Озонът е газ, който притежава изключително ценни свойства за цялото човечество. Химичният елемент, с който се образува, е кислород О. Всъщност озонът O3 е една от алотропните модификации на кислорода, състояща се от три формулни единици (O÷O÷O). Първото и по-известно съединение е самият кислород, по-точно газът, който се образува от два от неговите атома (O=O) - O2.
Алотропията е способността на един химичен елемент да образува редица прости съединения с различни свойства. Благодарение на него човечеството е изучавало и използва такива вещества като диамант и графит, моноклинна и ромбична сяра, кислород и озон. Химически елемент, който притежава тази способност, не е непременно ограничен само до две модификации, някои имат повече.
История на отваряне на връзката
Съставната единица на много органични и минерални вещества, включително като озон - химичен елемент, обозначениекоето O е кислород, в превод от гръцки "oxys" - кисел и "gignomai" - да раждаш.
За първи път нова алотропна модификация на кислорода по време на експерименти с електрически разряди е открита през 1785 г. от холандеца Мартин ван Марун, вниманието му е привлечено от специфична миризма. И век по-късно французинът Shenbein отбелязва наличието на същия след гръмотевична буря, в резултат на което газът се нарича „миришещ“. Но учените бяха донякъде измамени, вярвайки, че обонянието им усещало самия озон. Миризмата, която усетиха, беше тази на органични съединения, окислени при реакция с O3, тъй като газът е силно реактивен.
Електронна структура
O2 и O3, химичен елемент, имат един и същ структурен фрагмент. Озонът има по-сложна структура. При кислорода всичко е просто - два кислородни атома са свързани с двойна връзка, състояща се от ϭ- и π-компоненти, според валентността на елемента. O3 има няколко резонансни структури.
Двойна връзка свързва два кислорода, а третата има единична. По този начин, поради миграцията на π-компонента, в цялостната картина три атома имат връзка една и половина. Тази връзка е по-къса от единична връзка, но по-дълга от двойна връзка. Експериментите, проведени от учени, изключват възможността за циклична молекула.
Методи на синтез
За образуването на газ като озон, химичният елемент кислород трябва да бъде в газообразна среда под формата на отделни атоми. Такива условия се създават от сблъсъкакислородни молекули O2 с електрони по време на електрически разряди или други частици с висока енергия, както и когато е облъчен с ултравиолетово.
Лъвският дял от общото количество озон в естествената атмосфера се образува по фотохимичен метод. Човекът предпочита да използва други методи в химическата дейност, като например електролитен синтез. Състои се във факта, че платинените електроди се поставят във водна електролитна среда и се пуска ток. Схема на реакция:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Физически свойства
Кислородът (O) е съставна единица на такова вещество като озон - химичен елемент, чиято формула, както и относителната моларна маса, са посочени в периодичната таблица. Образувайки O3, кислородът придобива свойства, коренно различни от тези на O2.
Синият газ е нормалното състояние на съединение като озон. Химичният елемент, формулата, количествените характеристики - всичко това беше определено по време на идентифицирането и изследването на това вещество. Точката на кипене за него е -111,9 ° C, втечненото състояние има тъмно лилав цвят, с по-нататъшно намаляване на степента до -197,2 ° C, започва топенето. В твърдо агрегатно състояние озонът придобива черен цвят с виолетов оттенък. Неговата разтворимост е десет пъти по-висока от това свойство на кислорода O2. При най-малките концентрации във въздуха човек се усещамиризмата на озон, тя е остра, специфична и наподобява миризмата на метал.
Химически свойства
Много активен, от реакционна гледна точка, е газът озон. Химичният елемент, който го образува, е кислородът. Характеристиките, които определят поведението на озона при взаимодействие с други вещества, са високата окислителна способност и нестабилността на самия газ. При повишени температури се разлага с безпрецедентна скорост, процесът се ускорява от катализатори като метални оксиди, хлор, азотен диоксид и др. Свойствата на окислителя са присъщи на озона поради структурните особености на молекулата и подвижността на един от кислородните атоми, който, отделяйки се, превръща газа в кислород: O3→ O2 + O ·
Кислородът (тухлата, от която са изградени молекулите на вещества като кислород и озон) е химичен елемент. Както е записано в уравненията на реакцията - O. Озонът окислява всички метали с изключение на златото, платината и нейните подгрупи. Реагира с газове в атмосферата – оксиди на сяра, азот и др. Органичните вещества също не остават инертни, процесите на разкъсване на множество връзки чрез образуване на междинни съединения са особено бързи. Изключително важно е продуктите на реакцията да са безвредни за околната среда и хората. Това са вода, кислород, висши оксиди на различни елементи, въглеродни оксиди. Бинарни съединения на калций, титан и силиций с кислород не взаимодействат с озона.
Заявление
Основната зона, където се използва "миришещ" газ еозониране. Този метод на стерилизация е много по-ефективен и по-безопасен за живите организми от дезинфекцията с хлор. При пречистване на водата с озон не се получава образуването на токсични метанови производни, заместени с опасни халогени.
В хранително-вкусовата промишленост все повече се използва този екологичен метод на стерилизация. Хладилното оборудване, съоръженията за съхранение на храни се третират с озон и миризмите се елиминират с него.
За медицината дезинфекциращите свойства на озона също са незаменими. Те дезинфекцират рани, физиологични разтвори. Венозната кръв се озонира и редица хронични заболявания се лекуват с „миришещ“газ.
Да бъдеш в природата и смисъл
Просто вещество озонът е елемент от газовия състав на стратосферата, област от околоземното пространство, разположена на разстояние около 20-30 км от повърхността на планетата. Освобождаването на това съединение се случва по време на процеси, свързани с електрически разряди, по време на заваряване и работа на копирни машини. Но именно в стратосферата се образува и съдържа 99% от общото количество озон в земната атмосфера.
От жизненоважно значение беше наличието на газ в околоземното пространство. Той образува в него т. нар. озонов слой, който предпазва всички живи същества от смъртоносното ултравиолетово лъчение на слънцето. Колкото и да е странно, но наред с големи ползи, самият газ е опасен за хората. Увеличаването на концентрацията на озон във въздуха, който човек диша, е вредно за тялото, поради неговата изключителна химическа активност.
