Ozon je plin koji ima izuzetno vrijedna svojstva za cijelo čovječanstvo. Kemijski element s kojim se formira je kisik O. Zapravo, ozon O3 jedna je od alotropskih modifikacija kisika, koja se sastoji od tri formulne jedinice (O÷O÷O). Prvi i poznatiji spoj je sam kisik, točnije plin koji tvore dva njegova atoma (O=O) - O2.
Alotropija je sposobnost jednog kemijskog elementa da tvori niz jednostavnih spojeva s različitim svojstvima. Zahvaljujući njemu, čovječanstvo je proučavalo i koristi takve tvari kao što su dijamant i grafit, monoklinski i rombični sumpor, kisik i ozon. Kemijski element koji ima tu sposobnost nije nužno ograničen na samo dvije modifikacije, neke imaju više.
Povijest otvaranja veze
Sastavna jedinica mnogih organskih i mineralnih tvari, uključujući kao što je ozon - kemijski element, oznakašto O je kisik, u prijevodu s grčkog "oxys" - kiselo, i "gignomai" - roditi.
Prvi put novu alotropsku modifikaciju kisika tijekom pokusa s električnim pražnjenjima otkrio je 1785. Nizozemac Martin van Marun, a njegovu pozornost privukao je specifičan miris. I stoljeće kasnije, Francuz Shenbein je primijetio prisutnost istog nakon grmljavine, zbog čega je plin nazvan "smrdljivim". No znanstvenici su se donekle zavarali, vjerujući da njihov njuh nanjuši sam ozon. Miris koji su osjetili bio je onaj organskih spojeva oksidiranih reakcijom s O3 jer je plin vrlo reaktivan.
Elektronska struktura
O2 i O3, kemijski 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 valenciji elementa. O3 ima nekoliko rezonantnih struktura.
Dvostruka veza povezuje dva kisika, a treća ima jednostruku. Dakle, zbog migracije π-komponente, u cjelokupnoj slici, tri atoma imaju jednoipol vezu. Ova veza je kraća od jednostruke, ali dulja od dvostruke. Eksperimenti koje su proveli znanstvenici isključuju mogućnost cikličke molekule.
Metode sinteze
Za stvaranje plina kao što je ozon, kemijski element kisik mora biti u plinovitom mediju u obliku pojedinačnih atoma. Takvi uvjeti nastaju sudarommolekule kisika O2 s elektronima tijekom električnih pražnjenja ili drugih čestica s visokom energijom, kao i kada je zračen ultraljubičastim.
Lavlji udio ukupne količine ozona u prirodnoj atmosferi nastaje fotokemijskom metodom. Čovjek radije koristi druge metode u kemijskom djelovanju, kao što je, na primjer, elektrolitička sinteza. Sastoji se od toga da se platinaste elektrode stavljaju u vodenu okolinu elektrolita i pokreće se struja. Shema reakcije:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fizička svojstva
Kisik (O) je sastavna jedinica takve tvari kao što je ozon - kemijski element, čija su formula, kao i relativna molarna masa, naznačeni u periodnom sustavu. Formirajući O3, kisik poprima svojstva radikalno različita od onih kod O2.
Plin plavi je normalno stanje spoja kao što je ozon. Kemijski element, formula, kvantitativne karakteristike - sve je to utvrđeno tijekom identifikacije i proučavanja ove tvari. Točka vrelišta za to je -111,9 ° C, ukapljeno stanje ima tamno ljubičastu boju, s daljnjim smanjenjem stupnja na -197,2 ° C, počinje taljenje. U čvrstom agregacijskom stanju, ozon dobiva crnu boju s ljubičastom nijansom. Njegova topljivost je deset puta veća od ovog svojstva kisika O2. Pri najmanjim koncentracijama u zraku se osjećamiris ozona, oštar je, specifičan i podsjeća na miris metala.
Kemijska svojstva
Vrlo aktivan, s reakcionarne točke gledišta, je ozonski plin. Kemijski element koji ga tvori je kisik. Karakteristike koje određuju ponašanje ozona u interakciji s drugim tvarima su visoka oksidacijska sposobnost i nestabilnost samog plina. Na povišenim temperaturama se razgrađuje neviđenom brzinom, proces se ubrzava katalizatorima kao što su metalni oksidi, klor, dušikov dioksid i drugi. Svojstva oksidacijskog sredstva svojstvena su ozonu zbog strukturnih značajki molekule i pokretljivosti jednog od atoma kisika, koji, odcjepivši se, pretvara plin u kisik: O3→ O2 + O ·
Kisik (cigla od koje su građene molekule tvari kao što su kisik i ozon) je kemijski element. Kako je zapisano u jednadžbama reakcija - O. Ozon oksidira sve metale osim zlata, platine i njihovih podskupina. Reagira s plinovima u atmosferi – oksidima sumpora, dušika i drugim. Ni organske tvari ne ostaju inertne, posebno su brzi procesi prekida višestrukih veza stvaranjem međuspojeva. Izuzetno je važno da produkti reakcije budu bezopasni za okoliš i ljude. To su voda, kisik, viši oksidi raznih elemenata, ugljični oksidi. Binarni spojevi kalcija, titana i silicija s kisikom ne stupaju u interakciju s ozonom.
Prijava
Glavno područje u kojem se koristi "smrdljivi" plin jeozoniranje. Ova metoda sterilizacije mnogo je učinkovitija i sigurnija za žive organizme od dezinfekcije klorom. Prilikom pročišćavanja vode ozonom ne dolazi do stvaranja otrovnih derivata metana, zamijenjenih opasnim halogenima.
Ova ekološki prihvatljiva metoda sterilizacije sve se više koristi u prehrambenoj industriji. Rashladna oprema, skladišta hrane tretiraju se ozonom, a mirisi se njime uklanjaju.
Za medicinu, dezinfekcijska svojstva ozona također su neophodna. Oni dezinficiraju rane, slane otopine. Venska krv se ozonira, a brojne kronične bolesti liječe se "smrdljivim" plinom.
Biti u prirodi i značenje
Jednostavna tvar ozon je element plinovitog sastava stratosfere, područja blizu Zemlje koji se nalazi na udaljenosti od oko 20-30 km od površine planeta. Oslobađanje ovog spoja događa se tijekom procesa povezanih s električnim pražnjenjima, tijekom zavarivanja i rada strojeva za kopiranje. Ali upravo u stratosferi nastaje i sadrži 99% ukupne količine ozona u Zemljinoj atmosferi.
Od vitalne važnosti bila je prisutnost plina u svemiru blizu Zemlje. U njemu stvara takozvani ozonski omotač, koji štiti sva živa bića od smrtonosnog ultraljubičastog sunčevog zračenja. Čudno, ali uz velike prednosti, sam plin je opasan za ljude. Povećanje koncentracije ozona u zraku koji osoba udiše štetno je za tijelo, zbog svoje ekstremne kemijske aktivnosti.
