Molekyul ng ozone: istraktura, pormula, modelo. Ano ang hitsura ng isang molecule ng ozone?

Ang pariralang "osono layer", na naging kilala noong dekada ng 70. Ang huling siglo, para sa isang mahabang panahon na pinalamanan sa gilid. Gayunman, napakakaunting mga tao ang tunay na nauunawaan kung ano ang kahulugan ng konsepto at kung paano mapanganib ang pagkawasak ng layer ng ozone. Ang isang mas malaking misteryo para sa marami ang istraktura ng molecule ng ozone, at sa katunayan ito ay direktang may kaugnayan sa mga problema ng ozone layer. Alamin natin ang higit pa tungkol sa ozone, ang istraktura at paggamit nito sa sangkap sa industriya.

Ano ang ozone

Ozone, o, tulad ng tinatawag din itong, aktibong oxygen, ay isang gas ng azure na kulay na may matalim na amoy ng metal.

Ang substansiya na ito ay maaaring umiiral sa lahat ng tatlong pinagsama-samang estado: gaseous, solid at likido.

Sa likas na katangian, ang ozone ay matatagpuan lamang sa anyo ng isang gas, na bumubuo sa tinatawag na ozone layer. Ito ay dahil sa kulay azure nito na ang langit ay parang asul.

Anong hitsura ng isang molecule ng ozone

Ang palayaw na "aktibong oxygen" osono ay dahil sa pagkakatulad nito sa oxygen. Kaya ang pangunahing elementong aktibong kemikal sa mga sangkap na ito ay oxygen (O). Gayunpaman, kung mayroong 2 atoms sa molecule ng oxygen, ang molekula ng ozone (formula - O ₃ ) ay binubuo ng 3 atoms ng sangkap na ito.

Dahil sa istraktura na ito, ang mga katangian ng osono ay katulad ng oxygen, ngunit mas malinaw. Sa partikular, tulad ng O ₂ , O ₃ Ay ang pinakamatibay na oxidant.

Ang pinakamahalagang pagkakaiba sa pagitan ng mga "kaugnay na" sangkap, na mahalaga para sa lahat, ay ang mga sumusunod: ang ozone ay hindi maaaring hininga, ito ay nakakalason at, kung ang inhaled, maaari itong makapinsala sa mga baga o kahit na pumatay ng isang tao. Kasabay nito, ang O _{3 ay} ganap na angkop para sa paglilinis ng hangin mula sa mga nakakalason na impurities. Sa pamamagitan ng paraan, ito ay dahil sa ito na pagkatapos ng ulan ito madaling breathes: osono oxidizes mapanganib na mga sangkap na nakapaloob sa hangin, at ito ay purified.

Ang modelo ng ozone molecule (na binubuo ng 3 oxygen atoms) ay kaunti tulad ng imahe ng anggulo, at laki nito ay 117 °. Ang Molekyul na ito ay walang mga electron na hindi pares, samakatuwid ito ay diamagnetic. Bilang karagdagan, mayroon itong polarity, kahit na binubuo ito ng mga atom ng isang elemento.

Dalawang atoms ng mice na ito ay matatag na magkakasama. Ngunit ang koneksyon sa ikatlo ay hindi gaanong maaasahan. Para sa kadahilanang ito, ang molekula ng ozone (ang modelo ng larawan ay nakikita sa ibaba) ay napaka-babasagin at ilang sandali lamang matapos mabulok ito. Bilang isang patakaran, ang oxygen ay inilabas sa panahon ng anumang reaksyon ng O _{3 ng} agnas.

Dahil sa kawalan ng katatagan ng ozone, hindi ito maaaring maimbak at maimbak, at dinadala bilang iba pang mga sangkap. Para sa kadahilanang ito, ang produksyon nito ay mas mahal kaysa sa iba pang mga sangkap.

Ang mataas na aktibidad ng O ₃ molecules Pinapayagan ang sangkap na ito upang maging pinakamatibay na oksihenant, mas malakas kaysa sa oxygen, at mas ligtas kaysa sa murang luntian.

Kung ang molekula ng ozone ay nahuhulog at ang O _{2 ay inilabas} , ang reaksyong ito ay laging sinamahan ng paglabas ng enerhiya. Sa parehong oras, upang ang proseso ng reverse (pagbuo ng O ₃ mula sa O ₂ ) ay maganap, kinakailangan na hindi ito kukunin.

Sa puno ng gas na estado, ang ions ng ozone ay nabulok sa temperatura ng 70 ° C. Kung ito ay itataas sa 100 degrees o higit pa, ang reaksyon ay lubhang mapabilis. Pinabilis din ang panahon ng pagkabulok ng mga molecule ng ozone sa pagkakaroon ng mga impurities.

Mga Katangian ng O3

Sa alinman sa tatlong estado ozone ay, ito ay nananatiling asul. Ang mas matapang na sangkap, mas matindi at mas matingkad na lilim na ito.

Ang bawat molekula ng ozone ay may timbang na 48 g / mol. Mas mabigat kaysa sa hangin, na tumutulong upang paghiwalayin ang mga sangkap na ito sa kanilang mga sarili.

Ang O ₃ ay makakapag-oxidize ng halos lahat ng mga metal at non-riles (maliban sa ginto, iridium at platinum).

Gayundin, ang sangkap na ito ay maaaring lumahok sa reaksyon ng combustion, ngunit nangangailangan ito ng mas mataas na temperatura kaysa sa O ₂ .

Ang Ozone ay maaaring matunaw sa H ₂ O at Freons. Sa likidong estado, maaari itong ihalo sa likido oxygen, nitrogen, methane, argon, tetrachlorocarbon at carbon dioxide.

Paano nabuo ang isang molecule ng ozone

O ₃ molecules ay nabuo sa pamamagitan ng paglalapat ng libreng oxygen atoms sa molecules ng oxygen. Lumilitaw din ang mga ito dahil sa paghahati ng iba pang mga O ₂ molecule dahil sa pagkilos ng mga electric discharges, ultraviolet rays, mabilis na mga electron at iba pang mataas na enerhiya na mga particle sa kanila. Para sa kadahilanang ito, ang tiyak na amoy ng osono ay maaaring madama malapit sa sparkling electrical appliances o lamp na nagpapalabas ng ultraviolet radiation.

Sa isang pang-industriya na sukat, ang O _{3 ay} nakahiwalay gamit ang electric ozone generators o ozonizers. Sa mga aparatong ito, ang isang de-kuryenteng kasalukuyang ng mataas na boltahe ay naipasa sa pamamagitan ng isang stream ng gas kung saan matatagpuan ang O ₂ , ang mga atom na nagsisilbing "materyal na gusali" para sa ozone.

Kung minsan ang dalisay na oxygen o ordinaryong hangin ay inilunsad sa mga aparatong ito. Ang kalidad ng nagresultang osono ay nakasalalay sa kadalisayan ng paunang produkto. Kaya, ang medikal na O ₃ , na nilayon para sa paggamot ng mga sugat, ay nakuha lamang mula sa kemikal na purong O ₂ .

Kasaysayan ng pagtuklas ng ozone

Ang pagkakaroon ng pakikitungo sa kung ano ang hitsura ng molecule ng osono at kung paano ito nabuo, ito ay nagkakahalaga ng pamilyar sa kasaysayan ng bagay na ito.

Unang isinama ito ng mananaliksik ng Netherlands na si Martin Van Marum sa ikalawang kalahati ng ika-18 siglo. Napansin ng siyentipiko na pagkaraan ng pagdaan ng electric sparks sa pamamagitan ng tangke na may hangin, binago ng gas sa mga ari-arian nito. Kasabay nito ay hindi naintindihan ni Van Marum na ihiwalay niya ang mga molecule ng bagong substansiya.

Ngunit ang kanyang Aleman na kasamahan na nagngangalang Scheinbein, na sinusubukang gamitin ang kuryente upang mabulok ang H ₂ O sa H at O ₂ , ay nakuha ang pansin sa paglalaan ng isang bagong gas na may masang amoy. Matapos magsagawa ng maraming pananaliksik, inilarawan ng siyentipiko ang sangkap na natuklasan niya at binigyan siya ng pangalan na "ozone" bilang karangalan sa salitang "amoy" sa salitang Griyego.

Ang kakayahang pumatay ng fungi at bakterya, pati na rin ang pagbabawas ng toxicity ng mga mapanganib na compound, na may bukas na substansiya, na interesado sa maraming mga siyentipiko. 17 taon pagkatapos ng opisyal na pagbubukas ng O _{3 ni} Werner von Siemens, ang unang kagamitan ay itinayo, na ginagawang posible na i-synthesize ang osono sa anumang dami. At pagkatapos ng isa pang 39 na taon ng henyo na si Nikola Tesla imbento at patentado ang unang ozone generator sa mundo.

Ang aparatong ito na, pagkaraan ng 2 taon, unang ginamit sa France para sa mga halaman ng pagdalisay para sa inuming tubig. Sa simula ng XX century. Nagsisimula ang Europa na lumipat sa ozonation ng inuming tubig para sa pagdalisay nito.

Ginamit ng Imperyo ng Rusya ang pamamaraan na ito sa unang pagkakataon noong 1911, at pagkatapos ng 5 taon halos 4 na dose-dosenang mga pag-install para sa paglilinis ng inuming tubig sa tulong ng ozone ay nilagyan sa bansa.

Ang pag-omosdate ng tubig ay unti-unting pumapalit sa chlorination. Kaya, 95% ng lahat ng inuming tubig sa Europa ay pinadalisay gamit ang O ₃ . Ang pamamaraang ito ay napakapopular din sa USA. Sa CIS ito ay pa rin sa yugto ng pag-aaral, dahil, bagaman ang pamamaraan na ito ay mas ligtas at mas maginhawa, nagkakahalaga ito ng higit sa chlorination.

Mga lugar ng paggamit ng osono

Bilang karagdagan sa paglilinis ng tubig, ang O ₃ ay may ilang iba pang mga application.

• Ang Ozone ay ginagamit bilang isang pagpapaputi sa paggawa ng papel at tela.
• Ang aktibong oxygen ay ginagamit upang maglinis ng alak, pati na rin upang mapabilis ang proseso ng "aging" cognacs.
• Sa tulong ng O _3, iba't ibang mga langis ng halaman ay pino.
• Kadalasang ginagamit ang sangkap na ito para sa pagproseso ng mga sirain na produkto, tulad ng karne, itlog, prutas at gulay. Ang pamamaraan na ito ay hindi nag-iiwan ng mga bakas ng kemikal, tulad ng paggamit ng murang luntian o pormaldehayd, at ang mga produkto ay maaaring maimbak nang malaki.
• Ang ozone ay nagsasagawa ng medikal na kagamitan at damit.
• Din purified O _{3 ay} ginagamit para sa iba't ibang medikal at kosmetiko pamamaraan. Sa partikular, sa tulong nito sa stomatology disinfect ang oral cavity at gilagid, at din tratuhin ang iba't ibang mga sakit (stomatitis, herpes, oral candidiasis). Sa mga bansang Europa, ang O _{3 ay} napakapopular para sa pagdidisimpekta ng mga sugat.
• Sa mga nakalipas na taon, ang mga portable home appliances para sa pag-filter ng hangin at tubig sa tulong ng ozone ay naging napakapopular.

Ang layer ng ozone - ano ito?

Sa layo na 15-35 km sa ibabaw ng ibabaw ng Earth mayroong isang ozone layer, o, tulad ng tinatawag din na ito, ang ozonosphere. Sa puntong ito, ang puro O3 ay nagsisilbi bilang isang uri ng filter para sa nakakapinsalang solar radiation.

Saan nagmula ang halaga ng bagay na ito, kung ang mga molecule nito ay hindi matatag? Ang sagot sa tanong na ito ay hindi mahirap, kung naaalala mo ang modelo ng molekula ng ozone at ang paraan na ito ay nabuo. Kaya, ang oxygen, na binubuo ng 2 molecules ng oxygen, na nakapasok sa istratospera, ay pinainit doon sa pamamagitan ng mga sinag ng araw. Ang enerhiya na ito ay sapat na upang split O _{2 sa} atoms mula sa kung saan O ₃ ay nabuo. Sa kasong ito, ang layer ng ozone ay hindi lamang gumagamit ng bahagi ng solar energy, kundi pati ang mga filter nito, ay sumisipsip sa mapanganib na ultraviolet.

Ito ay sinabi sa itaas na osono ay dissolved sa pamamagitan ng freons. Ang mga gas na sangkap na ito (ginagamit sa paggawa ng mga deodorant, mga pamatay ng apoy at mga refrigerator), na nakakaapekto sa atmospera, nakakaapekto sa osono at nagtataguyod ng agnas nito. Bilang resulta, ang mga butas sa ozonosphere ay lumilitaw sa pamamagitan ng kung saan ang mga sinag ng hindi sinasadya ng araw ay nakarating sa planeta, na may nakapipinsalang epekto sa mga nabubuhay na organismo.

Kung isinasaalang-alang ang mga kakaiba at istraktura ng mga molecule ng ozone, maaaring matanto ng isa na ang bagay na ito, bagama't mapanganib, ay lubhang kapaki-pakinabang para sa sangkatauhan kung ito ay ginagamit ng tama.