Syre och ozon vanligt. Allotropa modifieringar av syre: jämförande egenskaper och betydelse

Atomer av samma typ kan vara en del av olika ämnen. För grundämnet som betecknas med symbolen "O" (från det latinska namnet Oxygenium) är två enkla ämnen som är vanliga i naturen kända. Formeln för en av dem är O 2, den andra är O 3. Dessa är syre (allotroper). Det finns andra föreningar som är mindre stabila (O 4 och O 8). För att förstå skillnaden mellan dessa former, en jämförelse av molekyler och

ändringar?

Många kemiska grundämnen kan existera i två, tre eller flera former. Var och en av dessa modifikationer bildas av atomer av samma typ. Vetenskapsmannen J. Berzellius var 1841 den första som kallade ett sådant fenomen allotropi. Den öppna regulariteten användes ursprungligen endast för att karakterisera ämnen med en molekylstruktur. Till exempel är två allotropa modifieringar av syre kända, vars atomer bildar molekyler. Senare fann forskarna att modifieringar kan finnas bland kristallerna. Enligt moderna begrepp är allotropi ett av fallen av polymorfism. Skillnader mellan former orsakas av mekanismerna för kemisk bindning i molekyler och kristaller. Denna funktion manifesteras huvudsakligen av element i grupperna 13-16 i det periodiska systemet.

Hur påverkar olika kombinationer av atomer materiens egenskaper?

Allotropa modifieringar av syre och ozon bildas av atomer av elementet med atomnummer 8 och samma antal elektroner. Men de skiljer sig åt i struktur, vilket ledde till en betydande skillnad i egenskaper.

Jämförelse av syre och ozon

tecken	Syre	Ozon
Molekylens sammansättning	2 syreatomer	3 syreatomer
Strukturera
Aggregat tillstånd och färg	Färglös transparent gas eller ljusblå vätska	Blå gas, blå vätska, mörklila fast
Lukt	Är frånvarande	Skarpt, som påminner om ett åskväder, nyklippt hö
Smältpunkt (°C)	-219	-193
Kokpunkt (°C)	-183	-112
Densitet	1,4	2,1
Vattenlöslighet	Lite löser sig	Bättre än syre
Kemisk aktivitet	Stabil under normala förhållanden	Nedbryts lätt för att bilda syre

Slutsatser baserade på jämförelseresultaten: allotropa modifieringar av syre skiljer sig inte åt i deras kvalitativa sammansättning. En molekyls struktur återspeglas i ämnens fysikaliska och kemiska egenskaper.

Är mängderna syre och ozon desamma i naturen?

Ett ämne vars formel är O 2 finns i atmosfären, hydrosfären, jordskorpan och levande organismer. Cirka 20 % av atmosfären bildas av diatomiska syremolekyler. I stratosfären, på en höjd av cirka 12-50 km från jordens yta, finns ett lager som kallas "ozonskärmen". Dess sammansättning återspeglar formeln O 3 . Ozon skyddar vår planet genom att intensivt absorbera de farliga strålarna från solens röda och ultravioletta spektrum. Koncentrationen av ett ämne förändras ständigt och dess låga koncentration är 0,001 %. Således är O 2 och O 3 allotropa modifieringar av syre, som har betydande skillnader i distribution i naturen.

på vilket sätt

Molekylärt syre är det viktigaste enkla ämnet på jorden. Det bildas i de gröna delarna av växter i ljuset i elektriska urladdningar av naturligt eller artificiellt ursprung, den diatomiska syremolekylen sönderdelas. Temperaturen vid vilken processen startar är cirka 2000 °C. Några av de resulterande radikalerna kombineras igen och bildar syre. Vissa aktiva partiklar reagerar med diatomiska syremolekyler. Denna reaktion producerar ozon, som också reagerar med fria syreradikaler. Detta skapar diatomiska molekyler. Reversibiliteten av reaktioner leder till att koncentrationen av atmosfäriskt ozon ständigt förändras. I stratosfären är bildandet av ett lager bestående av O 3 -molekyler förknippat med ultraviolett strålning från solen. Utan denna skyddande sköld skulle farliga strålar kunna nå jordens yta och förstöra alla former av liv.

Allotropa modifieringar av syre och svavel

De kemiska elementen O (Oxygenium) och S (Svavel) är belägna i samma grupp av det periodiska systemet, de kännetecknas av bildandet av allotropa former. Av molekylerna med olika antal svavelatomer (2, 4, 6, 8), under normala förhållanden, är den mest stabila S8, som liknar en krona i formen. Rombiskt och monoklint svavel är byggt av sådana 8-atomära molekyler.

Vid en temperatur på 119 ° C bildar den gula monokliniska formen en brun viskös massa - en plastisk modifiering. Studiet av allotropa modifieringar av svavel och syre är av stor betydelse i teoretisk kemi och praktiska aktiviteter.

I industriell skala används olika formers oxiderande egenskaper. Ozon används för att desinficera luft och vatten. Men vid koncentrationer över 0,16 mg/m3 är denna gas farlig för människor och djur. Molekylärt syre är viktigt för andning och används inom industri och medicin. En viktig roll i ekonomisk aktivitet spelas av allotroper av kol (diamant, grafit, röd) och andra kemiska element.

Ozonets effekt på människors hälsa är kontroversiell. Under många år har det gjorts en djupgående studie av ozonets effekter, eftersom begreppet ozon är luft är inte helt korrekt. Lär dig mer om det, och sedan kommer du att säga med tillförsikt om ozon är din vän eller inte.

Ozon är praktiskt taget syre, det har inte ens en separat cell i det periodiska systemet. Av en slump kopplade syreatomerna i tre, och inte i två, som vanligt. En gång upptäckte en holländsk fysiker, som utförde experiment, denna avvikelse. För att förstå vad som är ozon, och vad syre är, är det värt att säga mer i detalj. Syre är luften som vi andas varje minut, men ozon är lukten av luft efter ett åskväder. Stormen agerar på detta sätt, med kraften av sin magnetism, och tvingar syre att kombineras i tre atomer, och som ett resultat är det som händer vad som händer. Sällan, men ändå uppstår en sådan koppling under påverkan av vissa kemiska föreningar. Och även om ozon anses och är en integrerad komponent i luften, anses det officiella datumet för ozonens uppkomst vara 1840, vilket betyder att ozon är en ganska ung komponent i luften. I översättning betyder ozon att lukta, det faktum att det luktar är ett bevisat faktum, men det är svårt att prata om allt annat, eftersom forskare inte har kommit till enighet, och tyvärr kan ingen säga vad som är mer skada eller fördel med det.

För information, i USA är ozonterapimetoden i hög efterfrågan, och som statistik visar klarar sådan behandling ett stort antal sjukdomar, för närvarande ingår ozonbehandling också i Ryssland. Men här ingriper specialister på infektionssjukdomar, de säger att ett mycket stort antal virus kan komma in i människokroppen med denna metod, som som ett resultat kan mutera, och detta är redan allvarligt. Men de kan inte backa upp sina ord med fakta. Då är det för tidigt att tänka och prata om det. Av behandlingen med ozon bör följande noteras, den första är kärlen. Blod berikat med ozon förbättrar mikrocirkulationen i hudens kapillärer och tar därigenom bort svullnad och inflammation, både extern och inre. Ozon har också en gudomlig positiv effekt på hela nervsystemet hos en person, för det är ingen slump att efter en bullrig metropol, till exempel att komma in i skogen, blir det otroligt bra både fysiskt och mentalt.

Förmodligen är tiden inte långt borta när forskare äntligen kommer att berätta för oss om ozon är användbart eller skadligt, men det första kommer sannolikt att bevisas, eftersom det inte kan vara någon skada från ozon, i alla fall, många, många, både forskare och vanliga människor, är övertygade om detta, planeter som vill andas ren och frisk luft.

2014-06-06

karakterisera och jämföra allotropa modifieringar av syre, fysikaliska och kemiska egenskaper, metoder för att erhålla syre och ozon, deras praktiska betydelse; ozonskiktets betydelse för livet på jorden;

förklara essensen av allotropi;

göra upp ekvationer och scheman för den elektroniska balansen för motsvarande kemiska reaktioner.

syre och ozon. Syre bildar två enkla ämnen: syre O2 och ozon O3. Mr(O2) = 32, Mr(O3) = 48.

I naturen bildas ozon i atmosfären från syre under blixtnedslag. Den karakteristiska doften av friskhet som vi känner efter ett åskväder är doften av ozon. Fenomenet med förekomsten av ett kemiskt element i form av två eller flera enkla ämnen, olika i egenskaper och struktur, kallas allotropi, och de enklaste ämnena kallas allotropa modifieringar (former, modifieringar) av ett kemiskt element.

Syre O2 och ozon O3 är allotropa modifieringar av det kemiska elementet syre.

Vad är orsaken till de olika egenskaperna hos allotropa modifieringar, nämligen syre och ozon? Du vet redan att ett ämnes egenskaper bestäms av dess sammansättning och struktur.

Syre och ozon har samma kvalitativa sammansättning, men olika kvantitativt; samma molekylära struktur, men olika rumslig struktur av molekyler: linjär - i opolära syremolekyler och kantig - i polära ozonmolekyler. Så, förutom liknande ämnen, har dessa ämnen olika egenskaper.

- Gör ett elektroniskt balansdiagram för varje ekvation. Förklara hur närvaron av mangan(IV)oxid flyter iväg under sönderdelningsreaktionerna av H2O2 och KClO3.

I laboratoriet erhålls ozon i speciella anordningar - ozonisatorer från syre under inverkan av en elektrisk urladdning (Fig. 36).

Kemiska egenskaper hos allotropa modifieringar av syre. Den höga elektronegativiteten hos syre resulterar i starka oxiderande egenskaper hos dess allotropa modifieringar.

Du vet att syre är mycket reaktivt. Det reagerar med de flesta enkla ämnen och bildar oxider.

Användningen av syre i industriell skala började i mitten av 1900-talet. - Efter uppfinningen av en anordning för flytande och separering av luft. Som oxidationsmedel används det inom metallurgi för framställning av stål med omvandlarmetoden, skärande metaller, i blandning med andra syrerika föreningar för oxidation av raketbränsle, i gasblandningar för andning vid undervattensarbete och i medicin mot andningssvikt.

Användningen av ozon beror på dess mycket höga reaktivitet. Det används för att desinficera dricksvatten, rena rökgaser, industri- och hushållsavloppsvatten, blekningstyger och som oxidationsmedel för raketbränsle.

Fysiologisk verkan av O3. Man bör komma ihåg att ozonets extrema oxiderande kraft leder till dess toxiska effekter på människor, djur och växter. Även små koncentrationer av ozon, som överstiger naturliga, orsakar irritation i luftvägarna, hosta, kräkningar, yrsel och trötthet. Sådana symtom kan observeras i storstäder, där ökade fordonsutsläpp som innehåller kväveoxider gör att syre omvandlas till ozon.

Ozon når sin maximala koncentration i atmosfären på ett avstånd av 23-25 ​​km från jordens yta och bildar det så kallade ozonskiktet.

Ozonskiktet spelar en viktig roll för att upprätthålla liv på vår planet. Det fördröjer den del av den skadliga ultravioletta solstrålningen som är skadlig för människor, djur och växter, vilket kan orsaka hudsjukdomar (inklusive cancer), och påverka biologiska processer negativt. Dessutom absorberar ozonskiktet tillsammans med koldioxid jordens termiska, infraröda strålning och hindrar den från att svalna.

Men under påverkan av antropogena faktorer genomgår ozonskiktet förstörelse, "ozonhål" bildas i det. Dussintals ämnen är kända - atmosfäriska föroreningar som förstör ozonskiktet. Forskare har studerat att kväveoxider, som bildas under drift av flygplansmotorer, är särskilt farliga. Beroende på graden av påverkan av andra ämnen är den inte slutgiltigt fastställd under naturliga förhållanden.

Bevarande och återställande av ozonskiktet, fastställa orsakerna till dess förstörelse är ett av mänsklighetens mest akuta problem som måste åtgärdas.

Kort om det huvudsakliga

Syre bildar två allotropa modifieringar - syre O2 och ozon O3, som skiljer sig i molekylens sammansättning och struktur och följaktligen i egenskaper. Förekomsten av ett kemiskt element i form av två eller flera enkla ämnen, olika i egenskaper och struktur, kallas allotropi, och de enklaste ämnena kallas allotropa modifieringar (former) av ett kemiskt element. De allotropa modifieringarna av syre - syre O2 och ozon O3 - är starka oxidationsmedel, som visar sig i reaktioner med de flesta enkla ämnen och många komplexa. Produkterna av oxidationsreaktioner med syre är vanligtvis oxider. O3-ozonets oxiderande kraft är högre än hos O2-syre, vilket beror på bildandet av uteslutande aktiva syreatomer.