Kislorod va ozon keng tarqalgan. Kislorodning allotropik modifikatsiyalari: qiyosiy xarakteristikalar va ahamiyati

Bir xil turdagi atomlar turli moddalarning bir qismi bo'lishi mumkin. "O" belgisi bilan belgilangan element uchun (lotincha Oxygenium nomidan) tabiatda keng tarqalgan ikkita oddiy moddalar ma'lum. Ulardan birining formulasi O 2, ikkinchisi O 3. Bular kislorod (allotroplar). Barqarorligi past boʻlgan boshqa birikmalar ham bor (O 4 va O 8). Ushbu shakllar orasidagi farqni tushunish uchun molekulalarni taqqoslash va

o'zgartirishlar?

Ko'pgina kimyoviy elementlar ikki, uch yoki undan ko'p shakllarda mavjud bo'lishi mumkin. Ushbu modifikatsiyalarning har biri bir xil turdagi atomlar tomonidan hosil qilingan. Olim J. Berzellius 1841 yilda birinchi bo'lib bunday hodisani allotropiya deb atagan. Ochiq qonuniyat dastlab faqat molekulyar tuzilishdagi moddalarni tavsiflash uchun ishlatilgan. Masalan, kislorodning ikkita allotropik modifikatsiyasi ma'lum, ularning atomlari molekulalarni hosil qiladi. Keyinchalik, tadqiqotchilar modifikatsiyalar kristallar orasida bo'lishi mumkinligini aniqladilar. Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, allotropiya polimorfizm holatlaridan biridir. Shakllar orasidagi farq molekulalar va kristallarda kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lish mexanizmlari bilan bog'liq. Bu xususiyat asosan davriy sistemaning 13-16-guruhlari elementlarida namoyon bo`ladi.

Atomlarning turli birikmalari moddaning xususiyatlariga qanday ta'sir qiladi?

Kislorod va ozonning allotropik modifikatsiyalari atom raqami 8 va bir xil miqdordagi elektronga ega bo'lgan element atomlari tomonidan hosil bo'ladi. Ammo ular tuzilishi jihatidan farq qiladi, bu xususiyatlarda sezilarli tafovutga olib keldi.

Kislorod va ozonni solishtirish

belgilar	Kislorod	Ozon
Molekulaning tarkibi	2 ta kislorod atomi	3 ta kislorod atomi
Tuzilishi
Agregat holati va rangi	Rangsiz shaffof gaz yoki och ko'k suyuqlik	Moviy gaz, ko'k suyuqlik, to'q binafsha rangli qattiq
Hid	Yo'qolgan	O'tkir, momaqaldiroqni eslatuvchi, yangi kesilgan pichan
Erish nuqtasi (°C)	-219	-193
Qaynash nuqtasi (°C)	-183	-112
Zichlik	1,4	2,1
Suvda eruvchanligi	Bir oz eriydi	Kisloroddan yaxshiroq
Kimyoviy faollik	Oddiy sharoitlarda barqaror	Kislorod hosil qilish uchun osongina parchalanadi

Taqqoslash natijalariga asoslangan xulosalar: kislorodning allotropik modifikatsiyalari ularning sifat tarkibida farq qilmaydi. Molekulaning tuzilishi moddalarning fizikaviy va kimyoviy xossalarida aks etadi.

Tabiatda kislorod va ozon miqdori bir xilmi?

Formulasi O 2 bo'lgan modda atmosferada, gidrosferada, er qobig'ida va tirik organizmlarda mavjud. Atmosferaning 20% ​​ga yaqinini ikki atomli kislorod molekulalari tashkil qiladi. Stratosferada yer yuzasidan taxminan 12-50 km balandlikda "ozon ekrani" deb ataladigan qatlam mavjud. Uning tarkibi O 3 formulasini aks ettiradi. Ozon quyoshning qizil va ultrabinafsha spektrining xavfli nurlarini shiddat bilan o'zlashtirib, sayyoramizni himoya qiladi. Moddaning konsentratsiyasi doimo o'zgarib turadi va uning past konsentratsiyasi 0,001% ni tashkil qiladi. Shunday qilib, O 2 va O 3 kislorodning allotropik modifikatsiyalari bo'lib, ular tabiatda tarqalishida sezilarli farqlarga ega.

Qanday

Molekulyar kislorod Yerdagi eng muhim oddiy moddadir. U o'simliklarning yashil qismlarida yorug'likda tabiiy yoki sun'iy kelib chiqadigan elektr razryadlarida hosil bo'ladi, ikki atomli kislorod molekulasi parchalanadi. Jarayon boshlangan harorat taxminan 2000 ° C ni tashkil qiladi. Olingan radikallarning bir qismi yana birlashib, kislorod hosil qiladi. Ba'zi faol zarralar ikki atomli kislorod molekulalari bilan reaksiyaga kirishadi. Bu reaksiya kislorodli erkin radikallar bilan ham reaksiyaga kirishadigan ozon hosil qiladi. Bu ikki atomli molekulalarni hosil qiladi. Reaksiyalarning teskariligi atmosfera ozonining kontsentratsiyasi doimo o'zgarib turishiga olib keladi. Stratosferada O 3 molekulalaridan iborat qatlamning paydo bo'lishi Quyoshdan ultrabinafsha nurlanishi bilan bog'liq. Ushbu himoya qalqoni bo'lmasa, xavfli nurlar Yer yuzasiga etib borishi va hayotning barcha shakllarini yo'q qilishi mumkin.

Kislorod va oltingugurtning allotropik modifikatsiyalari

O (Oxygenium) va S (oltingugurt) kimyoviy elementlar davriy sistemaning bir guruhida joylashgan bo'lib, ular allotropik shakllarning shakllanishi bilan tavsiflanadi. Har xil miqdordagi oltingugurt atomlari (2, 4, 6, 8) bo'lgan molekulalardan normal sharoitda eng barqarori S8 bo'lib, shakli tojga o'xshaydi. Rombik va monoklinik oltingugurt shunday 8 atomli molekulalardan qurilgan.

119 ° S haroratda sariq monoklinik shakl jigarrang viskoz massa hosil qiladi - plastik modifikatsiya. Oltingugurt va kislorodning allotropik modifikatsiyalarini o‘rganish nazariy kimyo va amaliy faoliyatda katta ahamiyatga ega.

Sanoat miqyosida turli shakllarning oksidlovchi xususiyatlari qo'llaniladi. Ozon havo va suvni zararsizlantirish uchun ishlatiladi. Ammo 0,16 mg/m3 dan yuqori konsentratsiyalarda bu gaz odamlar va hayvonlar uchun xavflidir. Molekulyar kislorod nafas olish uchun zarur bo'lib, sanoat va tibbiyotda qo'llaniladi. Iqtisodiy faoliyatda uglerod allotroplari (olmos, grafit, qizil) va boshqa kimyoviy elementlar muhim rol o'ynaydi.

Ozonning inson salomatligiga ta'siri munozarali. Ko'p yillar davomida ozonning ta'siri chuqur o'rganildi, chunki ozon tushunchasi havo butunlay to'g'ri emas. Bu haqda ko'proq bilib oling, shunda siz ozon sizning do'stingizmi yoki yo'qmi, ishonch bilan aytasiz.

Ozon amalda kisloroddir, u hatto davriy sistemada alohida hujayraga ega emas. Tasodifan kislorod atomlari odatdagidek ikkita emas, balki uchta bo'lib bog'langan. Bir vaqtlar golland fizigi tajribalar o'tkazar ekan, bu nomuvofiqlikni aniqladi. Nima ekanligini tushunish uchun ozon, va kislorod nima, batafsilroq aytishga arziydi. Kislorod - bu biz har daqiqada nafas oladigan havo, ammo ozon - momaqaldiroqdan keyingi havo hidi. Bo'ron shu tarzda harakat qiladi, magnitlanish kuchi bilan kislorodni uchta atomga birlashtirishga majbur qiladi va natijada nima sodir bo'ladi. Kamdan-kam hollarda, lekin shunga qaramay, bunday aloqa ma'lum kimyoviy birikmalar ta'sirida sodir bo'ladi. Garchi ozon havoning ajralmas qismi hisoblansa ham, ozon paydo bo'lishining rasmiy sanasi 1840 yil deb hisoblanadi, ya'ni ozon havoning juda yosh tarkibiy qismidir. Tarjimada ozon hidlash degan ma'noni anglatadi, uning hidlashi isbotlangan haqiqatdir, ammo boshqa hamma narsa haqida gapirish qiyin, chunki olimlar bir fikrga kelishmagan va afsuski, hech kim undan ko'proq zarar yoki foyda borligini ayta olmaydi.

Ma'lumot uchun, Amerika Qo'shma Shtatlarida ozonoterapiya usuli yuqori talabga ega va statistik ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, bunday davolash juda ko'p kasalliklarga dosh beradi, hozirgi vaqtda ozon bilan davolash Rossiyada ham kiritilgan. Ammo bu erda yuqumli kasalliklar bo'yicha mutaxassislar aralashadilar, ular bu usul bilan inson tanasiga juda ko'p miqdordagi viruslar kirishi mumkinligini aytishadi, buning natijasida mutatsiyaga uchragan va bu allaqachon jiddiy. Ammo ular o'z so'zlarini faktlar bilan tasdiqlay olmaydilar. Keyin bu haqda o'ylash va gapirishga hali erta. Ozon bilan davolashdan quyidagilarni ta'kidlash kerak, birinchi navbatda tomirlar. Ozon bilan boyitilgan qon terining kapillyarlarida mikrosirkulyatsiyani yaxshilaydi va shu bilan tashqi va ichki shish va yallig'lanishni olib tashlaydi. Ozon shuningdek, insonning butun asab tizimiga ilohiy ijobiy ta'sir ko'rsatadi, chunki shovqinli metropoldan keyin, masalan, o'rmonga tushgandan so'ng, u jismoniy va ruhiy jihatdan ajoyib darajada yaxshi bo'ladi.

Ehtimol, olimlar oxir-oqibat ozonning foydali yoki zararli ekanligini aytadigan vaqt uzoq emas, lekin birinchisi isbotlangan bo'lishi mumkin, chunki ozondan hech qanday zarar bo'lishi mumkin emas, har qanday holatda ham, ko'pchilik, ko'pchilik olimlar va olimlar. Oddiy odamlar bunga aminlar.Saf va sog'lom havodan nafas olishni xohlaydigan sayyoralar.

2014-06-06

kislorodning allotropik modifikatsiyalarini, fizik-kimyoviy xossalarini, kislorod va ozonni olish usullarini, ularning amaliy ahamiyatini tavsiflash va solishtirish; ozon qatlamining Yerdagi hayot uchun ahamiyati;

allotropiyaning mohiyatini tushuntirish;

tegishli kimyoviy reaksiyalarning elektron balansi tenglamalari va sxemalarini tuzish.

kislorod va ozon. Kislorod ikkita oddiy moddani hosil qiladi: kislorod O2 va ozon O3. Mr (O2) = 32, janob (O3) = 48.

Tabiatda ozon atmosferada kisloroddan chaqmoq elektr zaryadlari paytida hosil bo'ladi. Momaqaldiroqdan keyin biz his qiladigan tazelikning o'ziga xos hidi ozon hididir. Kimyoviy elementning xossalari va tuzilishi jihatidan har xil boʻlgan ikki yoki undan ortiq oddiy moddalar shaklida boʻlish hodisasi allotropiya, eng oddiy moddalar esa kimyoviy elementning allotropik modifikatsiyalari (shakllari, modifikatsiyalari) deb ataladi.

Kislorod O2 va ozon O3 kislorod kimyoviy elementining allotropik modifikatsiyalaridir.

Allotropik modifikatsiyalarning turli xossalari, ya'ni kislorod va ozonning sababi nimada? Siz allaqachon bilasizki, moddaning xususiyatlari uning tarkibi va tuzilishi bilan belgilanadi.

Kislorod va ozon bir xil sifat tarkibiga ega, ammo miqdoriy jihatdan boshqacha; bir xil molekulyar tuzilish, lekin molekulalarning fazoviy tuzilishi har xil: chiziqli - polar bo'lmagan kislorod molekulalarida va burchakli - qutbli ozon molekulalarida. Shunday qilib, o'xshash moddalardan tashqari, bu moddalar turli xil xususiyatlarga ega.

- Har bir tenglama uchun elektron balans sxemasini tuzing. H2O2 va KClO3 ning parchalanish reaksiyalari jarayonida marganets (IV) oksidi mavjudligi qanday suzishini tushuntiring.

Laboratoriyada ozon elektr razryad ta'sirida kisloroddan maxsus qurilmalar - ozonizatorlarda olinadi (36-rasm).

Kislorodning allotropik modifikatsiyalarining kimyoviy xossalari. Kislorodning yuqori elektromanfiyligi uning allotropik modifikatsiyalarining kuchli oksidlovchi xususiyatlarini keltirib chiqaradi.

Bilasizmi, kislorod yuqori reaktivdir. U eng oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishib, oksidlarni hosil qiladi.

Sanoat miqyosida kisloroddan foydalanish 20-asrning o'rtalarida boshlangan. - Havoni suyultirish va ajratish qurilmasi ixtiro qilingandan keyin. Oksidlovchi vosita sifatida metallurgiyada konvertor usulida po'lat ishlab chiqarishda, metallarni kesishda, raketa yoqilg'isini oksidlash uchun kislorodga boy boshqa birikmalar bilan aralashmada, suv osti ishlarida nafas olish uchun gaz aralashmalarida va nafas olish etishmovchiligi uchun dori.

Ozondan foydalanish uning juda yuqori reaktivligi bilan bog'liq. Ichimlik suvini, tutun gazlarini, sanoat va maishiy chiqindi suvlarni, oqartiruvchi matolarni dezinfeksiya qilish, raketa yoqilg'isi uchun oksidlovchi sifatida ishlatiladi.

O3 ning fiziologik ta'siri. Shuni esda tutish kerakki, ozonning haddan tashqari oksidlovchi kuchi uning odamlarga, hayvonlarga va o'simliklarga toksik ta'siriga olib keladi. Ozonning tabiiydan oshib ketgan kichik konsentratsiyasi ham nafas yo'llarining tirnash xususiyati, yo'tal, qusish, bosh aylanishi va charchoqqa olib keladi. Bunday alomatlar katta shaharlarda kuzatilishi mumkin, bu erda azot oksidlarini o'z ichiga olgan avtomobil chiqindilarining ko'payishi kislorodning ozonga aylanishiga olib keladi.

Ozon atmosferada maksimal kontsentratsiyasiga Yer yuzasidan 23-25 ​​km masofada etib, ozon qatlami deb ataladigan qatlamni hosil qiladi.

Ozon qatlami sayyoramizda hayotni saqlab qolishda muhim rol o'ynaydi. U teri kasalliklarini (shu jumladan saraton) keltirib chiqaradigan va biologik jarayonlarga salbiy ta'sir ko'rsatadigan odamlar, hayvonlar va o'simliklar uchun zararli bo'lgan zararli ultrabinafsha quyosh nurlanishini kechiktiradi. Bundan tashqari, karbonat angidrid bilan birgalikda ozon qatlami Yerning termal, infraqizil nurlanishini o'zlashtiradi va uning sovishini oldini oladi.

Biroq, antropogen omillar ta'sirida ozon qatlami vayron bo'ladi, unda "ozon teshiklari" hosil bo'ladi. O'nlab moddalar ma'lum - ozon qatlamini buzadigan atmosferani ifloslantiruvchi moddalar. Olimlar, ayniqsa, samolyot dvigatellari ishlaganda hosil bo‘ladigan azot oksidi xavfli ekanligini o‘rganishdi. Boshqa moddalarning ta'sir darajasiga ko'ra, u tabiiy sharoitda aniqlanmagan.

Ozon qatlamini saqlash va tiklash, uning buzilishi sabablarini aniqlash insoniyatning hal qilinishi kerak bo'lgan eng dolzarb muammolaridan biridir.

Asosiysi haqida qisqacha

Kislorod ikkita allotropik modifikatsiyani - kislorod O2 va ozon O3 ni hosil qiladi, ular molekulaning tarkibi va tuzilishi va shunga mos ravishda xossalari bilan farqlanadi. Kimyoviy elementning xossalari va tuzilishi jihatidan har xil boʻlgan ikki yoki undan ortiq oddiy moddalar shaklida boʻlishi allotropiya, eng oddiy moddalar esa kimyoviy elementning allotropik modifikatsiyalari (shakllari) deyiladi. Kislorodning allotropik modifikatsiyalari - kislorod O2 va ozon O3 - kuchli oksidlovchi moddalar bo'lib, u eng oddiy moddalar va ko'plab murakkab moddalar bilan reaktsiyalarda namoyon bo'ladi. Kislorod bilan oksidlanish reaktsiyalarining mahsulotlari odatda oksidlardir. O3 ozonining oksidlanish kuchi O2 kislorodidan yuqori, bu faqat faol kislorod atomlarining hosil bo'lishi bilan bog'liq.