Różnica między ozonem a powietrzem. Alotropowe modyfikacje tlenu: charakterystyka porównawcza i znaczenie Jak inna kombinacja atomów wpływa na właściwości substancji

Atomy tego samego typu mogą być częścią różnych substancji. Dla pierwiastka oznaczonego symbolem „O” (od łacińskiej nazwy Oxygenium) znane są dwa powszechne w przyrodzie proste substancje A. Wzór jednego z nich to O 2, drugi to O 3. Są to tlen (allotropy). Istnieją inne związki, które są mniej stabilne (O 4 i O 8). Aby zrozumieć różnicę między tymi formami, porównanie cząsteczek i

modyfikacje?

Wiele pierwiastków chemicznych może występować w dwóch, trzech lub więcej formach. Każda z tych modyfikacji jest utworzona przez atomy tego samego typu. Naukowiec J. Berzellius w 1841 roku jako pierwszy nazwał takie zjawisko alotropią. Otwarta regularność była pierwotnie używana jedynie do charakteryzowania substancji o strukturze molekularnej. Na przykład znane są dwie alotropowe modyfikacje tlenu, których atomy tworzą cząsteczki. Później naukowcy odkryli, że wśród kryształów mogą znajdować się modyfikacje. Według współczesnych koncepcji alotropia jest jednym z przypadków polimorfizmu. Różnice pomiędzy formami wynikają z mechanizmów powstawania wiązanie chemiczne w cząsteczkach i kryształach. Cechą tą charakteryzują się głównie pierwiastki z grup 13-16 układu okresowego.

Jak różne kombinacje atomów wpływają na właściwości materii?

Alotropowe modyfikacje tlenu i ozonu tworzą atomy pierwiastka o liczbie atomowej 8 i tej samej liczbie elektronów. Różnią się jednak strukturą, co doprowadziło do znacznych rozbieżności we właściwościach.

Wnioski na podstawie wyników porównania: alotropowe modyfikacje tlenu nie różnią się składem jakościowym. Struktura cząsteczki znajduje odzwierciedlenie we właściwościach fizycznych i chemicznych substancji.

Czy w przyrodzie ilość tlenu i ozonu jest taka sama?

Substancja o wzorze O 2 występuje w atmosferze, hydrosferze, skorupie ziemskiej i organizmach żywych. Około 20% atmosfery składa się z dwuatomowych cząsteczek tlenu. W stratosferze na wysokości około 12-50 km od powierzchnia ziemi Istnieje warstwa zwana warstwą ozonową. Jego skład odzwierciedla wzór O 3 . Ozon chroni naszą planetę intensywnie pochłaniając niebezpieczne promienie czerwonego i ultrafioletowego widma słońca. Stężenie substancji stale się zmienia, a jego niskie stężenie wynosi 0,001%. Zatem O 2 i O 3 są alotropowymi modyfikacjami tlenu, które mają znaczne różnice w rozmieszczeniu w przyrodzie.

Jak

Tlen cząsteczkowy jest najważniejszą prostą substancją na Ziemi. Powstaje w zielonych częściach roślin pod wpływem światła w wyładowaniach elektrycznych pochodzenia naturalnego lub sztucznego, rozkłada się dwuatomowa cząsteczka tlenu. Temperatura, w której rozpoczyna się proces, wynosi około 2000°C. Część powstałych rodników łączy się ponownie, tworząc tlen. Niektóre cząsteczki aktywne reagują z cząsteczkami dwuatomowego tlenu. W wyniku tej reakcji powstaje ozon, który reaguje również z wolnymi rodnikami tlenowymi. W ten sposób powstają cząsteczki dwuatomowe. Odwracalność reakcji powoduje, że stężenie ozonu atmosferycznego stale się zmienia. W stratosferze wiąże się z tworzeniem się warstwy składającej się z cząsteczek O 3 promieniowanie ultrafioletowe Słońce. Bez tego ekran ochronny niebezpieczne promienie mogą dotrzeć do powierzchni Ziemi i zniszczyć wszelkie formy życia.

Alotropowe modyfikacje tlenu i siarki

Pierwiastki chemiczne O (tlen) i S (siarka) znajdują się w tej samej grupie układu okresowego, charakteryzują się tworzeniem form alotropowych. Spośród cząsteczek o różnej liczbie atomów siarki (2, 4, 6, 8) w normalnych warunkach najbardziej stabilna jest S8, przypominająca kształtem koronę. Z takich 8-atomowych cząsteczek zbudowana jest siarka rombowa i jednoskośna.

W temperaturze 119°C tworzy formę jednoskośną żółty kolor tworzy brązową lepką masę - modyfikację plastyczną. Badanie alotropowych modyfikacji siarki i tlenu ma ogromne znaczenie w chemii teoretycznej i działaniach praktycznych.

Właściwości utleniające wykorzystuje się na skalę przemysłową Różne formy. Ozon służy do dezynfekcji powietrza i wody. Jednak w stężeniach powyżej 0,16 mg/m3 gaz ten jest niebezpieczny dla ludzi i zwierząt. Tlen cząsteczkowy jest niezbędny do oddychania i jest stosowany w przemyśle i medycynie. Ważną rolę w działalności gospodarczej odgrywają alotropy węgla (diament, grafit, czerwień) i innych pierwiastków chemicznych.

scharakteryzować i porównać alotropowe modyfikacje tlenu, fizyczne i fizyczne Właściwości chemiczne, metody otrzymywania tlenu i ozonu, ich praktyczne znaczenie; znaczenie warstwy ozonowej dla życia na Ziemi;

wyjaśnić istotę alotropii;

sporządzać równania i schematy wagi elektronowej odpowiednich reakcji chemicznych.

tlen i ozon. Tlen tworzy dwie proste substancje: tlen O2 i ozon O3. Pan(O2) = 32, Pan(O3) = 48.

W naturze ozon powstaje w atmosferze z tlenu podczas wyładowań elektrycznych. Charakterystycznym zapachem świeżości, jaki odczuwamy po burzy, jest zapach ozonu. Zjawisko istnienia pierwiastka chemicznego w postaci dwóch lub więcej prostych substancji, różniących się właściwościami i budową, nazywa się alotropią, a najprostsze substancje nazywa się alotropowymi modyfikacjami (formami, modyfikacjami) pierwiastka chemicznego.

Tlen O2 i ozon O3 są alotropowymi modyfikacjami pierwiastka chemicznego tlenu.

Jaki jest powód różne właściwości modyfikacje alotropowe, czyli tlen i ozon? Już wiesz, że o właściwościach substancji decyduje jej skład i struktura.

Tlen i ozon mają ten sam skład jakościowy, ale różnią się ilościowo; ta sama struktura molekularna, ale inna struktura przestrzenna cząsteczek: liniowa - w niepolarnych cząsteczkach tlenu i kątowa - w polarnych cząsteczkach ozonu. Tak więc, oprócz podobnych, substancje te mają różne właściwości.

- Zrób diagram równowagi elektronicznej dla każdego równania. Wyjaśnij, w jaki sposób obecność tlenku manganu (IV) ulatnia się w trakcie reakcji rozkładu H2O2 i KClO3.

W laboratorium ozon wytwarzany jest w specjalne urządzenia- ozonizatory z tlenu pod wpływem wyładowania elektrycznego (ryc. 36).

Właściwości chemiczne alotropowych modyfikacji tlenu. Wysoka elektroujemność tlenu powoduje silne właściwości utleniające jego alotropowych modyfikacji.

Wiesz, że tlen jest wysoce reaktywny. Reaguje z większością prostych substancji, tworząc tlenki.

Wykorzystanie tlenu na skalę przemysłową rozpoczęło się w połowie XX wieku. - Po wynalezieniu urządzenia do skraplania i oddzielania powietrza. Jako utleniacz stosowany jest w hutnictwie do otrzymywania stali metodą konwertorową, do cięcia metali, w mieszaninie z innymi związkami bogatymi w tlen – do utleniania. paliwo rakietowe, V mieszaniny gazów do oddychania podczas prac podwodnych, w medycynie przy niewydolności oddechowej.

Zastosowanie ozonu wynika z jego bardzo dużej reaktywności. Służy do dezynfekcji woda pitna, oczyszczania spalin przemysłowych i domowych Ścieki, wybielanie tkanin i jako utleniacz paliwa.

Fizjologiczne działanie O3. Należy pamiętać, że ekstremalna siła utleniająca ozonu prowadzi do jego toksycznego działania na ludzi, zwierzęta i rośliny. Nawet niewielkie stężenia ozonu, przekraczające naturalne, powodują podrażnienie dróg oddechowych, kaszel, wymioty, zawroty głowy i zmęczenie. Objawy te można zaobserwować m.in główne miasta gdzie zwiększone emisje pojazdów zawierające tlenki azotu powodują przemianę tlenu w ozon.

Ozon osiąga maksymalne stężenie w atmosferze w odległości 23-25 ​​km od powierzchni Ziemi, tworząc tzw. warstwę ozonową.

Warstwa ozonowa odgrywa ważną rolę w utrzymaniu życia na naszej planecie. Opóźnia część szkodliwego ultrafioletowego promieniowania słonecznego, szkodliwą dla ludzi, zwierząt i roślin, która może powodować choroby skóry (w tym nowotwory) i niekorzystnie wpływać na procesy biologiczne. Dodatkowo wraz z dwutlenkiem węgla warstwa ozonowa pochłania promieniowanie cieplne, podczerwone Ziemi i zapobiega jej wychłodzeniu.

Jednak pod wpływem czynniki antropogeniczne Warstwa ozonowa ulega zniszczeniu, powstają w niej „dziury ozonowe”. Znane są dziesiątki substancji – zanieczyszczeń atmosferycznych, które niszczą warstwę ozonową. Naukowcy zbadali, że szczególnie niebezpieczne są tlenki azotu powstające podczas pracy silników lotniczych. Ze względu na stopień oddziaływania innych substancji nie został on ostatecznie określony w warunkach naturalnych.

Zachowanie i odbudowa warstwy ozonowej, ustalenie przyczyn jej zniszczenia to jeden z najpilniejszych problemów ludzkości, którym należy się zająć.

Krótko o głównym

Tlen tworzy dwie modyfikacje alotropowe - tlen O2 i ozon O3, które różnią się składem i strukturą cząsteczki, a zatem właściwościami. Istnienie pierwiastka chemicznego w postaci dwóch lub więcej prostych substancji, różniących się właściwościami i budową, nazywa się alotropią, a najprostsze substancje nazywa się alotropowymi modyfikacjami (formami) pierwiastka chemicznego. Alotropowe modyfikacje tlenu – tlen O2 i ozon O3 – są silnymi utleniaczami, co objawia się reakcjami z większością substancji prostych i wieloma złożonymi. Produktami reakcji utleniania z tlenem są zwykle tlenki. Siła utleniająca ozonu O3 jest większa niż tlenu O2, co wynika z tworzenia wyłącznie aktywnych atomów tlenu.

Wpływ ozonu na zdrowie człowieka budzi kontrowersje. Już dla wielu mijają lata dogłębne badanie skutków ozonu, ponieważ koncepcja ozonu to powietrze nie jest do końca poprawna. Dowiedz się więcej na ten temat, a wtedy będziesz mógł śmiało powiedzieć, czy ozon jest Twoim przyjacielem, czy nie.

Ozon to praktycznie tlen, nie ma nawet osobnej komórki w układzie okresowym. Przez przypadek atomy tlenu połączyły się trójkami, a nie jak zwykle dwójkami. Pewnego razu holenderski fizyk, przeprowadzając eksperymenty, odkrył tę rozbieżność. Aby zrozumieć co jest ozon i czym jest tlen, warto powiedzieć bardziej szczegółowo. Tlen to powietrze, którym oddychamy co minutę, ale ozon to zapach powietrza po burzy. Burza działa w ten sposób, dzięki sile swojego magnetyzmu, zmuszając tlen do połączenia się w trzy atomy, w wyniku czego dzieje się to, co się dzieje. Rzadko, ale wciąż takie połączenie następuje pod wpływem niektórych związki chemiczne. I choć uważa się, że ozon jest integralnym składnikiem powietrza, za oficjalną datę pojawienia się ozonu przyjmuje się rok 1840, co oznacza, że ​​ozon jest dość młodym składnikiem powietrza. W tłumaczeniu ozon oznacza zapach, fakt, że pachnie, jest faktem udowodnionym, ale o wszystkim innym trudno mówić, bo naukowcy nie doszli do konsensusu i niestety nie można powiedzieć, co jest w tym bardziej szkodliwego, a co pożytecznego.

Dla informacji, w Stanach Zjednoczonych metoda ozonoterapii cieszy się dużym zainteresowaniem i jak pokazują statystyki, takie leczenie radzi sobie z ogromną liczbą chorób, obecnie leczenie ozonem obejmuje również Rosję. Ale tutaj interweniują specjaliści od chorób zakaźnych, mówią, że tą metodą bardzo duża liczba wirusów może przedostać się do organizmu ludzkiego, co w rezultacie może mutować, a to już jest poważne. Nie mogą jednak poprzeć swoich słów faktami. Wtedy jest za wcześnie, aby o tym myśleć i rozmawiać. Spośród leczenia ozonem należy zwrócić uwagę na następujące kwestie: pierwszym są naczynia. Krew wzbogacona ozonem poprawia mikrokrążenie w naczyniach włosowatych skóry, eliminując w ten sposób obrzęki i stany zapalne, zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Ozon ma również boski pozytywny wpływ na całość system nerwowy człowieka, to nie przypadek, że po hałaśliwej metropolii wejście na przykład do lasu staje się niesamowicie dobre zarówno fizycznie, jak i psychicznie.

Prawdopodobnie niedaleki jest czas, kiedy naukowcy w końcu powiedzą nam, czy ozon jest przydatny, czy szkodliwy, ale ten pierwszy prawdopodobnie zostanie udowodniony, ponieważ ozon nie może zaszkodzić, w każdym razie wielu, wielu, zarówno naukowców, jak i zwykli ludzie, są o tym przekonani, planety, które chcą oddychać czystym i zdrowym powietrzem.