Ozone là một loại khí có những đặc tính vô cùng quý giá đối với cả nhân loại. Nguyên tố hóa học mà nó được tạo thành là oxy O. Thực tế, ozon O3là một trong những biến đổi dị hướng của oxy, bao gồm ba đơn vị công thức (O ÷ O ÷ O). Hợp chất đầu tiên và được biết đến nhiều hơn là chính oxy, chính xác hơn là khí được tạo thành bởi hai nguyên tử của nó (O=O) - O2.
Tính dị hướng là khả năng của một nguyên tố hóa học tạo thành một số hợp chất đơn giản với các tính chất khác nhau. Nhờ nó, loài người đã nghiên cứu và sử dụng các chất như kim cương và than chì, lưu huỳnh đơn chất và hình thoi, ôxy và ôzôn. Một nguyên tố hóa học có khả năng này không nhất thiết chỉ giới hạn ở hai biến đổi, một số có nhiều hơn.
Lịch sử mở kết nối
Đơn vị cấu thành của nhiều chất hữu cơ và khoáng chất, bao gồm như ozon - một nguyên tố hóa học, ký hiệumà O là oxy, được dịch từ tiếng Hy Lạp "oxys" - chua và "gignomai" - để sinh con.
Lần đầu tiên, một biến đổi dị hướng mới của oxy trong các thí nghiệm phóng điện được phát hiện vào năm 1785 bởi Martin van Marun, người Hà Lan, sự chú ý của ông đã bị thu hút bởi một mùi cụ thể. Và một thế kỷ sau, Shenbein, người Pháp, đã ghi nhận sự hiện diện của thứ tương tự sau một cơn giông, kết quả là khí được gọi là "có mùi". Nhưng các nhà khoa học đã phần nào bị đánh lừa, họ tin rằng khứu giác của họ đã ngửi thấy mùi của chính ozone. Mùi mà họ ngửi thấy là mùi của các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa bằng cách phản ứng với O3vì khí có phản ứng mạnh.
Cơ cấu điện tử
O2 và O3, một nguyên tố hóa học, có cùng một đoạn cấu trúc. Ozone có cấu trúc phức tạp hơn. Trong oxy, mọi thứ đều đơn giản - hai nguyên tử oxy được nối với nhau bằng một liên kết đôi, bao gồm các thành phần ϭ- và π, theo hóa trị của nguyên tố. Ô3có một số cấu trúc cộng hưởng.
Một liên kết đôi kết nối hai oxy và liên kết thứ ba có một oxy duy nhất. Do đó, do sự di chuyển của thành phần π, trong bức tranh tổng thể, ba nguyên tử có một liên kết rưỡi. Liên kết này ngắn hơn liên kết đơn nhưng dài hơn liên kết đôi. Các thí nghiệm do các nhà khoa học thực hiện loại trừ khả năng có một phân tử tuần hoàn.
Các phương pháp tổng hợp
Để tạo thành một loại khí như ozon, nguyên tố hóa học oxy phải ở trong môi trường khí ở dạng các nguyên tử riêng lẻ. Những điều kiện như vậy được tạo ra bởi sự va chạmphân tử oxy O2với các electron trong quá trình phóng điện hoặc các hạt khác có năng lượng cao, cũng như khi nó được chiếu xạ bằng tia cực tím.
Phần sư tử trong tổng lượng ozone trong khí quyển tự nhiên được hình thành bằng phương pháp quang hóa. Con người thích sử dụng các phương pháp khác trong hoạt động hóa học, chẳng hạn như tổng hợp điện phân. Nó bao gồm thực tế là các điện cực bạch kim được đặt trong một môi trường nước điện phân và một dòng điện được khởi động. Sơ đồ phản ứng:
N2O + O2→ O3+ N2+ e-
Tính chất vật lý
Oxy (O) là đơn vị cấu thành của một chất như ozon - một nguyên tố hóa học, công thức của nó, cũng như khối lượng mol tương đối, được chỉ ra trong bảng tuần hoàn. Tạo thành O3, oxy thu được các đặc tính hoàn toàn khác với O2.
Khí màu xanh lam là trạng thái bình thường của một hợp chất như ozon. Nguyên tố hóa học, công thức, đặc điểm định lượng - tất cả những điều này đã được xác định trong quá trình xác định và nghiên cứu chất này. Nhiệt độ sôi của nó là -111,9 ° C, trạng thái hóa lỏng có màu tím sẫm, với mức độ giảm tiếp tục đến -197,2 ° C, bắt đầu nóng chảy. Ở trạng thái tập hợp rắn, ozon thu được màu đen pha chút tím. Độ hòa tan của nó cao hơn gấp mười lần so với tính chất này của oxy O2. Ở nồng độ nhỏ nhất trong không khí, người ta cảm thấymùi của ozone, nó sắc nét, đặc trưng và giống như mùi kim loại.
Tính chất hóa học
Rất tích cực, theo quan điểm phản động, là khí ozone. Nguyên tố hóa học tạo thành nó là oxy. Các đặc điểm quyết định hành vi của ozone trong tương tác với các chất khác là khả năng oxy hóa cao và tính không ổn định của chính khí. Ở nhiệt độ cao, nó bị phân hủy với tốc độ chưa từng có, quá trình này được đẩy nhanh bởi các chất xúc tác như oxit kim loại, clo, nitơ đioxit và những chất khác. Các đặc tính của chất ôxy hóa vốn có trong ôzôn do các đặc điểm cấu tạo của phân tử và tính linh động của một trong các nguyên tử ôxy, khi tách ra, biến khí thành ôxy: O3→ O2+ O ·
Ôxy (viên gạch tạo nên các phân tử của các chất như ôxy và ôzôn) là một nguyên tố hóa học. Như nó được viết trong các phương trình phản ứng - O. Ôzôn ôxy hóa tất cả các kim loại ngoại trừ vàng, bạch kim và các phân nhóm của nó. Nó phản ứng với các loại khí trong khí quyển - ôxít lưu huỳnh, nitơ và các chất khác. Các chất hữu cơ cũng không còn trơ; quá trình phá vỡ nhiều liên kết thông qua việc hình thành các hợp chất trung gian đặc biệt nhanh. Điều cực kỳ quan trọng là các sản phẩm phản ứng không gây hại cho môi trường và con người. Đó là nước, oxy, oxit cao hơn của các nguyên tố khác nhau, oxit cacbon. Các hợp chất nhị phân của canxi, titan và silic với ôxy không tương tác với ôzôn.
Đơn
Khu vực chính sử dụng khí "có mùi"ozon hóa. Phương pháp khử trùng này hiệu quả hơn và an toàn hơn cho các sinh vật sống so với khử trùng bằng clo. Khi lọc nước bằng ozone, không xảy ra sự hình thành các dẫn xuất metan độc hại, được thay thế bằng các halogen nguy hiểm.
Càng ngày, phương pháp khử trùng thân thiện với môi trường này càng được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Thiết bị làm lạnh, thiết bị bảo quản thực phẩm được xử lý bằng ozone và loại bỏ mùi hôi bằng ozone.
Đối với y học, đặc tính khử trùng của ozone cũng không thể thiếu. Chúng sát trùng vết thương, dung dịch muối sinh lý. Máu tĩnh mạch được ozon hóa, và một số bệnh mãn tính được điều trị bằng khí "có mùi".
Mang bản chất và ý nghĩa
Chất đơn giản là ozon là một phần tử thuộc thành phần khí của tầng bình lưu, một vùng không gian gần Trái đất nằm cách bề mặt hành tinh khoảng 20-30 km. Việc giải phóng hợp chất này xảy ra trong các quá trình liên quan đến phóng điện, trong quá trình hàn và hoạt động của máy photocopy. Nhưng chính trong tầng bình lưu, 99% tổng lượng ozone trong bầu khí quyển của Trái đất được hình thành và chứa.
Cực kỳ quan trọng là sự hiện diện của khí trong không gian gần Trái đất. Nó hình thành trong đó cái gọi là tầng ôzôn, bảo vệ mọi sinh vật khỏi bức xạ cực tím chết người của mặt trời. Lạ lùng là vậy, nhưng cùng với những lợi ích to lớn, chính khí gây nguy hiểm cho con người. Sự gia tăng nồng độ ôzôn trong không khí mà một người hít thở có hại cho cơ thể, do hoạt động hóa học cực đoan của nó.
