Кислород и озон често срещани. Алотропни модификации на кислорода: сравнителна характеристика и значение

Атомите от един и същи тип могат да бъдат част от различни вещества. За елемента, обозначен със символа "О" (от латинското наименование Oxygenium), са известни две прости вещества, често срещани в природата. Формулата на един от тях е O 2, вторият е O 3. Това са кислород (алотропи). Има и други съединения, които са по-малко стабилни (O 4 и O 8). За да се разбере разликата между тези форми, сравнение на молекули и

модификации?

Много химични елементи могат да съществуват в две, три или повече форми. Всяка от тези модификации се образува от атоми от същия тип. Ученият J. Berzellius през 1841 г. е първият, който нарече подобно явление алотропия. Отворената закономерност първоначално е била използвана само за характеризиране на вещества с молекулярна структура. Известни са например две алотропни модификации на кислорода, чиито атоми образуват молекули. По-късно изследователите открили, че модификациите могат да бъдат сред кристалите. Според съвременните схващания алотропията е един от случаите на полиморфизъм. Разликите между формите са причинени от механизмите на образуване на химични връзки в молекулите и кристалите. Тази особеност се проявява главно от елементи от групи 13-16 от периодичната таблица.

Как различните комбинации от атоми влияят върху свойствата на материята?

Алотропните модификации на кислорода и озона се образуват от атоми на елемента с атомен номер 8 и същия брой електрони. Но те се различават по структура, което доведе до значително несъответствие в свойствата.

Сравнение на кислород и озон

знаци	Кислород	озон
Състав на молекулата	2 кислородни атома	3 кислородни атома
структура
Агрегатно състояние и цвят	Безцветен прозрачен газ или бледосиня течност	Син газ, синя течност, тъмно лилаво твърдо вещество
Миризма	Липсва	Остро, напомнящо на гръмотевична буря, прясно окосено сено
Точка на топене (°C)	-219	-193
Точка на кипене (°C)	-183	-112
Плътност	1,4	2,1
Разтворимост във вода	Малко се разтваря	По-добре от кислорода
Химическа активност	Стабилен при нормални условия	Лесно се разлага, за да образува кислород

Заключения въз основа на резултатите от сравнението: алотропните модификации на кислорода не се различават по своя качествен състав. Структурата на молекулата се отразява във физичните и химичните свойства на веществата.

Еднакви ли са количествата кислород и озон в природата?

Вещество, чиято формула е O 2, се намира в атмосферата, хидросферата, земната кора и живите организми. Около 20% от атмосферата се образува от двуатомни кислородни молекули. В стратосферата, на височина около 12-50 км от земната повърхност, има слой, наречен "озонов екран". Съставът му отразява формулата O 3 . Озонът защитава нашата планета, като интензивно поглъща опасните лъчи на червения и ултравиолетовия спектър на слънцето. Концентрацията на веществото непрекъснато се променя, а ниската му концентрация е 0,001%. По този начин O 2 и O 3 са алотропни модификации на кислорода, които имат значителни различия в разпределението в природата.

Как

Молекулният кислород е най-важното просто вещество на Земята. Образува се в зелените части на растенията на светлина в електрически разряди от естествен или изкуствен произход, двуатомната кислородна молекула се разлага. Температурата, при която започва процесът е около 2000 °C. Някои от получените радикали се комбинират отново, образувайки кислород. Някои активни частици реагират с двуатомни кислородни молекули. Тази реакция произвежда озон, който също реагира със свободните радикали на кислорода. Това създава двуатомни молекули. Обратимостта на реакциите води до факта, че концентрацията на атмосферния озон непрекъснато се променя. В стратосферата образуването на слой, състоящ се от O 3 молекули, се свързва с ултравиолетовото лъчение от Слънцето. Без този защитен щит опасните лъчи биха могли да достигнат повърхността на Земята и да унищожат всички форми на живот.

Алотропни модификации на кислорода и сярата

Химичните елементи O (Кислород) и S (Сяра) са разположени в една и съща група на периодичната таблица, те се характеризират с образуването на алотропни форми. От молекулите с различен брой серни атоми (2, 4, 6, 8) при нормални условия най-стабилен е S8, наподобяващ по форма корона. От такива 8-атомни молекули са изградени ромбична и моноклинна сяра.

При температура от 119 ° C жълтата моноклинна форма образува кафява вискозна маса - пластична модификация. Изучаването на алотропните модификации на сярата и кислорода е от голямо значение в теоретичната химия и практическите дейности.

В промишлен мащаб се използват окислителните свойства на различни форми. Озонът се използва за дезинфекция на въздух и вода. Но при концентрации над 0,16 mg/m3 този газ е опасен за хората и животните. Молекулният кислород е от съществено значение за дишането и се използва в индустрията и медицината. Важна роля в икономическата дейност играят алотропите на въглерода (диамант, графит, червен) и други химични елементи.

Ефектът на озона върху човешкото здраве е спорен. В продължение на много години има задълбочено изследване на ефектите на озона, тъй като концепцията за озон е въздух не е напълно вярна. Научете повече за това и тогава ще кажете с увереност дали озонът е ваш приятел или не.

Озонът е практически кислород, той дори няма отделна клетка в периодичната таблица. Случайно кислородните атоми се свързаха по три, а не по две, както обикновено. По едно време холандски физик, провеждайки експерименти, открива това несъответствие. За да разберем какво е озон, и какво е кислород, струва си да се каже по-подробно. Кислородът е въздухът, който дишаме всяка минута, но озонът е миризмата на въздуха след гръмотевична буря. Бурята действа по този начин, със силата на своя магнетизъм, принуждавайки кислорода да се комбинира в три атома и в резултат на това се случва това, което се случва. Рядко, но все пак такава връзка възниква под въздействието на определени химични съединения. И въпреки че озонът се счита и е неразделен компонент на въздуха, официалната дата на появата на озона се счита за 1840 г., което означава, че озонът е доста млад компонент на въздуха. В превод озонът означава миризма, фактът, че мирише, е доказан факт, но е трудно да се говори за всичко останало, тъй като учените не са стигнали до консенсус и за съжаление никой не може да каже каква е повече вреда или полза от него.

За информация, в Съединените американски щати методът на озонотерапия е много търсен и както показва статистиката, такова лечение се справя с огромен брой заболявания, в момента лечението с озон е включено и в Русия. Но тук се намесват специалисти по инфекциозни заболявания, те казват, че по този метод в човешкото тяло могат да влязат много голям брой вируси, които в резултат на това могат да мутират, а това вече е сериозно. Но те не могат да подкрепят думите си с факти. Тогава е твърде рано да се мисли и говори за това. От лечението с озон трябва да се отбележи следното, на първо място са съдовете. Кръвта, обогатена с озон, подобрява микроциркулацията в капилярите на кожата, като по този начин премахва отока и възпалението, както външни, така и вътрешни. Озонът има и божествено положително въздействие върху цялата нервна система на човек, защото не е случайно, че след шумен мегаполис, влизайки в гората например, става невероятно добър както физически, така и психически.

Вероятно не е далеч времето, когато учените най-накрая ще ни кажат дали озонът е полезен или вреден, но първото вероятно ще бъде доказано, тъй като озонът не може да навреди, във всеки случай много, много, както учени, така и обикновените хора, са убедени в това.планети, които искат да дишат чист и здравословен въздух.

2014-06-06

характеризира и сравнява алотропните модификации на кислорода, физичните и химичните свойства, методите за получаване на кислород и озон, тяхното практическо значение; значението на озоновия слой за живота на Земята;

обясни същността на алотропията;

съставят уравнения и схеми на електронния баланс на съответните химични реакции.

кислород и озон. Кислородът образува две прости вещества: кислород O2 и озон O3. Mr(O2) = 32, Mr(O3) = 48.

В природата озонът се образува в атмосферата от кислород по време на светкавични електрически разряди. Характерната миризма на свежест, която усещаме след гръмотевична буря, е миризмата на озон. Явлението на съществуването на химичен елемент под формата на две или повече прости вещества, различни по свойства и структура, се нарича алотропия, а най-простите вещества се наричат ​​алотропни модификации (форми, модификации) на химичен елемент.

Кислородът O2 и озонът O3 са алотропни модификации на химическия елемент кислород.

Каква е причината за различните свойства на алотропните модификации, а именно кислород и озон? Вече знаете, че свойствата на дадено вещество се определят от неговия състав и структура.

Кислородът и озонът имат еднакъв качествен състав, но различен количествен; една и съща молекулярна структура, но различна пространствена структура на молекулите: линейна - в неполярните кислородни молекули и ъглова - в полярните молекули на озона. Така че, в допълнение към подобни вещества, тези вещества имат различни свойства.

- Направете електронна балансова диаграма за всяко уравнение. Обяснете как присъствието на манганов (IV) оксид изплува в хода на реакциите на разлагане на H2O2 и KClO3.

В лабораторията озонът се получава в специални устройства - озонатори от кислород под действието на електрически разряд (фиг. 36).

Химични свойства на алотропните модификации на кислорода. Високата електроотрицателност на кислорода води до силни окислителни свойства на неговите алотропни модификации.

Знаете, че кислородът е силно реактивен. Той реагира с повечето прости вещества, за да образува оксиди.

Използването на кислород в промишлен мащаб започва в средата на 20-ти век. - След изобретяването на устройство за втечняване и отделяне на въздуха. Като окислител се използва в металургията за производство на стомана по конверторния метод, рязане на метали, в смес с други богати на кислород съединения за окисляване на ракетно гориво, в газови смеси за дишане при работа под вода и в лекарство за дихателна недостатъчност.

Използването на озона се дължи на неговата много висока реактивност. Използва се за дезинфекция на питейна вода, почистване на димни газове, промишлени и битови отпадъчни води, белина на тъкани и като окислител за ракетно гориво.

Физиологично действие на О3. Трябва да се помни, че изключителната окислителна сила на озона води до токсичните му ефекти върху хората, животните и растенията. Дори малки концентрации на озон, надвишаващи естествените, причиняват дразнене на дихателните пътища, кашлица, повръщане, световъртеж и умора. Такива симптоми могат да се наблюдават в големите градове, където повишените емисии от превозни средства, съдържащи азотни оксиди, карат кислорода да се преобразува в озон.

Озонът достига максималната си концентрация в атмосферата на разстояние 23-25 ​​км от земната повърхност, образувайки така наречения озонов слой.

Озоновият слой играе важна роля в поддържането на живота на нашата планета. Той забавя частта от вредното ултравиолетово слънчево лъчение, което е вредно за хората, животните и растенията, което може да причини кожни заболявания (включително рак) и да повлияе неблагоприятно на биологичните процеси. Освен това, заедно с въглеродния диоксид, озоновият слой поглъща топлинната, инфрачервена радиация на Земята и предотвратява нейното охлаждане.

Въпреки това, под въздействието на антропогенни фактори, озоновият слой се разрушава, в него се образуват "озонови дупки". Известни са десетки вещества – атмосферни замърсители, които разрушават озоновия слой. Учените са проучили, че азотните оксиди, които се образуват по време на работа на самолетни двигатели, са особено опасни. Според степента на влияние на други вещества, тя не е окончателно определена в естествени условия.

Опазването и възстановяването на озоновия слой, установяване на причините за неговото разрушаване е един от най-належащите проблеми на човечеството, които трябва да бъдат решени.

Накратко за основното

Кислородът образува две алотропни модификации - кислород O2 и озон O3, които се различават по състава и структурата на молекулата и съответно по свойствата. Съществуването на химичен елемент под формата на две или повече прости вещества, различни по свойства и структура, се нарича алотропия, а най-простите вещества се наричат ​​алотропни модификации (форми) на химичен елемент. Алотропните модификации на кислорода - кислород О2 и озон О3 - са силни окислители, което се проявява в реакции с повечето прости вещества и много сложни. Продуктите на окислителните реакции с кислород обикновено са оксиди. Окислителната сила на озона O3 е по-висока от тази на кислорода O2, което се дължи на образуването на изключително активни кислородни атоми.