Razlika između ozona i zraka. Alotropske modifikacije kisika: usporedne karakteristike i značaj Kako različita kombinacija atoma utječe na svojstva tvari

Atomi iste vrste mogu biti dio različitih tvari. Za element koji se označava simbolom "O" (od latinskog naziva Oxygenium), poznata su dva česta u prirodi jednostavne tvari A. Formula jednog od njih je O 2, drugi je O 3. To su kisik (alotropi). Postoje i drugi spojevi koji su manje stabilni (O 4 i O 8). Da bismo razumjeli razliku između ovih oblika, usporedba molekula i

preinake?

Mnogi kemijski elementi mogu postojati u dva, tri ili više oblika. Svaku od ovih modifikacija tvore atomi iste vrste. Znanstvenik J. Berzellius 1841. prvi je takvu pojavu nazvao alotropijom. Otvorena pravilnost izvorno se koristila samo za karakterizaciju tvari molekularne strukture. Na primjer, poznate su dvije alotropske modifikacije kisika, čiji atomi tvore molekule. Kasnije su istraživači otkrili da među kristalima mogu biti modifikacije. Prema modernim konceptima, alotropija je jedan od slučajeva polimorfizma. Razlike između oblika uzrokovane su mehanizmima tvorbe kemijska veza u molekulama i kristalima. Ova se značajka očituje uglavnom elementima skupina 13-16 periodnog sustava.

Kako različite kombinacije atoma utječu na svojstva tvari?

Alotropske modifikacije kisika i ozona tvore atomi elementa s atomskim brojem 8 i istim brojem elektrona. Ali razlikuju se u strukturi, što je dovelo do značajnog odstupanja u svojstvima.

Zaključci na temelju rezultata usporedbe: alotropske modifikacije kisika ne razlikuju se po svom kvalitativnom sastavu. Struktura molekule odražava se na fizikalna i kemijska svojstva tvari.

Jesu li količine kisika i ozona iste u prirodi?

Tvar čija je formula O 2 nalazi se u atmosferi, hidrosferi, zemljinoj kori i živim organizmima. Oko 20% atmosfere čine dvoatomne molekule kisika. U stratosferi na visini od oko 12-50 km od Zemljina površina Postoji sloj koji se zove ozonski omotač. Njegov sastav odražava formulu O 3 . Ozon štiti naš planet intenzivno upijajući opasne zrake crvenog i ultraljubičastog spektra sunca. Koncentracija tvari se stalno mijenja, a njegova niska koncentracija je 0,001%. Dakle, O 2 i O 3 su alotropske modifikacije kisika, koje imaju značajne razlike u distribuciji u prirodi.

Kako

Molekularni kisik je najvažnija jednostavna tvar na Zemlji. Nastaje u zelenim dijelovima biljaka na svjetlu u električnim pražnjenjima prirodnog ili umjetnog podrijetla, raspada se dvoatomna molekula kisika. Temperatura na kojoj počinje proces je oko 2000 °C. Neki od nastalih radikala ponovno se spajaju, tvoreći kisik. Neke aktivne čestice reagiraju s dvoatomnim molekulama kisika. Ova reakcija proizvodi ozon, koji također reagira sa slobodnim radikalima kisika. Ovo stvara dvoatomne molekule. Reverzibilnost reakcija dovodi do činjenice da se koncentracija atmosferskog ozona stalno mijenja. U stratosferi je povezano stvaranje sloja koji se sastoji od molekula O3 ultraljubičasto zračenje Sunce. Bez toga zaštitni ekran opasne zrake mogle bi doći do površine Zemlje i uništiti sve oblike života.

Alotropske modifikacije kisika i sumpora

Kemijski elementi O (kisik) i S (sumpor) nalaze se u istoj skupini periodnog sustava, karakterizirani su stvaranjem alotropskih oblika. Od molekula s različitim brojem atoma sumpora (2, 4, 6, 8), u normalnim uvjetima, najstabilnija je S8, koja svojim oblikom podsjeća na krunu. Od takvih 8-atomnih molekula izgrađen je rombski i monoklinski sumpor.

Na temperaturi od 119 °C monoklinski oblik žuta boja tvori smeđu viskoznu masu – plastičnu modifikaciju. Proučavanje alotropskih modifikacija sumpora i kisika od velike je važnosti u teorijskoj kemiji i praktičnim aktivnostima.

Oksidirajuća svojstva koriste se u industrijskim razmjerima različite forme. Ozon se koristi za dezinfekciju zraka i vode. Ali u koncentracijama iznad 0,16 mg/m3 ovaj plin je opasan za ljude i životinje. Molekularni kisik neophodan je za disanje i koristi se u industriji i medicini. Važnu ulogu u gospodarskoj aktivnosti imaju alotropi ugljika (dijamant, grafit, crveni) i drugi kemijski elementi.

karakterizirati i usporediti alotropske modifikacije kisika, fizikalne i Kemijska svojstva, metode dobivanja kisika i ozona, njihov praktični značaj; važnost ozonskog omotača za život na Zemlji;

objasniti bit alotropije;

sastaviti jednadžbe i sheme elektroničke bilance odgovarajućih kemijskih reakcija.

kisik i ozon. Kisik tvori dvije jednostavne tvari: kisik O2 i ozon O3. Mr(O2) = 32, Mr(O3) = 48.

U prirodi se ozon stvara u atmosferi iz kisika tijekom munjevitog električnog pražnjenja. Karakterističan miris svježine koji osjećamo nakon grmljavinskog nevremena je miris ozona. Pojava postojanja kemijskog elementa u obliku dviju ili više jednostavnih tvari, različitih svojstava i strukture, naziva se alotropija, a najjednostavnije tvari nazivaju se alotropskim modifikacijama (oblici, modifikacije) kemijskog elementa.

Kisik O2 i ozon O3 su alotropske modifikacije kemijskog elementa kisika.

Koji je razlog razna svojstva alotropske modifikacije, naime kisik i ozon? Već znate da su svojstva tvari određena njezinim sastavom i građom.

Kisik i ozon imaju isti kvalitativni sastav, ali različit kvantitativni; ista molekularna struktura, ali različita prostorna struktura molekula: linearna - kod nepolarnih molekula kisika i kutna - kod polarnih molekula ozona. Dakle, osim sličnih tvari, te tvari imaju različita svojstva.

- Napravite elektronički dijagram ravnoteže za svaku jednadžbu. Objasnite kako prisutnost manganova (IV) oksida nestaje tijekom reakcija razgradnje H2O2 i KClO3.

U laboratoriju se ozon proizvodi u specijalni uređaji- ozonizatori iz kisika pod djelovanjem električnog pražnjenja (slika 36).

Kemijska svojstva alotropskih modifikacija kisika. Visoka elektronegativnost kisika rezultira jakim oksidacijskim svojstvima njegovih alotropskih modifikacija.

Znate da je kisik vrlo reaktivan. Reagira s većinom jednostavnih tvari stvarajući okside.

Upotreba kisika u industrijskim razmjerima započela je sredinom 20. stoljeća. - Nakon izuma uređaja za ukapljivanje i odvajanje zraka. Kao oksidacijsko sredstvo koristi se u metalurgiji za dobivanje čelika konverterskom metodom, za rezanje metala, u smjesi s drugim spojevima bogatim kisikom - za oksidaciju. raketno gorivo, V plinske smjese za disanje tijekom podvodnih radova, u medicini u slučaju zatajenja disanja.

Upotreba ozona je zbog njegove vrlo visoke reaktivnosti. Koristi se za dezinfekciju piti vodu, čišćenje dimnih plinova, industrijskih i kućanskih Otpadne vode, izbjeljivanje tkanina i kao pogonski oksidans.

Fiziološko djelovanje O3. Treba imati na umu da ekstremna oksidacijska moć ozona dovodi do njegovih toksičnih učinaka na ljude, životinje i biljke. Čak i male koncentracije ozona, veće od prirodnih, izazivaju iritaciju dišnih putova, kašalj, povraćanje, vrtoglavicu i umor. Ovi se simptomi mogu vidjeti u veliki gradovi gdje povećane emisije vozila koje sadrže dušikove okside uzrokuju pretvaranje kisika u ozon.

Ozon doseže maksimalnu koncentraciju u atmosferi na udaljenosti od 23-25 ​​km od površine Zemlje, tvoreći takozvani ozonski omotač.

Ozonski omotač igra važnu ulogu u održavanju života na našem planetu. Odgađa dio štetnog ultraljubičastog sunčevog zračenja koji je štetan za ljude, životinje i biljke, a može uzrokovati kožne bolesti (uključujući rak), te nepovoljno utjecati na biološke procese. Osim toga, zajedno s ugljikovim dioksidom, ozonski omotač apsorbira toplinsko, infracrveno zračenje Zemlje i sprječava njezino hlađenje.

Međutim, pod utjecajem antropogenih faktora Ozonski omotač se uništava i u njemu se stvaraju "ozonske rupe". Poznati su deseci tvari – atmosferskih zagađivača koji uništavaju ozonski omotač. Znanstvenici su proučavali da su posebno opasni dušikovi oksidi koji nastaju tijekom rada zrakoplovnih motora. Prema stupnju utjecaja drugih tvari nije konačno utvrđeno u prirodnim uvjetima.

Očuvanje i obnova ozonskog omotača, utvrđivanje uzroka njegovog uništenja jedan je od gorućih problema čovječanstva koji treba rješavati.

Ukratko o glavnom

Kisik tvori dvije alotropske modifikacije - kisik O2 i ozon O3, koji se razlikuju po sastavu i strukturi molekule i, sukladno tome, po svojstvima. Postojanje kemijskog elementa u obliku dviju ili više jednostavnih tvari, različitih svojstava i strukture, naziva se alotropija, a najjednostavnije tvari nazivaju se alotropskim modifikacijama (oblici) kemijskog elementa. Alotropske modifikacije kisika - kisik O2 i ozon O3 - jaki su oksidansi, što se očituje u reakcijama s većinom jednostavnih tvari i mnogim složenim tvarima. Produkti oksidacijskih reakcija s kisikom obično su oksidi. Oksidativna moć O3 ozona veća je od O2 kisika, što je posljedica stvaranja isključivo aktivnih atoma kisika.

Učinak ozona na ljudsko zdravlje je kontroverzan. Već za mnoge godine prolaze duboko proučavanje učinaka ozona, jer koncept ozona u zraku nije sasvim točan. Saznajte više o njemu, pa ćete sa sigurnošću reći je li vam ozon prijatelj ili ne.

Ozon je praktički kisik, nema čak ni posebnu ćeliju u periodnom sustavu. Slučajno su se atomi kisika spojili u tri, a ne u dva, kao što je uobičajeno. Svojedobno je nizozemski fizičar, provodeći pokuse, otkrio tu nepodudarnost. Da bismo razumjeli što jest ozon, a što je kisik, vrijedi reći detaljnije. Kisik je zrak koji udišemo svake minute, ali ozon je miris zraka nakon grmljavinske oluje. Oluja djeluje na ovaj način, snagom svog magnetizma, tjerajući kisik da se spoji u tri atoma, a kao rezultat toga, događa se ono što se događa. Rijetko, ali ipak se takva veza javlja pod utjecajem nekih kemijski spojevi. I iako se ozon smatra i sastavni je sastojak zraka, službenim datumom pojave ozona smatra se 1840. godina, što znači da je ozon prilično mlada komponenta zraka. Ozon u prijevodu znači mirisati, činjenica da miriše je dokazana činjenica, ali o svemu ostalom teško je govoriti jer znanstvenici nisu došli do konsenzusa, a nažalost nitko ne može reći što je u tome više štete ili koristi.

Za informaciju, u Sjedinjenim Američkim Državama, metoda ozonske terapije je vrlo tražena, a kako pokazuju statistike, takav tretman se nosi s velikim brojem bolesti, trenutno je liječenje ozonom također uključeno u Rusiju. Ali ovdje interveniraju stručnjaci za zarazne bolesti, oni kažu da ovom metodom u ljudsko tijelo može ući vrlo velik broj virusa, koji kao rezultat toga mogu mutirati, a to je već ozbiljno. Ali svoje riječi ne mogu potkrijepiti činjenicama. Tada je prerano o tome razmišljati i govoriti. Od tretmana ozonom treba istaknuti sljedeće, prvo su krvne žile. Krv obogaćena ozonom poboljšava mikrocirkulaciju u kapilarama kože, čime se uklanjaju otekline i upale, vanjske i unutarnje. Ozon također ima božanski pozitivan učinak na cjelinu živčani sustav osobe, nije slučajnost da nakon bučne metropole, ulazak u šumu, na primjer, postaje nevjerojatno dobar i fizički i psihički.

Vjerojatno nije daleko vrijeme kada će nam znanstvenici konačno reći je li ozon koristan ili štetan, ali prvo će vjerojatno biti dokazano, jer štete od ozona ne može biti, u svakom slučaju, mnogi, mnogi, i znanstvenici i U to su se uvjerili obični ljudi, planeti koji žele udisati čist i zdrav zrak.