L'ozone est un gaz qui a des propriétés extrêmement précieuses pour toute l'humanité. L'élément chimique avec lequel il est formé est l'oxygène O. En fait, l'ozone O3 est l'une des modifications allotropiques de l'oxygène, composée de trois unités de formule (O÷O÷O). Le premier composé, le plus connu, est l'oxygène lui-même, plus précisément le gaz formé par deux de ses atomes (O=O) - O2.
L'allotropie est la capacité d'un élément chimique à former un certain nombre de composés simples aux propriétés différentes. Grâce à lui, l'humanité a étudié et utilise des substances telles que le diamant et le graphite, le soufre monoclinique et rhombique, l'oxygène et l'ozone. Un élément chimique qui a cette capacité n'est pas nécessairement limité à seulement deux modifications, certains en ont plus.
Historique des ouvertures de connexion
L'unité constitutive de nombreuses substances organiques et minérales, y compris l'ozone - un élément chimique, la désignationoù O est l'oxygène, traduit du grec "oxys" - aigre, et "gignomai" - donner naissance.
Pour la première fois, une nouvelle modification allotropique de l'oxygène lors d'expériences avec des décharges électriques fut découverte en 1785 par le Hollandais Martin van Marun, son attention fut attirée par une odeur spécifique. Et un siècle plus tard, le Français Shenbein a noté la présence du même après un orage, ce qui a donné au gaz le nom de "senteur". Mais les scientifiques ont été quelque peu trompés, croyant que leur odorat sentait l'ozone lui-même. L'odeur qu'ils ont sentie était celle de composés organiques oxydés par réaction avec O3 car le gaz est très réactif.
Structure électronique
O2 et O3, un élément chimique, ont le même fragment structurel. L'ozone a une structure plus complexe. Dans l'oxygène, tout est simple - deux atomes d'oxygène sont reliés par une double liaison, constituée de composants ϭ et π, selon la valence de l'élément. O3 a plusieurs structures résonnantes.
Une double liaison relie deux oxygènes, et la troisième en a un seul. Ainsi, en raison de la migration du composant π, dans l'image globale, trois atomes ont une connexion un et demi. Cette liaison est plus courte qu'une simple liaison mais plus longue qu'une double liaison. Les expériences menées par les scientifiques excluent la possibilité d'une molécule cyclique.
Méthodes de synthèse
Pour la formation d'un gaz tel que l'ozone, l'élément chimique oxygène doit se trouver dans un milieu gazeux sous forme d'atomes individuels. De telles conditions sont créées par la collisionmolécules d'oxygène O2 avec des électrons lors de décharges électriques ou d'autres particules à haute énergie, ainsi que lorsqu'il est irradié par des ultraviolets.
La part du lion de la quantité totale d'ozone dans l'atmosphère naturelle est formée par une méthode photochimique. L'homme préfère utiliser d'autres méthodes dans l'activité chimique, comme, par exemple, la synthèse électrolytique. Elle consiste dans le fait que des électrodes de platine sont placées dans un environnement électrolytique aqueux et qu'un courant est lancé. Schéma de réaction:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Propriétés physiques
L'oxygène (O) est une unité constitutive d'une substance telle que l'ozone - un élément chimique dont la formule, ainsi que la masse molaire relative, sont indiquées dans le tableau périodique. Formant O3, l'oxygène acquiert des propriétés radicalement différentes de celles de O2.
Le gaz bleu est l'état normal d'un composé tel que l'ozone. L'élément chimique, la formule, les caractéristiques quantitatives - tout cela a été déterminé lors de l'identification et de l'étude de cette substance. Le point d'ébullition est de -111,9 ° C, l'état liquéfié a une couleur violet foncé, avec une nouvelle diminution du degré à -197,2 ° C, la fusion commence. A l'état solide d'agrégation, l'ozone acquiert une couleur noire avec une teinte violette. Sa solubilité est dix fois supérieure à cette propriété de l'oxygène O2. Aux moindres concentrations dans l'air, on sentl'odeur de l'ozone, elle est forte, spécifique et ressemble à l'odeur du métal.
Propriétés chimiques
Très actif, d'un point de vue réactionnaire, est le gaz ozone. L'élément chimique qui le forme est l'oxygène. Les caractéristiques qui déterminent le comportement de l'ozone en interaction avec d'autres substances sont le pouvoir oxydant élevé et l'instabilité du gaz lui-même. À des températures élevées, il se décompose à une vitesse sans précédent, le processus est accéléré par des catalyseurs tels que les oxydes métalliques, le chlore, le dioxyde d'azote et autres. Les propriétés d'un agent oxydant sont inhérentes à l'ozone en raison des caractéristiques structurelles de la molécule et de la mobilité de l'un des atomes d'oxygène qui, en se séparant, transforme le gaz en oxygène: O3→ O2 + O ·
L'oxygène (la brique à partir de laquelle les molécules de substances telles que l'oxygène et l'ozone sont construites) est un élément chimique. Comme il est écrit dans les équations de réaction - O. L'ozone oxyde tous les métaux à l'exception de l'or, du platine et de ses sous-groupes. Il réagit avec les gaz de l'atmosphère - oxydes de soufre, d'azote et autres. Les substances organiques ne restent pas non plus inertes; les processus de rupture de liaisons multiples par la formation de composés intermédiaires sont particulièrement rapides. Il est extrêmement important que les produits de réaction soient inoffensifs pour l'environnement et l'homme. Ce sont l'eau, l'oxygène, les oxydes supérieurs de divers éléments, les oxydes de carbone. Les composés binaires de calcium, de titane et de silicium avec de l'oxygène n'interagissent pas avec l'ozone.
Demande
La principale zone d'utilisation du gaz "odorant" estozonation. Cette méthode de stérilisation est beaucoup plus efficace et plus sûre pour les organismes vivants que la désinfection au chlore. Lors de la purification de l'eau avec de l'ozone, la formation de dérivés de méthane toxiques, remplacés par des halogènes dangereux, ne se produit pas.
De plus en plus, cette méthode de stérilisation respectueuse de l'environnement est utilisée dans l'industrie alimentaire. Les équipements de réfrigération et les installations de stockage des aliments sont traités à l'ozone et les odeurs sont éliminées avec.
Pour la médecine, les propriétés désinfectantes de l'ozone sont également indispensables. Ils désinfectent les plaies, les solutions salines. Le sang veineux est ozoné et un certain nombre de maladies chroniques sont traitées avec un gaz "odorant".
Être dans la nature et le sens
Substance simple, l'ozone est un élément de la composition gazeuse de la stratosphère, une région de l'espace proche de la Terre située à une distance d'environ 20 à 30 km de la surface de la planète. La libération de ce composé se produit lors des processus associés aux décharges électriques, lors du soudage et du fonctionnement des photocopieurs. Mais c'est dans la stratosphère que 99 % de la quantité totale d'ozone dans l'atmosphère terrestre se forme et contient.
La présence de gaz dans l'espace proche de la Terre était d'une importance vitale. Il y forme la soi-disant couche d'ozone, qui protège tous les êtres vivants du rayonnement ultraviolet mortel du soleil. Curieusement, mais avec de grands avantages, le gaz lui-même est dangereux pour les gens. Une augmentation de la concentration d'ozone dans l'air qu'une personne respire est nocive pour le corps, en raison de son activité chimique extrême.
