Ozon je plin, ki ima izjemno dragocene lastnosti za vse človeštvo. Kemični element, s katerim nastane, je kisik O. Pravzaprav je ozon O3 ena od alotropnih modifikacij kisika, sestavljena iz treh formulnih enot (O÷O÷O). Prva in bolj znana spojina je kisik sam, natančneje plin, ki ga tvorita dva njegova atoma (O=O) - O2.
Alotropija je sposobnost enega kemičnega elementa, da tvori številne preproste spojine z različnimi lastnostmi. Zahvaljujoč njemu je človeštvo preučevalo in uporablja snovi, kot so diamant in grafit, monoklinsko in rombično žveplo, kisik in ozon. Kemični element, ki ima to sposobnost, ni nujno omejen samo na dve modifikaciji, nekatere imajo več.
Zgodovina odprtja povezave
Sestavna enota številnih organskih in mineralnih snovi, vključno z ozonom - kemični element, oznakakar O je kisik, v prevodu iz grščine "oxys" - kislo in "gignomai" - roditi.
Prvič je novo alotropno modifikacijo kisika med poskusi z električnimi razelektritvami leta 1785 odkril Nizozemec Martin van Marun, njegovo pozornost je pritegnil specifičen vonj. In stoletje pozneje je Francoz Shenbein opazil prisotnost istega po nevihti, zaradi česar se je plin imenoval "smrdljiv". Toda znanstveniki so bili nekoliko zavedeni, saj so verjeli, da njihov vonj sam zavoha ozon. Vonj, ki so ga zavohali, je bil vonj organskih spojin, oksidiranih z reakcijo z O3, saj je plin zelo reaktiven.
elektronska struktura
O2 in O3, kemični element, imata enak strukturni fragment. Ozon ima bolj zapleteno strukturo. Pri kisiku je vse preprosto - dva atoma kisika sta povezana z dvojno vezjo, sestavljeno iz ϭ- in π-komponent, glede na valenco elementa. O3 ima več resonančnih struktur.
Dvojna vez povezuje dva kisika, tretja pa ima enojno. Tako imajo zaradi migracije π-komponente v celotni sliki trije atomi enoinpol povezavo. Ta vez je krajša od enojne vezi, vendar daljša od dvojne vezi. Poskusi, ki so jih izvedli znanstveniki, izključujejo možnost ciklične molekule.
Metode sinteze
Za tvorbo plina, kot je ozon, mora biti kemični element kisik v plinastem mediju v obliki posameznih atomov. Takšne razmere nastane zaradi trkamolekule kisika O2 z elektroni med električnimi razelektritvami ali drugimi delci z visoko energijo, pa tudi pri obsevanju z ultravijoličnim žarkom.
Levji delež celotne količine ozona v naravnem ozračju nastane s fotokemično metodo. Človek najraje uporablja druge metode pri kemičnem delovanju, kot je na primer elektrolitična sinteza. Sestoji iz dejstva, da se platinaste elektrode postavijo v okolje vodnega elektrolita in se začne tok. Shema reakcije:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fizične lastnosti
Kisik (O) je sestavni del snovi, kot je ozon - kemični element, katerega formula in relativna molska masa sta navedena v periodnem sistemu. Z tvorbo O3 pridobi kisik lastnosti, ki se radikalno razlikujejo od lastnosti O2.
Modri plin je normalno stanje spojine, kot je ozon. Kemični element, formula, kvantitativne značilnosti - vse to je bilo določeno med identifikacijo in preučevanjem te snovi. Vrelišče zanj je -111,9 ° C, utekočinjeno stanje ima temno vijolično barvo, z nadaljnjim znižanjem stopnje na -197,2 ° C se začne taljenje. V trdnem agregacijskem stanju ozon pridobi črno barvo z vijoličastim odtenkom. Njegova topnost je desetkrat večja od te lastnosti kisika O2. Pri najmanjših koncentracijah v zraku človek čutivonj po ozonu, je oster, specifičen in spominja na vonj po kovini.
Kemijske lastnosti
Z reakcionarnega vidika je zelo aktiven plin ozon. Kemični element, ki ga tvori, je kisik. Značilnosti, ki določajo obnašanje ozona v interakciji z drugimi snovmi, sta visoka oksidacijska sposobnost in nestabilnost samega plina. Pri povišanih temperaturah se razgradi z izjemno hitrostjo, proces pospešujejo katalizatorji, kot so kovinski oksidi, klor, dušikov dioksid in drugi. Lastnosti oksidacijskega sredstva so lastne ozonu zaradi strukturnih značilnosti molekule in mobilnosti enega od atomov kisika, ki, ko se odcepi, spremeni plin v kisik: O3→ O2 + O ·
Kisik (opeka, iz katere so zgrajene molekule snovi, kot sta kisik in ozon) je kemični element. Kot je zapisano v reakcijskih enačbah - O. Ozon oksidira vse kovine razen zlata, platine in njenih podskupin. Reagira s plini v ozračju - žveplovimi, dušikovimi oksidi in drugimi. Tudi organske snovi ne ostanejo inertne, še posebej hitri so procesi prekinitve večkratnih vezi z tvorbo vmesnih spojin. Izjemno pomembno je, da so produkti reakcije neškodljivi za okolje in ljudi. To so voda, kisik, višji oksidi različnih elementov, ogljikovi oksidi. Binarne spojine kalcija, titana in silicija s kisikom ne sodelujejo z ozonom.
Prijava
Glavno območje, kjer se uporablja "dišeči" plin, jeozoniranje. Ta metoda sterilizacije je veliko bolj učinkovita in varnejša za žive organizme kot dezinfekcija s klorom. Pri čiščenju vode z ozonom ne pride do tvorbe strupenih metanskih derivatov, ki jih nadomestijo nevarni halogeni.
Ta okolju prijazna metoda sterilizacije se vse pogosteje uporablja v živilski industriji. Hladilna oprema, prostori za shranjevanje hrane so obdelani z ozonom, z njim pa odstranjujemo vonjave.
Za medicino so nepogrešljive tudi razkuževalne lastnosti ozona. Razkužujejo rane, slane raztopine. Venska kri je ozonirana, številne kronične bolezni pa se zdravijo s "dišečim" plinom.
Biti v naravi in smisel
Preprosta snov ozon je element plinske sestave stratosfere, območja blizu Zemlje, ki se nahaja na razdalji približno 20-30 km od površine planeta. Sproščanje te spojine se pojavi med procesi, povezanimi z električnimi razelektritvami, med varjenjem in delovanjem kopirnih strojev. Toda v stratosferi nastane in vsebuje 99 % celotne količine ozona v Zemljini atmosferi.
Bistveno pomembna je bila prisotnost plina v vesolju blizu Zemlje. V njej tvori tako imenovano ozonsko plast, ki ščiti vsa živa bitja pred smrtonosnim ultravijoličnim sevanjem sonca. Nenavadno je, vendar je poleg velikih koristi sam plin nevaren za ljudi. Povečanje koncentracije ozona v zraku, ki ga človek diha, je škodljivo za telo zaradi njegove ekstremne kemične aktivnosti.
