A molécula de ozono: estrutura, fórmula, modelo. Como funciona molécula de ozono?

A frase "ozono", tornouse coñecido na década de 70. do século pasado, foi recheado no bordo. Pero poucas persoas realmente entender o significado deste concepto ea destrución perigosa da capa de ozono. Unha aínda maior misterio para moitos é a estrutura da molécula de ozono, e unha vez que está directamente relacionado cos problemas da capa de ozono. Imos aprender máis sobre o ozono, a súa estrutura e uso desta sustancia na industria.

Que é ozono

Ozono, ou como se chama, osíxeno activo, - un azul de gas forte olor metálico.

A substancia pode existir en todos os tres estados: gasoso, líquido e sólido.

Así ozono na natureza está só como un gas, formando unha capa de ozono así chamada. Por mor do seu ceo azul aparece en azul.

Como é que a molécula de ozono

O seu apelido de ozono "osíxeno activo" foi debido ás súas semellanzas co osíxeno. Dende o personaxe principal do elemento nestes materiais é de osíxeno (O). Con todo, se a molécula contén 2 átomos de osíxeno que, a molécula de ozono (fórmula - O ₃₎ está constituída por tres átomos dese elemento.

Debido a esta estrutura, propiedades de ozono como osíxeno, pero máis pronunciada. En particular, como _{O2, O3} É un oxidante forte.

A diferenza máis importante entre a "irmá" de substancias que presente que é vital para todos, o seguinte: O ozono non pode respirar, é tóxico se inalado, e é capaz de provocar danos nos pulmóns ou mesmo matar unha persoa. Neste O ₃ é adecuado para a limpeza de aire dende impurezas tóxicas. By the way, precisamente porque é tan fácil para respirar despois da choiva: O ozono oxida substancias nocivas no aire, e que sexan retirados.

molécula de ozono modelo (que consiste en 3, con átomos de osíxeno) aseméllase lixeiramente imaxe ángulo, eo seu tamaño - 117 °. Esta molécula non de electróns non vinculación, é, polo tanto, diamagnético. Ademais, ten polaridade, aínda composta por átomos dun elemento.

Dous átomos da molécula está firmemente ligados un ao outro. E aquí está unha ligazón a un terzo a menos fiable. Por esta razón, unha molécula de ozono (modelo da foto se pode ver a continuación) é moi fráxil, e logo da formación divisións. Xeralmente, cando calquera reacción de descomposición de _O3, de osíxeno.

Debido á inestabilidade do ozono é imposible a colleita e almacenamento e transporte como outras substancias. Por esta razón, a súa produción é máis caro que outros materiais.

Neste caso, unha elevada actividade de O ₃ moléculas Permite que esta sustancia sexa un oxidante forte, máis potente que o osíxeno e máis seguro que cloro.

A molécula de ozono é destruído e lanzado _de O _2, esta reacción é sempre acompañada pola liberación de enerxía. Ao mesmo tempo, de xeito que había un proceso de devolución (a formación de O ₃ O _2), non é necesario gastar menos.

A molécula de ozono gasoso descomposición a unha temperatura de 70 ° C. De ser aumentado para 100 graos ou máis, a reacción é significativamente acelerada. Tamén acelera a desintegración período de ozono moléculas presenza de impurezas.

propiedades O3

Non importa o que calquera dos tres estados permaneceu ozono, mantén unha cor azul. Canto máis duro o material, o máis rico e máis escuros á sombra.

Cada molécula de ozono pesa 48 g / mol. É máis pesado que o aire, o que axuda a separar estes materiais entre si.

O ₃ é capaz de oxidar practicamente todos os metais e non metais (con excepción do ouro, iridio e platino).

Tamén esta sustancia pode participar na reacción de combustión, pero iso require unha temperatura máis elevada que a do O _2.

O ozono é capaz de disolver en H ₂ O eo Freon. En forma líquida, pode ser mesturado co osíxeno líquido, nitróxeno, metano, argon, tetracloruro de carbono e dióxido de carbono.

Como molécula de ozono formado

Moléculas O ₃ fórmanse a través da conexión aos átomos de osíxeno coas moléculas de osíxeno dispoñible. Eles, pola súa vez, aparecerá debido a Eumetazoa doutras moléculas de O _2, debido á súa exposición á descarga eléctrica, os raios ultravioleta, os electróns rápidos, e outras partículas de alta enerxía. Por esta razón, o cheiro peculiar de ozono pode ser sentido preto dos dispositivos eléctricos de ignición ou lámpadas que emiten luz ultravioleta.

Nunha escala industrial ₃ é illado por procesos eléctricos xeradores de ozono ou ozonizador. Nestes dispositivos unha corrente eléctrica de alta tensión é pasado a través dunha cadea gasosa, que contén _{2 O,} e os átomos que serven como "bloques de construción" para o ozono.

Ás veces, estes dispositivos executar osíxeno puro ou aire normal. Sobre a pureza do material de partida depende da calidade do ozono. Así, o médico _3, destinado ao tratamento de feridas, extraer só puro quimicamente O _2.

Historia do descubrimento de ozono

Tendo lidado coa forma como a molécula de ozono parece e como está formado, cómpre descubrir a historia da sustancia.

Foi sintetizado por primeira vez por un investigador holandés Martin Van Marum na segunda metade do século XVIII. Scientific observado que tras pasar polas chispas eléctricas recipiente con gas do aire nel se modifican as súas propiedades. Á vez Van Marum non entendera que as moléculas identificadas dunha nova substancia.

Pero o seu compañeiro alemán nomes Sheynbeyn, tentando usar a electricidade para descompoñer H ₂ O en H ₂ e O, chamou a atención sobre a distribución dun novo gas cun cheiro punxente. Despois de pasar unha chea de investigación, un científico describiu o descubrimento da substancia e deulle o nome de "ozono", en homenaxe a palabra grega "cheirar".

A capacidade para matar fungos e bacterias, así como menor toxicidade de compostos nocivos que teñen substancia aberta ten científicos interesados. 17 anos despois da apertura oficial de preto de ₃ Werner von Siemens é o primeiro dispositivo que permite sintetizar o ozono en calquera cantidade foi construído. E despois de 39 anos de xenio Nikola Tesla inventou e patentou primeiro xerador de ozono do mundo.

Este dispositivo en 2 anos foi usado por primeira vez en Francia, en instalacións de tratamento de auga potable. Desde o inicio do século XX. Europa está comezando a se mover na ozonização de auga potable para a limpeza.

Imperio Ruso por primeira vez a usar esta técnica en 1911, e despois de 5 anos no país foi equipado con case 4 ducia de plantas de purificación de auga potable mediante ozono.

Hoxe, ozonização de auga aos poucos substituíndo cloración. Así, o 95% de toda a auga potable de Europa limpos por O _3. Tamén moi popular esta técnica nos Estados Unidos. Na CEI, que aínda está baixo investigación, porque aínda que este procedemento máis seguro e cómodo, custa máis caro que a cloración.

Áreas de aplicación de ozono

Ademais a purificación de auga, o ₃ ten un número de outras aplicacións.

• O ozono é utilizado como un axente de branqueo na fabricación de papel e tecido.
• osíxeno activo utilizada para viños de desinfección, así como para acelerar os "envellecemento" augardentes de proceso.
• Ao usar diferentes O ₃ son aceites vexetais refinados.
• Moitas veces, este material é usado para o procesamento de produtos perecedoiros, como carne, ovos, froitas e legumes. Neste procedemento non permanece Trazos químicos como a utilización de formaldehido ou cloro, e os produtos poden ser almacenados por moito máis tempo.
• Ozono esterilizar equipos médicos e roupa.
• Tamén purificado O ₃ é usado para unha variedade de procedementos médicos e cosméticos. En particular, pode en odontoloxía desinfectar a boca e as enxivas, así como o tratamento de varias enfermidades (estomatite, herpes, candidíase oral). Nos países europeos, uns ₃ é moi popular para desinfectar feridas.
• Nos últimos anos, fixeron moi populares electrodomésticos portátiles para filtrado de aire e da auga co ozono.

Capa de ozono - o que é?

A unha distancia de 15-35 km por enriba da superficie da terra a capa de ozono, ou, como se chama, o ozonosfera. Neste punto, un O concentrado ₃ serve como un filtro para a radiación solar prexudicial.

Onde é que un tal número de substancias, se as súas moléculas son inestables? Para responder a esta pregunta non é difícil, se se lembra o modelo da molécula de ozono e método de formación. Así, o osíxeno, que consiste en dúas moléculas co osíxeno de entrar na estratosfera, que é Calefacción polos raios solares. Esta enerxía é suficiente para clivar O ₂ átomos de O ₃ que está formado. Así, a capa de ozono non só utiliza unha parte da enerxía solar, pero tamén filtra el absorbe os raios ultravioleta perigosa.

Se dixo anteriormente que o ozono é disolto Freon. Estas substancias gasosas (utilizados na fabricación de desodorizante, extintores de incendio e refrixeradores), xa na atmosfera, o ozono afectar e promover a súa degradación. Como resultado, hai buratos na capa de ozono, a través do cal o planeta caia nefiltrirovanye raios solares que son prexudiciais para os organismos vivos.

Considere as características e estrutura da molécula de ozono, pódese concluír que esta sustancia, aínda perigoso, pero moi útil para a humanidade, de ser debidamente utilizado.