το σχηματίζει είναι το οξυγόνο. Τα χαρακτηριστικά που καθορίζουν τη συμπεριφορά του όζοντος σε αλληλεπίδραση με άλλες ουσίες είναι η υψηλή οξειδωτική ικανότητα και η αστάθεια του ίδιου του αερίου. Σε υψηλές θερμοκρασίες, αποσυντίθεται με πρωτοφανή ρυθμό, η διαδικασία επιταχύνεται από καταλύτες όπως οξείδια μετάλλων, χλώριο, διοξείδιο του αζώτου και άλλα. Οι ιδιότητες ενός οξειδωτικού παράγοντα είναι εγγενείς στο όζον λόγω των δομικών χαρακτηριστικών του μορίου και της κινητικότητας ενός από τα άτομα οξυγόνου, το οποίο, όταν διασπάται, μετατρέπει το αέριο σε οξυγόνο: O3→ O2 + O ·
Το οξυγόνο (το τούβλο από το οποίο κατασκευάζονται τα μόρια ουσιών όπως το οξυγόνο και το όζον) είναι ένα χημικό στοιχείο. Όπως γράφεται στις εξισώσεις αντίδρασης - O. Το όζον οξειδώνει όλα τα μέταλλα εκτός από τον χρυσό, την πλατίνα και τις υποομάδες του. Αντιδρά με αέρια στην ατμόσφαιρα - οξείδια του θείου, του αζώτου και άλλα. Ούτε οι οργανικές ουσίες παραμένουν αδρανείς· οι διαδικασίες διάσπασης πολλαπλών δεσμών μέσω του σχηματισμού ενδιάμεσων ενώσεων είναι ιδιαίτερα γρήγορες. Είναι εξαιρετικά σημαντικό τα προϊόντα της αντίδρασης να είναι αβλαβή για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Αυτά είναι το νερό, το οξυγόνο, τα ανώτερα οξείδια διαφόρων στοιχείων, τα οξείδια του άνθρακα. Οι δυαδικές ενώσεις ασβεστίου, τιτανίου και πυριτίου με το οξυγόνο δεν αλληλεπιδρούν με το όζον.
Αίτηση
Η κύρια περιοχή όπου χρησιμοποιείται το αέριο που «μυρίζει» είναιοζονισμός. Αυτή η μέθοδος αποστείρωσης είναι πολύ πιο αποτελεσματική και ασφαλέστερη για τους ζωντανούς οργανισμούς από την απολύμανση με χλώριο. Κατά τον καθαρισμό του νερού με όζον, δεν προκύπτει ο σχηματισμός τοξικών παραγώγων μεθανίου, που αντικαθίστανται από επικίνδυνα αλογόνα.
Ολοένα και περισσότερο, αυτή η φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος αποστείρωσης χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων. Ο ψυκτικός εξοπλισμός, οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης τροφίμων υποβάλλονται σε επεξεργασία με όζον και οι οσμές εξαφανίζονται με αυτό.
Για την ιατρική, οι απολυμαντικές ιδιότητες του όζοντος είναι επίσης απαραίτητες. Απολυμαίνουν πληγές, αλατούχα διαλύματα. Το φλεβικό αίμα οζονίζεται και μια σειρά από χρόνιες ασθένειες αντιμετωπίζονται με αέριο που «μυρίζει».
Το να είσαι στη φύση και το νόημα
Το όζον απλής ουσίας είναι ένα στοιχείο της σύνθεσης αερίων της στρατόσφαιρας, μιας περιοχής του διαστήματος κοντά στη Γη που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 20-30 km από την επιφάνεια του πλανήτη. Η απελευθέρωση αυτής της ένωσης συμβαίνει κατά τη διάρκεια διεργασιών που σχετίζονται με ηλεκτρικές εκκενώσεις, κατά τη συγκόλληση και τη λειτουργία των μηχανημάτων φωτοαντιγραφικών μηχανών. Όμως είναι στη στρατόσφαιρα που σχηματίζεται και περιέχει το 99% της συνολικής ποσότητας όζοντος στην ατμόσφαιρα της Γης.
Ζωτική σημασία ήταν η παρουσία αερίου στο διάστημα κοντά στη Γη. Σχηματίζει σε αυτό το λεγόμενο στρώμα του όζοντος, το οποίο προστατεύει όλα τα έμβια όντα από τη θανατηφόρα υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου. Παραδόξως, αλλά μαζί με τα μεγάλα οφέλη, το ίδιο το αέριο είναι επικίνδυνο για τους ανθρώπους. Η αύξηση της συγκέντρωσης του όζοντος στον αέρα που αναπνέει ένα άτομο είναι επιβλαβής για το σώμα, λόγω της ακραίας χημικής του δραστηριότητας.
