Ozonmolekylet: struktur, formel, model. Hvordan virker ozon molekyle?

Udtrykket "ozon", blev kendt i 70'erne. det sidste århundrede, har længe været udstoppet på kanten. Men kun få mennesker virkelig forstå betydningen af dette begreb og den farlige ødelæggelse af ozonlaget. En endnu større mysterium for mange er strukturen af ozonmolekylet, og fordi det er direkte relateret til problemer af ozonlaget. Lad os lære mere om ozon, dens struktur og anvendelse af dette stof i branchen.

Hvad der er ozon

Ozon, eller som det kaldes, aktivt oxygen, - en gas azure skarp metallisk lugt.

Stoffet kan forekomme i alle tre tilstande: luftformigt, fast og flydende.

Således ozon i naturen findes kun som en gas, der danner en såkaldt ozonlaget. Det er på grund af sin azurblå himmel synes blå.

Hvordan fungerer ozonmolekylet

Hans kaldenavn "aktivt oxygen" ozon skyldtes dens ligheder med oxygen. Da den vigtigste karakter af grundstof i disse materialer er oxygen (O). Men hvis i molekylet af oxygen indeholder to af hans atom er molekylet af ozon (formlen - O ₃₎ er sammensat af 3 atomer af dette element.

På grund af denne struktur, egenskaber af ozon ligesom oxygen, men mere udtalte. Især som _O2, O ₃ Det er en stærk oxidant.

Den vigtigste forskel mellem "søster" af stoffer, der i tankerne er det afgørende for alle, følgende: Ozon kan ikke trække vejret, det er giftigt ved indånding, og er i stand til at give lungeskade eller endda dræbe en person. I dette tilfælde O ₃ er perfekt til rensning af luften af giftige urenheder. Af den måde, netop fordi det er så nemt at trække vejret efter regn: Ozon oxiderer skadelige stoffer i luften, og det er ryddet.

Model ozon molekyle (bestående af 3 med oxygenatomer) lidt ligner vinkel billede, og dens størrelse - 117 °. Dette molekyle har ikke uparrede elektroner, så det er diamagnetisk. Desuden har en polaritet, skønt sammensat af atomer af et grundstof.

To atomer i molekylet er fast bundet til hinanden. Og her er et link til en tredjedel mindre pålidelige. Af denne grund, en ozon-molekyle (foto model kan ses nedenfor) er meget skrøbelig, og snart efter dannelsen af splits. Generelt, når enhver nedbrydningsreaktion af O _3, oxygen.

På grund af den manglende stabilitet af ozon Det er umuligt at høst og lagre og transport som andre stoffer. Af denne grund er dens produktion er dyrere end andre materialer.

I dette tilfælde er den høje aktivitet af molekylerne i O ₃ Den muliggør dette stof at være en stærk oxidant, mere potent end oxygen og sikrere end chlor.

Hvis ozonmolekylet ødelægges og frigivet O ₂ er denne reaktion altid ledsaget af frigivelse af energi. Samtidig, at der var en omvendt proces (dannelse af O ₃ O _2), er det nødvendigt at bruge ikke mindre.

Den gasformige ozonmolekyle sønderdeles ved en temperatur på 70 ° C. Hvis den hæves til 100 grader eller mere reaktionen fremskyndes betydeligt. Det accelererer under sammenbruddet af molekyler af ozon tilstedeværelse af urenheder.

egenskaber O3

Uanset hvad nogen af de tre stater forblev ozon, det bevarer en blå farve. Jo hårdere materiale, den rigere og mørkere nuance.

Hver ozon-molekyle vejer 48 g / mol. Det er tungere end luft, som hjælper med at adskille disse materialer indbyrdes.

O ₃ er i stand til at oxidere praktisk talt alle metaller og ikke-metaller (undtagen guld, iridium og platin).

Desuden kan dette stof deltage i forbrændingsreaktionen, men det kræver en højere temperatur end den for _O2.

Ozon kan opløse i _H2O og freon. I flydende form kan det blandes med flydende oxygen, nitrogen, methan, argon, carbontetrachlorid og kuldioxid.

Efterhånden som det dannes ozon molekyle

Molekyler O ₃ dannes via tilknytningen til oxygenatomerne med oxygenmolekyler rådighed. De til gengæld, forekomme på grund af spaltning af andre O ₂ molekyler på grund af deres eksponering for den elektriske udladning, ultraviolette stråler, hurtige elektroner, og andre højenergi partikler. Af denne grund kan den mærkelig lugt af ozon kunne mærkes i nærheden af de gnister elektriske apparater eller lamper, der udsender ultraviolet lys.

Industriel målestok ₃ isoleres ved elektriske ozon generatorer eller ozonizers. I disse anordninger en høj spænding elektrisk strøm passeres gennem en gasstrøm, som indeholder _O2, og de atomer, som tjener som "byggesten" for ozon.

Undertiden er disse enheder kører rent oxygen eller normal luft. På renheden af udgangsmaterialet afhænger af kvaliteten af ozon. Således, medicinsk O _3, beregnet til behandling af sår, ekstrakt kun kemisk ren _O2.

Historie af opdagelsen af ozon

Efter at have behandlet hvordan ozonmolekylet ser ud og hvordan det er dannet, er det nødvendigt at opdage historien af stoffet.

Det blev først syntetiseret af en hollandsk forsker Martin van Marum i anden halvdel af det XVIII århundrede. Videnskabelig observeret, at efter passage gennem beholderens elektriske gnister med luft gas deri ændrer sine egenskaber. Samtidig Van Marum ikke havde indset, at molekylerne identificeret et nyt stof.

Men hans tyske kollega ved navn Sheynbeyn forsøger med hjælp af elektricitet til at nedbryde _H2O i _H2 og O, gjorde opmærksom på tildelingen af en ny gas med en stikkende lugt. Efter at have tilbragt en masse forskning, en videnskabsmand, der er beskrevet opdagelsen af stoffet og gav ham navnet "ozon" til ære for det græske ord "til lugt."

Evnen til at dræbe svampe og bakterier, samt lavere toksicitet af skadelige forbindelser, som har åbent stof har interesserede forskere. 17 år efter den officielle åbning på ca. ₃ Werner von Siemens blev konstrueret den første enhed, der gør det muligt at syntetisere ozon i enhver mængde. Og efter 39 års geniale Nikola Tesla opfandt han og patenteret verdens første ozon-generator.

Det er denne enhed i 2 år blev første gang brugt i Frankrig i de behandlingsfaciliteter for drikkevand. Siden begyndelsen af det XX århundrede. Europa er ved at bevæge sig i ozon af drikkevand til rengøring.

Russiske rige for første gang at anvende denne teknik i 1911, og efter 5 år i landet var udstyret med næsten 4 dusin anlæg til rensning af drikkevand ved hjælp af ozon.

I dag, vand ozon erstatter gradvis kloring. Således 95% af hele Europa drikkevand renses med O _3. Også meget populær denne teknik i USA. I SNG, er det stadig under efterforskning, fordi selvom denne procedure mere sikker og bekvem, det koster dyrere end kloring.

Anvendelsesområder af ozon

Ud over vand behandling, O ₃ har en række andre anvendelser.

• Anvendes ozon som blegemiddel i fremstillingen af papir og væv.
• Aktiv ilt anvendes til desinfektion vine samt at fremskynde de "ældre" proces Brandy.
• Med omkring ₃ forskellige vegetabilske olier er raffineret.
• Meget ofte dette materiale bruges til forarbejdning af letfordærvelige produkter som kød, æg, frugt og grøntsager. I denne procedure ingen kemiske spor tilbage, som ved brug chlor eller formaldehyd og produkter kan opbevares i meget længere.
• Ozon sterilisere medicinsk udstyr og beklædning.
• Også oprenset O ₃ anvendes til forskellige medicinske og kosmetiske procedurer. Især kan det i tandplejen desinficere munden og tandkød, samt behandling af forskellige sygdomme (stomatitis, herpes, oral candidiasis). I de europæiske lande, omkring ₃ er meget populært at desinficere sår.
• I de senere år blevet utroligt populære bærbare husholdningsapparater til filtrering af luft og vand med ozon.

Ozonlaget - hvad er det?

I en afstand af 15-35 km over Jorden overflade ozonlaget, eller som det kaldes, ozonosfæren. På dette tidspunkt, en koncentreret O ₃ tjener som et filter for skadelig solstråling.

Hvor kommer sådan en række stoffer, hvis dens molekyler er ustabile? For at besvare dette spørgsmål er ikke svært, hvis du husker den model af et molekyle af ozon og en metode til uddannelse. Således ilt, som består af to molekyler med ilt kommer ind i stratosfæren, det opvarmes af solens stråler. Denne energi er tilstrækkelig til at kløve _O2 atomer, hvoraf O ₃ dannes. Således ozonlaget ikke kun bruger en del af solenergi, men også filtrerer det absorberer ultraviolette stråler farlige.

Det blev sagt ovenfor, at ozon opløses freon. Disse gasformige stoffer (der anvendes til fremstilling af deodorant, brandslukkere og køleskabe), en gang i atmosfæren påvirker ozon og bidrage til dens nedbrydning. Som et resultat, der er huller i ozonosfæren, hvorigennem planeten falde nefiltrirovanye sol stråler, der er skadelige for levende organismer.

Overveje de funktioner og struktur af molekyler af ozon, kan det konkluderes, at dette stof, selvom farlig, men meget nyttigt for menneskeheden, hvis den anvendes korrekt.