Ozón je plyn, který má mimořádně cenné vlastnosti pro celé lidstvo. Chemický prvek, se kterým se tvoří, je kyslík O. Ve skutečnosti je ozon O3 jednou z alotropních modifikací kyslíku, která se skládá ze tří jednotek vzorce (O÷O÷O). První a známější sloučeninou je samotný kyslík, přesněji plyn, který je tvořen dvěma jeho atomy (O=O) - O2.
Alotropie je schopnost jednoho chemického prvku tvořit řadu jednoduchých sloučenin s různými vlastnostmi. Díky ní lidstvo studovalo a využívá takové látky, jako je diamant a grafit, jednoklonná a kosočtverečná síra, kyslík a ozón. Chemický prvek, který má tuto schopnost, není nutně omezen pouze na dvě modifikace, některé mají více.
Historie otevření připojení
Základní jednotka mnoha organických a minerálních látek, včetně ozonu - chemického prvku, označenícož O je kyslík, v překladu z řečtiny "oxys" - kyselý a "gignomai" - porodit.
Novou alotropní modifikaci kyslíku při experimentech s elektrickými výboji poprvé objevil v roce 1785 Holanďan Martin van Marun, jeho pozornost upoutal specifický zápach. A o století později si Francouz Shenbein všiml přítomnosti téhož po bouřce, což vedlo k tomu, že plyn byl nazýván „zapáchající“. Ale vědci byli poněkud oklamáni, protože věřili, že jejich čich cítí ozón. Vůně, kterou cítili, byl zápach organických sloučenin oxidovaných reakcí s O3, protože plyn je vysoce reaktivní.
Elektronická struktura
O2 a O3, chemický prvek, mají stejný strukturní fragment. Ozon má složitější strukturu. V kyslíku je vše jednoduché - dva atomy kyslíku jsou spojeny dvojnou vazbou, skládající se z ϭ- a π-složky, podle mocenství prvku. O3 má několik rezonančních struktur.
Dvojná vazba spojuje dva kyslíky a třetí má jeden jediný. V důsledku migrace π-složky mají tedy v celkovém obrázku tři atomy spojení jeden a půl. Tato vazba je kratší než jednoduchá vazba, ale delší než dvojná vazba. Experimenty provedené vědci vylučují možnost cyklické molekuly.
Metody syntézy
Pro tvorbu plynu, jako je ozón, musí být chemický prvek kyslík v plynném prostředí ve formě jednotlivých atomů. Takové podmínky jsou vytvářeny srážkoumolekuly kyslíku O2 s elektrony během elektrických výbojů nebo jiných částic s vysokou energií, jakož i při ozáření ultrafialovým zářením.
Lví podíl na celkovém množství ozonu v přirozené atmosféře je tvořen fotochemickou metodou. Člověk preferuje použití jiných metod v chemické činnosti, jako je například elektrolytická syntéza. Spočívá v tom, že se platinové elektrody umístí do prostředí vodného elektrolytu a spustí se proud. Schéma reakce:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fyzikální vlastnosti
Kyslík (O) je základní jednotkou takové látky, jako je ozon - chemický prvek, jehož vzorec a relativní molární hmotnost jsou uvedeny v periodické tabulce. Formováním O3 získává kyslík vlastnosti radikálně odlišné od vlastností O2.
Modrý plyn je normální stav sloučeniny, jako je ozón. Chemický prvek, vzorec, kvantitativní charakteristiky - to vše bylo stanoveno při identifikaci a studiu této látky. Bod varu pro něj je -111,9 °C, zkapalněný stav má tmavě fialovou barvu, s dalším poklesem stupně na -197,2 °C začíná tání. V pevném stavu agregace získává ozón černou barvu s fialovým nádechem. Jeho rozpustnost je desetkrát vyšší než tato vlastnost kyslíku O2. Při nejmenších koncentracích ve vzduchu člověk cítívůně ozónu, je ostrá, specifická a připomíná vůni kovu.
Chemické vlastnosti
Z reakčního hlediska je velmi aktivní plyn ozon. Chemickým prvkem, který jej tvoří, je kyslík. Charakteristiky, které určují chování ozonu v interakci s jinými látkami, jsou vysoká oxidační schopnost a nestabilita samotného plynu. Při zvýšených teplotách se rozkládá nebývalou rychlostí, proces urychlují katalyzátory, jako jsou oxidy kovů, chlor, oxid dusičitý a další. Vlastnosti oxidačního činidla jsou vlastní ozonu díky strukturním vlastnostem molekuly a pohyblivosti jednoho z atomů kyslíku, který po odštěpení mění plyn na kyslík: O3→ O2 + O ·
Kyslík (cihla, ze které se staví molekuly látek, jako je kyslík a ozón) je chemický prvek. Jak je psáno v reakčních rovnicích - O. Ozon oxiduje všechny kovy kromě zlata, platiny a jejích podskupin. Reaguje s plyny v atmosféře – oxidy síry, dusíku a dalšími. Inertní nezůstávají ani organické látky, zvláště rychlé jsou procesy štěpení vícenásobných vazeb tvorbou meziproduktů. Je nesmírně důležité, aby reakční produkty byly neškodné pro životní prostředí a člověka. Jedná se o vodu, kyslík, vyšší oxidy různých prvků, oxidy uhlíku. Binární sloučeniny vápníku, titanu a křemíku s kyslíkem neinteragují s ozonem.
Aplikace
Hlavní oblastí, kde se používá „zapáchající“plyn, jeozonizace. Tento způsob sterilizace je pro živé organismy mnohem účinnější a bezpečnější než dezinfekce chlórem. Při čištění vody ozonem nedochází k tvorbě toxických derivátů metanu, nahrazovaných nebezpečnými halogeny.
V potravinářském průmyslu se stále více používá tato metoda sterilizace šetrná k životnímu prostředí. Chladicí zařízení, sklady potravin jsou ošetřeny ozonem a jsou s ním eliminovány pachy.
Pro medicínu jsou dezinfekční vlastnosti ozonu rovněž nepostradatelné. Dezinfikují rány, solné roztoky. Žilní krev je ozonizována a řada chronických onemocnění se léčí „zapáchajícím“plynem.
Být v přírodě a smyslu
Jednoduchá látka ozon je prvkem plynného složení stratosféry, oblasti blízkozemského prostoru nacházející se ve vzdálenosti asi 20-30 km od povrchu planety. K uvolňování této sloučeniny dochází během procesů spojených s elektrickými výboji, při svařování a provozu kopírovacích strojů. Ale právě ve stratosféře se tvoří a obsahuje 99 % celkového množství ozonu v zemské atmosféře.
Životně důležitá byla přítomnost plynu v blízkozemském prostoru. Tvoří v něm takzvanou ozónovou vrstvu, která chrání vše živé před smrtícím ultrafialovým slunečním zářením. Kupodivu, ale spolu s velkými výhodami je samotný plyn pro lidi nebezpečný. Zvýšení koncentrace ozónu ve vzduchu, který člověk dýchá, je pro tělo škodlivé kvůli jeho extrémní chemické aktivitě.
