L'ozono è un gas che ha proprietà estremamente preziose per tutta l'umanità. L'elemento chimico con cui si forma è l'ossigeno O. Infatti l'ozono O3 è una delle modificazioni allotropiche dell'ossigeno, costituita da tre unità di formula (O÷O÷O). Il primo e più noto composto è l'ossigeno stesso, più precisamente il gas formato da due dei suoi atomi (O=O) - O2.
L'allotropia è la capacità di un elemento chimico di formare un certo numero di composti semplici con proprietà diverse. Grazie ad esso, l'umanità ha studiato e utilizza sostanze come diamante e grafite, zolfo monoclino e rombico, ossigeno e ozono. Un elemento chimico che ha questa capacità non è necessariamente limitato a due sole modifiche, alcune ne hanno di più.
Cronologia dell'apertura della connessione
L'unità costitutiva di molte sostanze organiche e minerali, incluso come l'ozono - un elemento chimico, designazionedove O è ossigeno, tradotto dal greco "oxys" - acido, e "gignomai" - partorire.
Per la prima volta, nel 1785 l'olandese Martin van Marun scoprì una nuova modificazione allotropica dell'ossigeno durante gli esperimenti con le scariche elettriche, la sua attenzione fu attratta da un odore specifico. E un secolo dopo, il francese Shenbein notò la presenza dello stesso dopo un temporale, per cui il gas venne chiamato "puzzolente". Ma gli scienziati sono stati in qualche modo ingannati, credendo che il loro senso dell'olfatto odorasse lo stesso ozono. L'odore che sentivano era quello di composti organici ossidati reagendo con O3 poiché il gas è altamente reattivo.
Struttura elettronica
O2 e O3, un elemento chimico, hanno lo stesso frammento strutturale. L'ozono ha una struttura più complessa. Nell'ossigeno, tutto è semplice: due atomi di ossigeno sono collegati da un doppio legame, costituito da componenti ϭ e π, a seconda della valenza dell'elemento. O3 ha diverse strutture risonanti.
Un doppio legame collega due ossigeni e il terzo ne ha uno solo. Pertanto, a causa della migrazione della componente π, nel quadro generale, tre atomi hanno una connessione di una metà. Questo legame è più corto di un legame singolo ma più lungo di un doppio legame. Gli esperimenti condotti dagli scienziati escludono la possibilità di una molecola ciclica.
Metodi di sintesi
Per la formazione di un gas come l'ozono, l'elemento chimico ossigeno deve trovarsi in un mezzo gassoso sotto forma di singoli atomi. Tali condizioni sono create dalla collisionemolecole di ossigeno O2 con elettroni durante scariche elettriche o altre particelle ad alta energia, nonché quando viene irradiato con ultravioletti.
La parte del leone della quantità totale di ozono nell'atmosfera naturale è formata da un metodo fotochimico. L'uomo preferisce utilizzare altri metodi nell'attività chimica, come ad esempio la sintesi elettrolitica. Consiste nel fatto che gli elettrodi di platino vengono posti in un ambiente elettrolitico acquoso e viene avviata una corrente. Schema di reazione:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Proprietà fisiche
L'ossigeno (O) è un'unità costituente di una sostanza come l'ozono, un elemento chimico la cui formula, così come la massa molare relativa, sono indicati nella tavola periodica. Formando O3, l'ossigeno acquisisce proprietà radicalmente diverse da quelle di O2.
Il gas blu è lo stato normale di un composto come l'ozono. L'elemento chimico, la formula, le caratteristiche quantitative: tutto ciò è stato determinato durante l'identificazione e lo studio di questa sostanza. Il punto di ebollizione è -111,9 ° C, lo stato liquefatto ha un colore viola scuro, con un'ulteriore diminuzione del grado a -197,2 ° C, inizia la fusione. In uno stato solido di aggregazione, l'ozono acquisisce un colore nero con una sfumatura viola. La sua solubilità è dieci volte superiore a questa proprietà dell'ossigeno O2. Alle più piccole concentrazioni nell'aria, ci si sentel'odore dell'ozono, è acuto, specifico e ricorda l'odore del metallo.
Proprietà chimiche
Molto attivo, da un punto di vista reazionario, è il gas ozono. L'elemento chimico che lo forma è l'ossigeno. Le caratteristiche che determinano il comportamento dell'ozono nell'interazione con altre sostanze sono l'elevata capacità ossidante e l'instabilità del gas stesso. A temperature elevate, si decompone a una velocità senza precedenti, il processo è accelerato da catalizzatori come ossidi metallici, cloro, biossido di azoto e altri. Le proprietà di un agente ossidante sono inerenti all'ozono dovute alle caratteristiche strutturali della molecola e alla mobilità di uno degli atomi di ossigeno che, scindendosi, trasforma il gas in ossigeno: O3→ O2 + O ·
L'ossigeno (il mattone da cui sono costruite le molecole di sostanze come ossigeno e ozono) è un elemento chimico. Come è scritto nelle equazioni di reazione -O. L'ozono ossida tutti i metalli ad eccezione dell'oro, del platino e dei suoi sottogruppi. Reagisce con i gas nell'atmosfera: ossidi di zolfo, azoto e altri. Anche le sostanze organiche non rimangono inerti; particolarmente veloci sono i processi di rottura di legami multipli attraverso la formazione di composti intermedi. È estremamente importante che i prodotti di reazione siano innocui per l'ambiente e per l'uomo. Questi sono acqua, ossigeno, ossidi superiori di vari elementi, ossidi di carbonio. I composti binari di calcio, titanio e silicio con l'ossigeno non interagiscono con l'ozono.
Applicazione
L'area principale in cui viene utilizzato il gas "odore".ozonizzazione. Questo metodo di sterilizzazione è molto più efficiente e sicuro per gli organismi viventi rispetto alla disinfezione con cloro. Quando si purifica l'acqua con l'ozono, non si verifica la formazione di derivati tossici del metano, sostituiti da alogeni pericolosi.
Questo metodo di sterilizzazione ecologico viene utilizzato sempre più spesso nell'industria alimentare. Le apparecchiature di refrigerazione, le strutture per la conservazione degli alimenti vengono trattate con ozono e gli odori vengono eliminati con esso.
Per la medicina sono indispensabili anche le proprietà disinfettanti dell'ozono. Disinfettano ferite, soluzioni saline. Il sangue venoso viene ozonizzato e un certo numero di malattie croniche vengono trattate con un gas "maleodorante".
Essere nella natura e significato
Sostanza semplice L'ozono è un elemento della composizione gassosa della stratosfera, una regione dello spazio vicino alla Terra situata a una distanza di circa 20-30 km dalla superficie del pianeta. Il rilascio di questo composto avviene durante i processi associati a scariche elettriche, durante la saldatura e il funzionamento di fotocopiatrici. Ma è nella stratosfera che si forma e contiene il 99% della quantità totale di ozono nell'atmosfera terrestre.
Di vitale importanza è stata la presenza di gas nello spazio vicino alla Terra. In esso forma il cosiddetto strato di ozono, che protegge tutti gli esseri viventi dalla micidiale radiazione ultravioletta del sole. Stranamente, ma insieme a grandi benefici, il gas stesso è pericoloso per le persone. Un aumento della concentrazione di ozono nell'aria che una persona respira è dannoso per l'organismo, a causa della sua estrema attività chimica.
