Кисень та озон загальне. Алотропні модифікації кисню: порівняльна характеристика та значення

Атоми одного виду можуть входити до складу різних речовин. Для елемента, що позначається символом «O» (від лат. назви Oxygenium), відомі дві поширені в природі прості речовини. Формула одного з них – O 2 , другого – O 3. Це кисню (аллотропи). Є інші з'єднання, менш стабільні (O 4 і O 8). Зрозуміти різницю між цими формами допоможе порівняння молекул і

модифікації?

Багато хімічних елементів можуть існувати у двох, трьох або більше формах. Кожна з таких видозмін утворена атомами одного виду. Вчений Я. Берцелліус 1841 року першим назвав таке явище алотропією. Відкриту закономірність спочатку застосовували лише характеристики речовин молекулярного будови. Наприклад, відомі дві алотропні модифікації кисню, атоми якого утворюють молекули. Пізніше дослідники встановили, що зміни можуть бути серед кристалів. За сучасними уявленнями, алотропія одна із випадків поліморфізму. Відмінності між формами викликані механізмами утворення хімічного зв'язку у молекулах та кристалах. Таку особливість виявляють переважно елементи 13-16 груп періодичної таблиці.

Як різне поєднання атомів відбивається на властивостях речовини?

Алотропні модифікації кисню та озону утворені атомами елемента з порядковим номером 8 та такою ж кількістю електронів. Але вони відрізняються будовою, що зумовило значне розбіжність у властивостях.

Порівняння кисню та озону

Ознаки	Кисень	Озон
Склад молекули	2 атоми кисню	3 атоми кисню
Будова
Агрегатний стан та колір	Безбарвний прозорий газ або блідо-блакитна рідина	Блакитний газ, рідина синього кольору, темно-фіолетова тверда речовина
Запах	відсутній	Гострий, що нагадує про грозу, свіжоскошений сінь
Температура плавлення (°С)	-219	-193
Точка кипіння (°С)	-183	-112
густина	1,4	2,1
Розчинність у воді	Мало розчиняється	Краще, ніж у кисню
Хімічна активність	За звичайних умов стабільний	Легко розкладається з утворенням кисню

Висновки за результатами порівняння: алотропні модифікації кисню не відрізняються за якісним складом. Структура молекули відбивається на фізичних та хімічних властивостях речовин.

Чи однакова кількість кисню та озону в природі?

Речовина, формула якої O 2 зустрічається в атмосфері, гідросфері, земній корі і живих організмах. Близько 20% атмосфери утворено двоатомними молекулами кисню. У стратосфері на висоті приблизно 12-50 км від земної поверхні знаходиться шар, що одержав назву «озоновий екран». Його склад відбиває формула O 3 . Озон захищає нашу планету, інтенсивно поглинаючи небезпечні промені червоного та ультрафіолетового спектру Сонця. Концентрація речовини постійно змінюється, а її низька – 0,001 %. Таким чином, O 2 і O 3 - алотропні модифікації кисню, що мають значні відмінності щодо поширення в природі.

Як

Молекулярний кисень - найважливіша проста речовина Землі. Утворюється в зелених частинах рослин на світла При електричних розрядах природного або штучного походження двоатомна молекула кисню розпадається. Температура, за якої починається процес, становить близько 2000 °С. Частина виниклих радикалів з'єднується знову, утворюючи кисень. Деякі активні частинки вступають у реакцію із двоатомними молекулами кисню. У цій реакції виходить озон, який також реагує із вільними радикалами кисню. У цьому виникають двоатомні молекули. Оборотність реакцій призводить до того, що концентрація атмосферного озону постійно змінюється. У стратосфері утворення шару, що складається з молекул O 3 пов'язано з ультрафіолетовим випромінюванням Сонця. Без цього захисного екрану небезпечні промені могли б досягти поверхні Землі та знищити усі форми життя.

Алотропні модифікації кисню та сірки

Хімічні елементи O(Oxygenium) та S(Sulfur) розташовані в одній групі періодичної таблиці, для них характерне утворення алотропних форм. З молекул з різною кількістю атомів сірки (2, 4, 6, 8) за звичайних умов найбільш стійка - S8, що нагадує формою корону. Ромбічна та моноклінна сірка побудовані з таких 8-атомних молекул.

При температурі 119 ° С моноклінна форма жовтого кольору утворює коричневу масу тягучу - пластичну модифікацію. Вивчення алотропних видозмін сірки та кисню має велике значення у теоретичній хімії та практичній діяльності.

У промислових масштабах застосовуються окислювальні властивості різних форм. Озон застосовується для знезараження повітря та води. Але при концентраціях понад 0,16 мг/м3 цей газ небезпечний для людини та тварин. Молекулярний кисень необхідний для дихання, використовується у промисловості та медицині. Важливу роль господарську діяльність грають алотропы вуглецю (алмаз, графіт), червоний) та інших хімічних елементів.

Вплив озону на здоров'я людини є неоднозначним. Вже багато років йде глибоке вивчення впливу озону, адже поняття озон - це повітря не зовсім правильне. Дізнаєтеся про нього більше, і тоді ви з упевненістю скажете, озон ваш друг чи ні.

Озон-це практично кисень, у нього навіть немає окремого осередку в таблиці Менделєєва. Волею нагоди атоми кисню з'єдналися по три, а не по два, як завжди. Свого часу голландський фізик, проводячи досліди, виявив цю невідповідність. Для того, щоб зрозуміти, що таке озон, А що кисень, варто сказати докладніше. Кисень - це повітря, яким ми дихаємо щохвилини, а ось озон, це запах повітря після грози. Гроза діє таким чином, силою свого магнетизму, змушує кисень з'єднатися по три атоми, і в результаті відбувається те, що відбувається. Рідко, але все ж таки така сполука відбувається і під впливом деяких хімічних сполук. І хоча озон вважається і є невід'ємною складовою повітря, офіційно дата появи озону вважається 1840, з цього випливає, що озон досить молодий компонент повітря. У перекладі озон означає пахне, те що він пахне це доведений факт, а ось про все інше говорити важко, тому що вчені не дійшли єдиної думки, і чого ж у ньому більше шкоди чи користі, сказати на жаль ніхто не зможе.

Для відомості, у сполучених штатах Америки, метод озон терапії, досить високо затребуваний, і як показує статистика, таке лікування справляється з величезною кількістю захворювань, на даний момент і в Росії входить практика лікування озоном. Але тут втручаються інфекціоністи, воно говорять про те, що таким способом в організм людини може потрапляти дуже велика кількість вірусів, які в результаті можуть мутувати і це вже серйозно. Але підтвердити свої слова фактами вони не можуть. Тоді треба думати і говорити про це поки що рано. З лікування озоном слід зазначити такі, перше це судини. Збагачена озоном кров покращує мікроциркуляцію в капілярах шкіри, цим знімає набряки та запалення як зовнішні, так і внутрішні. Так само озон надає божественне позитивне вплив на всю нервову систему людини, адже не випадково після галасливого мегаполісу, потрапляючи, наприклад, у ліс, стає неймовірно добре як фізично так і душевно.

Напевно, не за горами той час, коли нарешті вчені нам скажуть, чи корисний озон чи шкідливий, але перше, швидше за все, буде доведеним, тому що шкоди від озону бути не може, принаймні, у цьому переконані багато хто, як вчені так і прості жителі. планети, яким хочеться дихати чистим та корисним повітрям.

2014-06-06

характеризувати та порівнювати алотропні видозміни кисню, фізичні та хімічні властивості, способи отримання кисню та озону, практичне їх значення; значення озонового шару життя на Землі;

пояснювати суть алотропії;

складати рівняння та схеми електронного балансу відповідних хімічних реакцій.

Кисень та озон. Кисень утворює дві прості речовини: кисень О2 та озон О3. Mr(O2) = 32, Mr(O3) = 48.

У природі озон утворюється в атмосфері з кисню за грозових електричних розрядів. Характерний запах свіжості, який відчуваємо після грози, — це запах озону. Явище існування хімічного елемента у вигляді двох або декількох простих речовин, різних за властивостями та будовою, називається алотропією, а найпростіші речовини — алотропними видозмінами (формами, модифікаціями) хімічного елемента.

Кисень О2 та озон О3 — алотропні видозміни хімічного елемента кисню.

У чому полягає причина різних властивостей алотропних видозмін, а саме кисню та озону? Ви вже знаєте, що властивості речовини обумовлені її складом та будовою.

Кисень та озон мають однаковий якісний склад, але різне кількісний; однакову молекулярну будову, але різну просторову будову молекул: лінійну — у неполярній молекулі кисню та кутову — у полярній молекулі озону. Отже, крім цих речовин мають різні властивості.

- Складіть для кожного рівняння схеми електронного балансу. Поясніть, як спливає перебіг реакцій розкладання H2O2 і KClO3 наявність марганцю (IV) оксиду.

В лабораторії озон добувати в спеціальних приладах - озонаторах з кисню під дією електричного розряду (рис. 36).

Хімічні властивості алотропних видозмін кисню. Висока електронегативність кисню наводить сильні окисні властивості його алотропних видозмін.

Ви знаєте, що кисень характеризується високою реакційною здатністю. Він реагує з більшістю простих речовин із утворенням оксидів.

Застосування кисню у промислових масштабах розпочалося із середини XX в. - Після винаходу пристрою для зрідження та поділу повітря. Як окислювач його застосовують у металургії для одержання сталі конверторним способом, різання металів, у суміші з іншими багатими кисень сполуками - для окислення ракетного палива, у газових сумішах для дихання під час проведення підводних робіт, у медицині при порушенні дихання.

Застосування озону обумовлено його дуже високою реакційною здатністю. Він використовується для дезінфекції питної води, очищення димових газів, промислових та побутових стічних вод, відбілювання тканин, а також як окисник ракетного палива.

Фізіологічна дія О3. Слід пам'ятати, що надзвичайна окисна здатність озону призводить до його токсичного впливу на людину, тварин і рослини. Навіть малі концентрації озону, що перевищують природні, викликають подразнення дихальних шляхів, кашель, блювання, запаморочення, стомлюваність. Такі симптоми можна спостерігати у великих містах, де підвищені викиди автомобілів, що містять оксиди азоту, викликають перетворення кисню на озон.

Максимальної концентрації в атмосфері озон досягає на відстані 23-25 ​​км від поверхні Землі, утворюючи так званий озоновий шар.

Озоновий шар відіграє важливу роль у збереженні життя на нашій планеті. Він затримує згубну для людей, тварин та рослин частину шкідливого ультрафіолетового сонячного випромінювання, яке може спричинити захворювання шкіри (зокрема і онкологічні), що негативно вплине на біологічні процеси. Крім того, разом з вуглекислим газом озоновий шар поглинає теплове, інфрачервоне випромінювання Землі та запобігає її охолодженню.

Однак під впливом антропогенних факторів озоновий шар зазнає руйнувань, у ньому утворюються «озонові дірки». Відомі десятки речовин - забруднювачів атмосфери, що руйнують озоновий шар. Вчені досліджували, що особливо небезпечні оксиди азоту, які утворюються під час роботи авіаційних двигунів. Щодо ступеня впливу інших речовин, то він у природних умовах остаточно не визначений.

Збереження та відновлення озонового шару, встановлення причин його руйнування — одна з найнагальніших проблем людства, що потребує вирішення.

Коротко про головне

Кисень утворює дві алотропні видозміни — кисень О2 та озон О3, які відрізняються складом та будовою молекули та, відповідно, властивостями. Існування хімічного елемента у вигляді двох або декількох простих речовин, різних за властивостями та будовою, називається алотропією, а найпростіші речовини — алотропною видозміною (формами) хімічного елемента. Алотропні видозміни кисню - кисень О2 і озон О3 - сильні окислювачі, що проявляється в реакціях з більшістю простих речовин і багатьма складними. Продуктами реакцій окиснення киснем зазвичай є оксиди. Окислювальна здатність озону О3 вище, ніж у кисню О2, що з утворенням виключно активних атомів кисню.