Dallimi midis ozonit dhe ajrit. Modifikimet alotropike të oksigjenit: karakteristikat krahasuese dhe rëndësia Si ndikon një kombinim i ndryshëm atomesh në vetitë e një substance

Atomet e të njëjtit lloj mund të jenë pjesë e substancave të ndryshme. Për elementin e shënuar me simbolin "O" (nga emri latin Oxygenium), njihen dy të zakonshme në natyrë. substanca të thjeshta A. Formula e njërit prej tyre është O 2, e dyta është O 3. Këto janë oksigjen (alotrope). Ka komponime të tjera që janë më pak të qëndrueshme (O 4 dhe O 8). Për të kuptuar ndryshimin midis këtyre formave, një krahasim i molekulave dhe

modifikime?

Shumë elementë kimikë mund të ekzistojnë në dy, tre ose më shumë forma. Secili prej këtyre modifikimeve është formuar nga atome të të njëjtit lloj. Shkencëtari J. Berzellius në 1841 ishte i pari që e quajti një fenomen të tillë alotropi. Rregullsia e hapur fillimisht u përdor vetëm për të karakterizuar substancat e një strukture molekulare. Për shembull, njihen dy modifikime alotropike të oksigjenit, atomet e të cilave formojnë molekula. Më vonë, studiuesit zbuluan se modifikimet mund të jenë midis kristaleve. Sipas koncepteve moderne, alotropia është një nga rastet e polimorfizmit. Dallimet midis formave shkaktohen nga mekanizmat e formimit lidhje kimike në molekula dhe kristale. Kjo veçori manifestohet kryesisht nga elementët e grupeve 13-16 të tabelës periodike.

Si ndikojnë kombinimet e ndryshme të atomeve në vetitë e materies?

Modifikimet alotropike të oksigjenit dhe ozonit formohen nga atomet e elementit me numrin atomik 8 dhe të njëjtin numër elektronesh. Por ato ndryshojnë në strukturë, gjë që çoi në një mospërputhje të konsiderueshme në prona.

Përfundime të bazuara në rezultatet e krahasimit: modifikimet alotropike të oksigjenit nuk ndryshojnë në përbërjen e tyre cilësore. Struktura e një molekule reflektohet në vetitë fizike dhe kimike të substancave.

A janë sasitë e oksigjenit dhe ozonit të njëjta në natyrë?

Një substancë formula e së cilës është O 2 gjendet në atmosferë, hidrosferë, kore të tokës dhe organizma të gjallë. Rreth 20% e atmosferës formohet nga molekulat diatomike të oksigjenit. Në stratosferë në një lartësi prej rreth 12-50 km nga sipërfaqen e tokës Ekziston një shtresë e quajtur shtresa e ozonit. Përbërja e tij pasqyron formulën O 3 . Ozoni mbron planetin tonë duke thithur intensivisht rrezet e rrezikshme të spektrit të kuq dhe ultravjollcë të Diellit. Përqendrimi i një substance ndryshon vazhdimisht, dhe përqendrimi i saj i ulët është 0.001%. Kështu, O 2 dhe O 3 janë modifikime alotropike të oksigjenit, të cilat kanë dallime domethënëse në shpërndarje në natyrë.

Si

Oksigjeni molekular është substanca më e rëndësishme e thjeshtë në Tokë. Formohet në pjesët e gjelbra të bimëve në dritë në shkarkime elektrike me origjinë natyrore ose artificiale, molekula diatomike e oksigjenit dekompozohet. Temperatura në të cilën fillon procesi është rreth 2000 °C. Disa nga radikalët që rezultojnë bashkohen përsëri, duke formuar oksigjen. Disa grimca aktive reagojnë me molekulat diatomike të oksigjenit. Ky reagim prodhon ozon, i cili gjithashtu reagon me radikalet e lira të oksigjenit. Kjo krijon molekula diatomike. Kthyeshmëria e reaksioneve çon në faktin se përqendrimi i ozonit atmosferik po ndryshon vazhdimisht. Në stratosferë, formimi i një shtrese të përbërë nga molekula O 3 shoqërohet me rrezatimi ultravjollcë dielli. Pa të ekran mbrojtës rrezet e rrezikshme mund të arrijnë në sipërfaqen e Tokës dhe të shkatërrojnë të gjitha format e jetës.

Modifikimet alotropike të oksigjenit dhe squfurit

Elementet kimike O (Oxygenium) dhe S (Squfur) ndodhen në të njëjtin grup të tabelës periodike, ato karakterizohen nga formimi i formave alotropike. Nga molekulat me numër të ndryshëm atomesh squfuri (2, 4, 6, 8), në kushte normale, më e qëndrueshme është S8, që i ngjan një kurore në formë. Squfuri rombik dhe monoklinik janë ndërtuar nga molekula të tilla 8-atomike.

Në një temperaturë prej 119 °C, forma monoklinike ngjyrë të verdhë formon një masë viskoze kafe - një modifikim plastik. Studimi i modifikimeve alotropike të squfurit dhe oksigjenit ka një rëndësi të madhe në kiminë teorike dhe aktivitetet praktike.

Vetitë oksiduese përdoren në shkallë industriale forma të ndryshme. Ozoni përdoret për dezinfektimin e ajrit dhe ujit. Por në përqendrime mbi 0.16 mg/m3, ky gaz është i rrezikshëm për njerëzit dhe kafshët. Oksigjeni molekular është thelbësor për frymëmarrjen dhe përdoret në industri dhe mjekësi. Një rol të rëndësishëm në aktivitetin ekonomik luajnë alotropet e karbonit (diamanti, grafiti, i kuqja) dhe elementë të tjerë kimikë.

karakterizojnë dhe krahasojnë modifikimet alotropike të oksigjenit, fizike dhe Vetitë kimike, metodat e marrjes së oksigjenit dhe ozonit, rëndësia e tyre praktike; rëndësia e shtresës së ozonit për jetën në Tokë;

të shpjegojë thelbin e alotropisë;

të hartojë ekuacione dhe skema të bilancit elektronik të reaksioneve kimike përkatëse.

oksigjen dhe ozon. Oksigjeni formon dy substanca të thjeshta: oksigjen O2 dhe ozon O3. Mr(O2) = 32, Mr(O3) = 48.

Në natyrë, ozoni formohet në atmosferë nga oksigjeni gjatë shkarkimeve elektrike të rrufesë. Era karakteristike e freskisë që ndjejmë pas një stuhie është aroma e ozonit. Dukuria e ekzistencës së një elementi kimik në formën e dy ose më shumë substancave të thjeshta, të ndryshme për nga vetitë dhe strukturën, quhet alotropi, kurse substancat më të thjeshta quhen modifikime (forma, modifikime) alotropike të një elementi kimik.

Oksigjeni O2 dhe ozoni O3 janë modifikime alotropike të elementit kimik oksigjen.

Cila eshte arsyeja veti të ndryshme modifikimet alotropike, përkatësisht oksigjeni dhe ozoni? Ju tashmë e dini se vetitë e një substance përcaktohen nga përbërja dhe struktura e saj.

Oksigjeni dhe ozoni kanë të njëjtën përbërje cilësore, por sasiore të ndryshme; e njëjta strukturë molekulare, por strukturë e ndryshme hapësinore e molekulave: lineare - në molekulat jopolare të oksigjenit dhe këndore - në molekulat polare të ozonit. Pra, përveç substancave të ngjashme, këto substanca kanë veti të ndryshme.

- Bëni një diagram elektronik të bilancit për çdo ekuacion. Shpjegoni se si prania e oksidit të manganit (IV) noton gjatë rrjedhës së reaksioneve të dekompozimit të H2O2 dhe KClO3.

Në laborator, ozoni prodhohet në pajisje speciale- ozonizuesit nga oksigjeni nën veprimin e një shkarkimi elektrik (Fig. 36).

Vetitë kimike të modifikimeve alotropike të oksigjenit. Elektronegativiteti i lartë i oksigjenit rezulton në vetitë e forta oksiduese të modifikimeve alotropike të tij.

Ju e dini që oksigjeni është shumë reaktiv. Ai reagon me shumicën e substancave të thjeshta për të formuar okside.

Përdorimi i oksigjenit në shkallë industriale filloi në mesin e shekullit të 20-të. - Pas shpikjes së një pajisjeje për lëngëzimin dhe ndarjen e ajrit. Si një agjent oksidues, përdoret në metalurgji për të marrë çelikun me metodën e konvertuesit, për të prerë metale, në një përzierje me komponime të tjera të pasura me oksigjen - për oksidim. karburant raketash, V përzierjet e gazit për frymëmarrje gjatë punës nënujore, në mjekësi në rast të dështimit të frymëmarrjes.

Përdorimi i ozonit është për shkak të reaktivitetit të tij shumë të lartë. Përdoret për dezinfektim ujë i pijshëm,Pastrim i gazit, industrial dhe shtepiak Ujërat e zeza, zbardhues pëlhure, dhe si një oksidues shtytës.

Veprimi fiziologjik i O3. Duhet mbajtur mend se fuqia ekstreme oksiduese e ozonit çon në efektet e tij toksike tek njerëzit, kafshët dhe bimët. Edhe përqendrimet e vogla të ozonit, që tejkalojnë ato natyrore, shkaktojnë acarim të rrugëve të frymëmarrjes, kollë, të vjella, marramendje dhe lodhje. Këto simptoma mund të shihen në qytete të mëdha ku emetimet e shtuara të automjeteve që përmbajnë okside të azotit bëjnë që oksigjeni të shndërrohet në ozon.

Ozoni arrin përqendrimin e tij maksimal në atmosferë në një distancë prej 23-25 ​​km nga sipërfaqja e Tokës, duke formuar të ashtuquajturën shtresën e ozonit.

Shtresa e ozonit luan një rol të rëndësishëm në ruajtjen e jetës në planetin tonë. Ajo vonon pjesën e rrezatimit diellor të dëmshëm ultravjollcë që është i dëmshëm për njerëzit, kafshët dhe bimët, i cili mund të shkaktojë sëmundje të lëkurës (përfshirë kancerin) dhe të ndikojë negativisht në proceset biologjike. Përveç kësaj, së bashku me dioksidin e karbonit, shtresa e ozonit thith rrezatimin termik, infra të kuqe të Tokës dhe e pengon atë të ftohet.

Megjithatë, nën ndikimin faktorët antropogjenë Shtresa e ozonit po pëson shkatërrim dhe në të krijohen “vrima të ozonit”. Janë të njohura dhjetëra substanca - ndotës atmosferikë që shkatërrojnë shtresën e ozonit. Shkencëtarët kanë studiuar se oksidet e azotit, të cilat formohen gjatë funksionimit të motorëve të avionëve, janë veçanërisht të rrezikshme. Sipas shkallës së ndikimit të substancave të tjera, nuk është përcaktuar përfundimisht në kushte natyrore.

Ruajtja dhe restaurimi i shtresës së ozonit, përcaktimi i shkaqeve të shkatërrimit të saj është një nga problemet më urgjente të njerëzimit që duhet trajtuar.

Shkurtimisht për kryesoren

Oksigjeni formon dy modifikime alotropike - oksigjen O2 dhe ozon O3, të cilat ndryshojnë në përbërjen dhe strukturën e molekulës dhe, në përputhje me rrethanat, në vetitë. Ekzistenca e një elementi kimik në formën e dy ose më shumë substancave të thjeshta, të ndryshme për nga vetitë dhe strukturën, quhet alotropi, kurse substancat më të thjeshta quhen modifikime (forma) alotropike të një elementi kimik. Modifikimet alotropike të oksigjenit - oksigjeni O2 dhe ozoni O3 - janë agjentë të fortë oksidues, i cili manifestohet në reaksione me shumicën e substancave të thjeshta dhe shumë komplekse. Produktet e reaksioneve të oksidimit me oksigjen janë zakonisht okside. Fuqia oksiduese e ozonit O3 është më e lartë se ajo e oksigjenit O2, e cila është për shkak të formimit të atomeve ekskluzivisht aktive të oksigjenit.

Efekti i ozonit në shëndetin e njeriut është i diskutueshëm. Tashmë për shumë vitet kalojnë një studim i thellë i efekteve të ozonit, sepse koncepti i ozonit është ajër nuk është plotësisht i saktë. Mësoni më shumë rreth tij dhe më pas do të thoni me siguri nëse ozoni është miku juaj apo jo.

Ozoni është praktikisht oksigjen, ai nuk ka as një qelizë të veçantë në tabelën periodike. Rastësisht, atomet e oksigjenit u lidhën në tre, dhe jo në dy, si zakonisht. Në një kohë, një fizikan holandez, duke kryer eksperimente, zbuloi këtë mospërputhje. Për të kuptuar se çfarë është ozonit, dhe çfarë është oksigjeni, ia vlen të thuhet më në detaje. Oksigjeni është ajri që ne thithim çdo minutë, por ozoni është aroma e ajrit pas një stuhie. Stuhia vepron në këtë mënyrë, nga fuqia e magnetizmit të saj, duke e detyruar oksigjenin të kombinohet në tre atome, dhe si rezultat, ajo që ndodh është ajo që ndodh. Rrallë, por gjithsesi një lidhje e tillë ndodh nën ndikimin e disave komponimet kimike. Dhe megjithëse ozoni konsiderohet dhe është një përbërës integral i ajrit, data zyrtare e shfaqjes së ozonit konsiderohet të jetë viti 1840, që do të thotë se ozoni është një përbërës mjaft i ri i ajrit. Në përkthim, ozon do të thotë të nuhasësh, fakti që mban erë është një fakt i vërtetuar, por është e vështirë të flasësh për gjithçka tjetër, pasi shkencëtarët nuk kanë arritur në një konsensus dhe për fat të keq askush nuk mund të thotë se çfarë ka më shumë dëm apo përfitim në të.

Për informacion, në Shtetet e Bashkuara të Amerikës, metoda e terapisë së ozonit është në kërkesë të lartë, dhe siç tregojnë statistikat, një trajtim i tillë përballet me një numër të madh sëmundjesh, për momentin, trajtimi i ozonit përfshihet edhe në Rusi. Por këtu ndërhyjnë infektologët, të cilët thonë se me këtë metodë mund të hyjnë në trupin e njeriut një numër shumë i madh virusesh, të cilat si pasojë mund të pësojnë mutacione dhe kjo tashmë është serioze. Por ata nuk mund të mbështesin fjalët e tyre me fakte. Atëherë është shumë herët për të menduar dhe folur për këtë. Nga trajtimi me ozon duhet theksuar sa vijon, e para janë enët. Gjaku i pasuruar me ozon përmirëson mikroqarkullimin në kapilarët e lëkurës, duke hequr kështu ënjtjen dhe inflamacionin, si të jashtëm ashtu edhe të brendshëm. Ozoni gjithashtu ka një efekt hyjnor pozitiv në tërësi sistemi nervor e një personi, nuk është rastësi që pas një metropoli të zhurmshëm, të futesh në pyll, për shembull, bëhet tepër i mirë si fizikisht ashtu edhe mendërisht.

Ndoshta nuk është e largët koha kur më në fund shkencëtarët do të na thonë nëse ozoni është i dobishëm apo i dëmshëm, por i pari ka të ngjarë të vërtetohet, pasi nuk mund të ketë dëm nga ozoni, në çdo rast, shumë e shumë, si shkencëtarët ashtu edhe shkencëtarët dhe ata. njerëzit e zakonshëm, janë të bindur për këtë.planetët që duan të thithin ajër të pastër dhe të shëndetshëm.