الأوزون غاز له خصائص قيّمة للغاية للبشرية جمعاء. العنصر الكيميائي الذي يتكون منه هو الأكسجين O. في الواقع ، يعد الأوزون O3أحد التعديلات المتآصلة للأكسجين ، ويتكون من ثلاث وحدات صيغة (O ÷ O ÷ O). المركب الأول والأكثر شهرة هو الأكسجين نفسه ، وبشكل أكثر دقة الغاز الذي يتكون من اثنتين من ذراته (O=O) - O2.
Allotropy هو قدرة عنصر كيميائي واحد على تكوين عدد من المركبات البسيطة ذات الخصائص المختلفة. بفضله ، درست البشرية واستخدمت مواد مثل الماس والجرافيت والكبريت أحادي الميل والمعيني والأكسجين والأوزون. العنصر الكيميائي الذي لديه هذه القدرة لا يقتصر بالضرورة على تعديلين فقط ، البعض لديه أكثر.
تاريخ فتح الاتصال
الوحدة المكونة للعديد من المواد العضوية والمعدنية ، بما في ذلك الأوزون - عنصر كيميائي ، التسميةالذي O هو الأكسجين ، مترجم من اليونانية "oxys" - حامض ، و "gignomai" - للولادة.
لأول مرة ، اكتشف الهولندي مارتن فان مارون تعديلًا متآثرًا جديدًا للأكسجين أثناء تجارب التفريغ الكهربائي في عام 1785 ، وقد جذب انتباهه رائحة معينة. وبعد قرن من الزمان ، لاحظ الفرنسي شنباين وجود نفس الشيء بعد عاصفة رعدية ، مما أدى إلى تسمية الغاز بـ "الرائحة". لكن العلماء خدعوا إلى حد ما ، معتقدين أن حاسة الشم لديهم تشم رائحة الأوزون نفسه. كانت الرائحة التي شموها هي رائحة المركبات العضوية المؤكسدة بالتفاعل مع O3لأن الغاز شديد التفاعل.
هيكل إلكتروني
O2 و O3 ، عنصر كيميائي ، لهما نفس الجزء الهيكلي. الأوزون له هيكل أكثر تعقيدًا. في الأكسجين ، كل شيء بسيط - ذرتان من الأكسجين متصلتان برابطة مزدوجة ، تتكون من مكونات بيتا وبيتا ، وفقًا لتكافؤ العنصر. O3لديها العديد من الهياكل الرنانة.
تربط الرابطة المزدوجة ذرتين من الأكسجين ، والثالثة بها واحدة واحدة. وبالتالي ، بسبب هجرة المكون π ، في الصورة العامة ، تحتوي ثلاث ذرات على اتصال واحد ونصف. هذه الرابطة أقصر من الرابطة الواحدة ولكنها أطول من الرابطة المزدوجة. التجارب التي أجراها العلماء تستبعد إمكانية وجود جزيء دوري.
طرق التركيب
لتكوين غاز مثل الأوزون ، يجب أن يكون العنصر الكيميائي الأكسجين في وسط غازي على شكل ذرات فردية. يتم إنشاء مثل هذه الظروف من خلال الاصطدامجزيئات الأكسجين O2مع الإلكترونات أثناء التفريغ الكهربائي أو الجسيمات الأخرى ذات الطاقة العالية ، وكذلك عندما يتم تشعيعها بالأشعة فوق البنفسجية.
نصيب الأسد من إجمالي كمية الأوزون في الغلاف الجوي الطبيعي تتشكل بطريقة كيميائية ضوئية. يفضل الإنسان استخدام طرق أخرى في النشاط الكيميائي ، مثل ، على سبيل المثال ، التوليف الإلكتروليتي. وهو يتألف من حقيقة أن أقطاب البلاتين توضع في بيئة إلكتروليت مائية ويبدأ التيار. مخطط رد الفعل:
N2O + O2→ O3+ N2+ e-
الخصائص الفيزيائية
الأكسجين (O) هو وحدة مكونة لمادة مثل الأوزون - عنصر كيميائي ، صيغته ، وكذلك الكتلة المولية النسبية ، موضحة في الجدول الدوري. بتكوين O3، يكتسب الأكسجين خصائص تختلف اختلافًا جذريًا عن خصائص O2.
الغاز الأزرق هو الحالة الطبيعية لمركب مثل الأوزون. العنصر الكيميائي والصيغة والخصائص الكمية - كل هذا تم تحديده أثناء تحديد ودراسة هذه المادة. نقطة غليانها هي -111.9 درجة مئوية ، حالة التسييل لها لون أرجواني غامق ، مع انخفاض إضافي في الدرجة إلى -197.2 درجة مئوية ، ويبدأ الذوبان. في حالة التراكم الصلبة ، يكتسب الأوزون لونًا أسود مع صبغة بنفسجية. ذوبانه أعلى بعشر مرات من خاصية الأكسجين O2. عند أدنى تركيزات في الهواء ، يشعر المرءرائحة الأوزون حادة ومحددة وتشبه رائحة المعدن
الخصائص الكيميائية
نشط جدا ، من وجهة نظر رجعية ، هو غاز الأوزون. العنصر الكيميائي الذي يتكون منه هو الأكسجين. الخصائص التي تحدد سلوك الأوزون في التفاعل مع المواد الأخرى هي القدرة العالية للأكسدة وعدم استقرار الغاز نفسه. في درجات الحرارة المرتفعة ، يتحلل بمعدل غير مسبوق ، تتسارع العملية بواسطة محفزات مثل أكاسيد المعادن ، والكلور ، وثاني أكسيد النيتروجين ، وغيرها. خصائص عامل مؤكسد متأصلة في الأوزون بسبب السمات الهيكلية للجزيء وحركة إحدى ذرات الأكسجين ، والتي ، عند الانقسام ، تحول الغاز إلى أكسجين: O3 → O2+ O ·
الأكسجين (الطوب الذي تُبنى منه جزيئات المواد مثل الأكسجين والأوزون) هو عنصر كيميائي. كما هو مكتوب في معادلات التفاعل - O. يعمل الأوزون على أكسدة جميع المعادن باستثناء الذهب والبلاتين ومجموعاتهما الفرعية. يتفاعل مع الغازات الموجودة في الغلاف الجوي - أكاسيد الكبريت والنيتروجين وغيرها. كما أن المواد العضوية لا تظل خاملة ؛ وعمليات كسر الروابط المتعددة من خلال تكوين مركبات وسيطة سريعة بشكل خاص. من المهم للغاية أن تكون منتجات التفاعل غير ضارة بالبيئة والبشر. هذه هي الماء والأكسجين وأكاسيد عالية من عناصر مختلفة وأكاسيد الكربون. المركبات الثنائية من الكالسيوم والتيتانيوم والسيليكون مع الأكسجين لا تتفاعل مع الأوزون.
التطبيق
المنطقة الرئيسية التي يستخدم فيها غاز "الشم"الأوزون. طريقة التعقيم هذه أكثر كفاءة وأمانًا للكائنات الحية من التطهير بالكلور. عند تنقية المياه بالأوزون ، لا يحدث تكوين مشتقات الميثان السامة ، التي تحل محلها الهالوجينات الخطرة.
يتم استخدام طريقة التعقيم الصديقة للبيئة بشكل متزايد في صناعة المواد الغذائية. يتم معالجة معدات التبريد ومرافق تخزين المواد الغذائية بالأوزون ويتم التخلص من الروائح به.
بالنسبة للطب ، لا غنى عن خصائص تطهير الأوزون. يقومون بتطهير الجروح والمحاليل الملحية. الدم الوريدي مُعالج بالأوزون ، وعدد من الأمراض المزمنة تُعالج بغازات "شم".
الوجود في الطبيعة والمعنى
مادة بسيطة أوزون هو عنصر من مكونات غاز الستراتوسفير ، وهي منطقة من الفضاء القريب من الأرض تقع على مسافة حوالي 20-30 كم من سطح الكوكب. يحدث إطلاق هذا المركب أثناء العمليات المرتبطة بالتفريغ الكهربائي وأثناء اللحام وتشغيل آلات التصوير. لكن في الستراتوسفير يتكون 99٪ من إجمالي كمية الأوزون في الغلاف الجوي للأرض ويحتوي على.
كان من الأهمية بمكان وجود الغاز في الفضاء القريب من الأرض. تشكل فيه ما يسمى بطبقة الأوزون ، التي تحمي جميع الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للشمس. من الغريب أن الغاز بحد ذاته يشكل خطرًا على الناس إلى جانب الفوائد العظيمة. زيادة تركيز الأوزون في الهواء الذي يتنفسه الإنسان ضار بالجسم ، بسبب نشاطه الكيميائي الشديد.
