الفرق بين الأوزون والهواء. التعديلات المتآصلة للأكسجين: الخصائص المقارنة والأهمية كيف تؤثر مجموعة مختلفة من الذرات على خصائص مادة ما

يمكن أن تكون الذرات من نفس النوع جزءًا من مواد مختلفة. بالنسبة للعنصر الذي يُشار إليه بالرمز "O" (من الاسم اللاتيني Oxygenium) ، هناك عنصران شائعان في الطبيعة معروفان مواد بسيطةأ. صيغة أحدهما هي O 2 ، والثانية هي O 3. هذه هي الأكسجين (allotropes). هناك مركبات أخرى أقل ثباتًا (O 4 و O 8). لفهم الفرق بين هذه الأشكال ، مقارنة الجزيئات و

تعديلات؟

يمكن أن توجد العديد من العناصر الكيميائية في شكلين أو ثلاثة أو أكثر. كل من هذه التعديلات يتكون من ذرات من نفس النوع. كان العالم J. Berzellius في عام 1841 أول من أطلق على هذه الظاهرة التآصل. تم استخدام الانتظام المفتوح في الأصل فقط لتوصيف المواد ذات التركيب الجزيئي. على سبيل المثال ، من المعروف أن هناك تعديلين متآصلين للأكسجين ، حيث تشكل ذراتهما جزيئات. في وقت لاحق ، وجد الباحثون أن التعديلات يمكن أن تكون من بين البلورات. وفقًا للمفاهيم الحديثة ، يعد التآصل إحدى حالات تعدد الأشكال. الاختلافات بين الأشكال ناتجة عن آليات التكوين رابطة كيميائيةفي الجزيئات والبلورات. تتجلى هذه الميزة بشكل أساسي من خلال عناصر المجموعات 13-16 من الجدول الدوري.

كيف تؤثر مجموعات الذرات المختلفة على خصائص المادة؟

تتشكل التعديلات المتآصلة للأكسجين والأوزون بواسطة ذرات العنصر ذات العدد الذري 8 ونفس عدد الإلكترونات. لكنهم يختلفون في الهيكل ، مما أدى إلى تناقض كبير في الخصائص.

الاستنتاجات القائمة على نتائج المقارنة: لا تختلف التعديلات المتآصلة للأكسجين في تركيبتها النوعية. ينعكس هيكل الجزيء في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد.

هل كميات الأكسجين والأوزون متماثلة في الطبيعة؟

توجد مادة صيغتها O 2 في الغلاف الجوي والغلاف المائي وقشرة الأرض والكائنات الحية. يتكون حوالي 20٪ من الغلاف الجوي من جزيئات الأكسجين ثنائي الذرة. في الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 12-50 كم من سطح الأرضهناك طبقة تسمى طبقة الأوزون. يعكس تركيبته الصيغة O 3. يحمي الأوزون كوكبنا من خلال امتصاصه للأشعة الخطرة من الطيف الأحمر والأشعة فوق البنفسجية للشمس. يتغير تركيز مادة ما باستمرار ، وتركيزها المنخفض هو 0.001٪. وبالتالي ، O 2 و O 3 هي تعديلات متآصلة للأكسجين ، والتي لها اختلافات كبيرة في التوزيع في الطبيعة.

كيف

الأكسجين الجزيئي هو أهم مادة بسيطة على الأرض. يتشكل في الأجزاء الخضراء من النباتات في الضوء في التفريغ الكهربائي من أصل طبيعي أو اصطناعي ، يتحلل جزيء الأكسجين ثنائي الذرة. تبلغ درجة الحرارة التي تبدأ عندها العملية حوالي 2000 درجة مئوية. تتحد بعض الجذور الناتجة مرة أخرى مكونة الأكسجين. تتفاعل بعض الجسيمات النشطة مع جزيئات الأكسجين ثنائي الذرة. ينتج عن هذا التفاعل الأوزون ، والذي يتفاعل أيضًا مع الجذور الحرة للأكسجين. هذا يخلق جزيئات ثنائية الذرة. يؤدي انعكاس التفاعلات إلى حقيقة أن تركيز الأوزون في الغلاف الجوي يتغير باستمرار. في الستراتوسفير ، يرتبط تكوين طبقة تتكون من جزيئات O 3 الأشعة فوق البنفسجيةشمس. بدونه شاشة واقيةيمكن أن تصل الأشعة الخطيرة إلى سطح الأرض وتدمر جميع أشكال الحياة.

تعديلات متآصلة للأكسجين والكبريت

توجد العناصر الكيميائية O (Oxygenium) و S (الكبريت) في نفس المجموعة من الجدول الدوري ، وتتميز بتكوين أشكال متآصلة. من بين الجزيئات التي تحتوي على أعداد مختلفة من ذرات الكبريت (2 ، 4 ، 6 ، 8) ، في ظل الظروف العادية ، الأكثر استقرارًا هو S8 ، الذي يشبه التاج في الشكل. يتكون الكبريت المعيني وأحادي الميل من جزيئات 8 ذرات.

عند درجة حرارة 119 درجة مئوية ، يكون الشكل أحادي الميل اللون الأصفرتشكل كتلة لزجة بنية - تعديل بلاستيكي. تعتبر دراسة التعديلات المتآصلة للكبريت والأكسجين ذات أهمية كبيرة في الكيمياء النظرية والأنشطة العملية.

تستخدم الخصائص المؤكسدة على نطاق صناعي أشكال مختلفة. يستخدم الأوزون لتطهير الهواء والماء. ولكن بتركيزات أعلى من 0.16 مجم / م 3 ، فإن هذا الغاز يشكل خطورة على الإنسان والحيوان. الأكسجين الجزيئي ضروري للتنفس ويستخدم في الصناعة والطب. يتم لعب دور مهم في النشاط الاقتصادي بواسطة تآصل الكربون (الماس ، الجرافيت ، الأحمر) والعناصر الكيميائية الأخرى.

توصيف ومقارنة التعديلات المتآصلة للأكسجين والفيزيائية و الخواص الكيميائيةوطرق الحصول على الأكسجين والأوزون وأهميتها العملية ؛ أهمية طبقة الأوزون للحياة على الأرض ؛

شرح جوهر التآصل.

وضع معادلات ومخططات للميزان الإلكتروني للتفاعلات الكيميائية المقابلة.

الأكسجين والأوزون. يشكل الأكسجين مادتين بسيطتين: الأكسجين O2 والأوزون O3. السيد (O2) = 32 ، السيد (O3) = 48.

في الطبيعة ، يتكون الأوزون في الغلاف الجوي من الأكسجين أثناء التفريغ الكهربائي للصواعق. رائحة النضارة المميزة التي نشعر بها بعد العاصفة الرعدية هي رائحة الأوزون. تسمى ظاهرة وجود عنصر كيميائي في شكل مادتين بسيطتين أو أكثر ، تختلف في الخصائص والبنية ، التآصل ، وتسمى أبسط المواد بالتعديلات المتآصلة (الأشكال والتعديلات) لعنصر كيميائي.

الأكسجين O2 والأوزون O3 هي تعديلات متآصلة لعنصر الأكسجين الكيميائي.

ماهو السبب خصائص مختلفةالتعديلات المتآصلة ، أي الأكسجين والأوزون؟ أنت تعلم بالفعل أن خصائص مادة ما يتم تحديدها من خلال تكوينها وهيكلها.

الأكسجين والأوزون لهما نفس التركيب النوعي ، لكنهما يختلفان من حيث الكمية ؛ نفس التركيب الجزيئي ، ولكن يختلف التركيب المكاني للجزيئات: الخطي - في جزيئات الأكسجين غير القطبية والزاوية - في جزيئات الأوزون القطبية. لذلك ، بالإضافة إلى المواد المماثلة ، فإن هذه المواد لها خصائص مختلفة.

- عمل مخطط توازن الكتروني لكل معادلة. اشرح كيف يطفو وجود أكسيد المنغنيز (IV) بعيدًا في سياق تفاعلات التحلل لـ H2O2 و KClO3.

في المختبر ، يتم إنتاج الأوزون في أجهزة خاصة- المؤازرات من الأكسجين تحت تأثير التفريغ الكهربائي (الشكل 36).

الخواص الكيميائية للتعديلات المتآصلة للأكسجين. ينتج عن الكفاءة الكهربية العالية للأكسجين خصائص مؤكسدة قوية لتعديلاته المتآصلة.

أنت تعلم أن الأكسجين شديد التفاعل. يتفاعل مع معظم المواد البسيطة لتكوين أكاسيد.

بدأ استخدام الأكسجين على نطاق صناعي في منتصف القرن العشرين. - بعد اختراع جهاز لتسييل الهواء وفصله. كعامل مؤكسد ، يتم استخدامه في علم المعادن للحصول على الفولاذ بطريقة المحول ، لقطع المعادن ، في خليط مع مركبات أخرى غنية بالأكسجين - للأكسدة. وقود الصواريخ، الخامس مخاليط الغازللتنفس أثناء العمل تحت الماء ، في الطب في حالة فشل الجهاز التنفسي.

يرجع استخدام الأوزون إلى تفاعله العالي جدًا. يتم استخدامه للتطهير يشرب الماءوتنظيف غاز المداخن والصناعية والمنزلية مياه الصرف، وتبييض النسيج ، وكمؤكسد بالوقود.

العمل الفسيولوجي لـ O3. يجب أن نتذكر أن القوة المؤكسدة الشديدة للأوزون تؤدي إلى آثاره السامة على الإنسان والحيوان والنبات. حتى التركيزات الصغيرة من الأوزون ، التي تزيد عن الطبيعي ، تسبب تهيج الجهاز التنفسي ، والسعال ، والقيء ، والدوخة ، والإرهاق. يمكن رؤية هذه الأعراض في مدن أساسيه، حيث تؤدي زيادة انبعاثات المركبات المحتوية على أكاسيد النيتروجين إلى تحويل الأكسجين إلى أوزون.

يصل الأوزون إلى أقصى تركيز له في الغلاف الجوي على مسافة 23-25 ​​كم من سطح الأرض ، مكونًا ما يسمى بطبقة الأوزون.

تلعب طبقة الأوزون دورًا مهمًا في الحفاظ على الحياة على كوكبنا. يؤخر جزء من الأشعة فوق البنفسجية الضارة التي تضر بالإنسان والحيوان والنبات ، والتي يمكن أن تسبب الأمراض الجلدية (بما في ذلك السرطان) ، وتؤثر سلبًا على العمليات البيولوجية. بالإضافة إلى ذلك ، إلى جانب ثاني أكسيد الكربون ، تمتص طبقة الأوزون الأشعة الحرارية والأشعة تحت الحمراء للأرض وتمنعها من التبريد.

ومع ذلك ، تحت التأثير العوامل البشريةتتعرض طبقة الأوزون للتدمير ، وتشكل "ثقوب الأوزون" فيها. العشرات من المواد معروفة - ملوثات الغلاف الجوي التي تدمر طبقة الأوزون. لقد درس العلماء أن أكاسيد النيتروجين ، التي تتشكل أثناء تشغيل محركات الطائرات ، خطيرة بشكل خاص. وفقًا لدرجة تأثير المواد الأخرى ، لم يتم تحديدها بشكل نهائي في الظروف الطبيعية.

يعد الحفاظ على طبقة الأوزون واستعادتها ، وتحديد أسباب تدميرها من أكثر مشاكل البشرية إلحاحًا والتي تحتاج إلى معالجة.

باختصار عن الرئيسي

يشكل الأكسجين تعديلين متآصلين - الأكسجين O2 والأوزون O3 ، والتي تختلف في تكوين وتركيب الجزيء ، وبالتالي في الخصائص. يُطلق على وجود عنصر كيميائي في شكل مادتين بسيطتين أو أكثر ، تختلف في الخصائص والبنية ، التآصل ، وتسمى أبسط المواد بالتعديلات (الأشكال) المتآصلة لعنصر كيميائي. تعد التعديلات المتآصلة للأكسجين - الأكسجين O2 والأوزون O3 - عوامل مؤكسدة قوية ، والتي تتجلى في التفاعلات مع معظم المواد البسيطة والعديد من المواد المعقدة. عادة ما تكون نواتج تفاعلات الأكسدة مع الأكسجين عبارة عن أكاسيد. إن قوة أكسدة أوزون O3 أعلى من قوة أكسجين O2 ، والتي ترجع إلى تكوين ذرات أكسجين نشطة حصريًا.

تأثير الأوزون على صحة الإنسان مثير للجدل. بالفعل للكثيرين سنوات تمردراسة عميقة لتأثيرات الأوزون ، لأن مفهوم الأوزون هو الهواء ليس صحيحًا تمامًا. تعرف على المزيد حول هذا الموضوع ، وبعد ذلك ستقول بثقة ما إذا كان الأوزون هو صديقك أم لا.

الأوزون عبارة عن أكسجين عمليًا ، ولا يحتوي حتى على خلية منفصلة في الجدول الدوري. بالصدفة ، ذرات الأكسجين متصلة في ثلاث ، وليس في اثنتين ، كالعادة. في وقت من الأوقات ، اكتشف عالم فيزيائي هولندي ، أثناء إجراء التجارب ، هذا التناقض. من أجل فهم ما هو الأوزونوما هو الأكسجين ، يجدر القول بمزيد من التفصيل. الأكسجين هو الهواء الذي نتنفسه كل دقيقة ، لكن الأوزون هو رائحة الهواء بعد عاصفة رعدية. تعمل العاصفة بهذه الطريقة ، من خلال قوة مغناطيسيتها ، مما يجبر الأكسجين على الاندماج في ثلاث ذرات ، ونتيجة لذلك ، ما يحدث هو ما يحدث. نادرا ، ولكن لا يزال مثل هذا الاتصال يحدث تحت تأثير البعض مركبات كيميائية. وعلى الرغم من اعتبار الأوزون جزءًا لا يتجزأ من الهواء ، إلا أن التاريخ الرسمي لظهور الأوزون يعتبر 1840 ، مما يعني أن الأوزون هو مكون صغير جدًا من مكونات الهواء. في الترجمة ، الأوزون يعني الشم ، حقيقة رائحته حقيقة مثبتة ، لكن من الصعب التحدث عن كل شيء آخر ، حيث لم يتوصل العلماء إلى توافق في الآراء ، وللأسف لا يمكن لأحد أن يقول ما هو أكثر ضررًا أو فائدة فيه.

للحصول على معلومات ، في الولايات المتحدة الأمريكية ، هناك طلب كبير على طريقة العلاج بالأوزون ، وكما تظهر الإحصائيات ، فإن هذا العلاج يتكيف مع عدد كبير من الأمراض ، في الوقت الحالي ، يتم تضمين علاج الأوزون أيضًا في روسيا. لكن هنا يتدخل اختصاصيو الأمراض المعدية ، ويقولون إن عددًا كبيرًا جدًا من الفيروسات يمكن أن يدخل جسم الإنسان بهذه الطريقة ، والتي ، نتيجة لذلك ، يمكن أن تتحور ، وهذا أمر خطير بالفعل. لكنهم لا يستطيعون دعم كلامهم بالحقائق. إذًا من السابق لأوانه التفكير في الأمر والتحدث عنه. فيما يتعلق بالمعالجة بالأوزون ، يجب ملاحظة ما يلي ، الأول هو الأوعية. الدم المخصب بالأوزون يحسن دوران الأوعية الدقيقة في الشعيرات الدموية للجلد ، وبالتالي يزيل التورم والالتهابات ، الخارجية والداخلية. للأوزون أيضًا تأثير إلهي إيجابي على الكل الجهاز العصبيبالنسبة لشخص ما ، ليس من قبيل المصادفة أنه بعد مدينة صاخبة ، فإن الدخول إلى الغابة ، على سبيل المثال ، يصبح جيدًا بشكل لا يصدق جسديًا وعقليًا.

من المحتمل أن الوقت ليس بعيدًا عندما يخبرنا العلماء أخيرًا ما إذا كان الأوزون مفيدًا أم ضارًا ، ولكن من المرجح أن يتم إثبات الأول ، حيث لا يمكن أن يكون هناك ضرر من الأوزون ، على أي حال ، العديد والعديد من العلماء و الناس العاديون مقتنعون بهذا .. الكواكب التي تريد أن تتنفس هواء نقيًا وصحيًا.