جزيء الأوزون: الهيكل والصيغة، نموذج. كيف جزيء الأوزون؟

عبارة "الأوزون"، أصبح يعرف في 70s. القرن الماضي، منذ فترة طويلة محشوة على حافة الهاوية. لكن قلة من الناس يفهمون حقا معنى هذا المفهوم وتدمير خطير للطبقة الأوزون. لغز أكبر للكثيرين هو بنية جزيء الأوزون، وذلك لأنها ترتبط مباشرة لمشاكل طبقة الأوزون. دعونا نتعلم المزيد عن الأوزون، وهيكلها واستخدام هذه المادة في هذه الصناعة.

ما هو الأوزون

الأوزون، أو كما يطلق عليه، الأكسجين النشط، - وهو اللازوردية الغاز معدني حاد الرائحة.

يمكن أن توجد هذه المادة في جميع الدول الثلاث: الغازية، الصلبة والسائلة.

وهكذا وجدت الأوزون في الطبيعة فقط كغاز، وتشكيل طبقة الأوزون يسمى. فذلك لأن من السماء اللازوردية في ظهور الأزرق.

كيف يمكن للجزيء الأوزون

كان من المقرر أن التشابه مع الأكسجين لقبه "الأكسجين النشط" الأوزون. منذ الطابع الرئيسي للعنصر كيميائي في هذه المواد هو الأكسجين (O). ومع ذلك، إذا كان جزيء يحتوي على 2 ذرة الأكسجين ذلك، فإن جزيء الأوزون (صيغة - O ₃₎ يتكون من ثلاث ذرات من هذا العنصر.

ونتيجة لهذا الهيكل، وخصائص الأوزون مثل الأكسجين، ولكن أكثر وضوحا. على وجه الخصوص، كما O _2، O ₃ وهو مؤكسد قوي.

الفرق الأهم بين "الشقيقة" من المواد التي في الاعتبار أنه أمر حيوي للجميع، ما يلي: الأوزون لا يستطيع التنفس، فمن السامة في حالة استنشاقه، وقادرة على إحداث أضرار في الرئة أو حتى قتل شخص. في هذه O ₃ هو مناسبة لتنقية الهواء من الشوائب السامة. بالمناسبة، بالضبط لأنه من السهل جدا للتنفس بعد المطر: الأوزون يكسد المواد الضارة في الهواء، ومسح.

جزيء الأوزون النموذجي (تتكون من 3 مع ذرات الأكسجين) يشبه قليلا صورة زاوية، وحجمه - 117 درجة. هذا الجزيء لا يوجد لديه الإلكترون أونبايريد، وبالتالي diamagnetic. وبالإضافة إلى ذلك، فقد قطبية، على الرغم من أن تتكون من ذرات عنصر واحد.

والمستعبدين ذرتي الجزيء بحزم مع بعضها البعض. وهنا رابط إلى ثلث أقل موثوقية. لهذا السبب، (يمكن رؤية الصورة النموذجية أدناه) جزيء الأوزون لا يزال هشا للغاية، وبعد وقت قصير من تشكيل الانقسامات. عموما، عند أي تحلل رد فعل O _{3، والأكسجين.}

نظرا لعدم استقرار الأوزون أنه من المستحيل أن حصاد وتخزين والنقل كما غيرها من المواد. لهذا السبب، إنتاجها هو أكثر تكلفة من غيرها من المواد.

في هذه الحالة نشاط عال من O ₃ جزيئات وهي تمكن هذه المادة أن تكون أكسدة قوية، وأكثر فعالية من الأوكسجين وأكثر أمانا من الكلور.

إذا تم تدمير جزيء الأوزون وأفرج عنه O _2، ويرافق هذا التفاعل دائما من قبل الافراج عن الطاقة. وفي الوقت نفسه، بحيث كان هناك عملية العودة (تشكيل O ₃ O _2)، فإنه ليس من الضروري أن تنفق أقل.

جزيء الأوزون الغازي تتحلل عند درجة حرارة 70 درجة مئوية. إذا تم رفعه إلى 100 درجة مئوية أو أكثر، هو تسارع كبير في رد الفعل. يسرع أيضا فترة تفكك الأوزون الجزيئات وجود الشوائب.

خصائص O3

بغض النظر عن أي من الدول الثلاث ظلت الأوزون، فإنه يحتفظ اللون الأزرق. أصعب المواد، وأكثر ثراء وأكثر قتامة الظل.

كل جزيء الأوزون يزن 48 جم / مول. ومن أثقل من الهواء، مما يساعد على فصل هذه المواد فيما بينها.

O ₃ قادر على أكسدة تقريبا جميع المعادن وغير المعادن (باستثناء الذهب، الايريديوم والبلاتين).

أيضا هذه المادة أن يشاركوا في رد فعل الاحتراق، ولكن هذا يتطلب درجة حرارة أعلى من O _2.

الأوزون هو قادرة على حل في H ₂ O وغاز الفريون. في شكل سائل قد تكون مختلطة مع الأكسجين السائل والنيتروجين والميثان والأرجون، ورابع كلوريد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

كما شكلت جزيء الأوزون

تتشكل جزيئات O ₃ عبر المرفق إلى ذرات الأكسجين مع جزيئات الأكسجين المتاحة. وهي، بدورها، تظهر بسبب الانقسام أخرى O ₂ الجزيئات وذلك بسبب تعرضها إلى التفريغ الكهربائي، والأشعة فوق البنفسجية، الإلكترونات السريعة، وغيرها من الجسيمات ذات الطاقة العالية. لهذا السبب، يمكن الشعور رائحة غريبة الأوزون بالقرب من الأجهزة أو مصابيح الكهربائية مما اثار التي تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية.

على نطاق صناعي ₃ معزولة من قبل الكهربائية مولدات الأوزون أو المعالج بالأوزون. في هذه الأجهزة يتم تمرير تيار كهربائي عالية الجهد من خلال تيار الغاز الذي يحتوي O _2، والذرات التي تكون بمثابة "اللبنات" لطبقة الأوزون.

أحيانا هذه الأجهزة تعمل الأكسجين النقي أو الهواء الطبيعي. على نقاء المواد بدءا يعتمد على نوعية الأوزون. وهكذا، O الطبية _{3، وتهدف} لعلاج الجروح واستخراج فقط كيميائيا نقية O _2.

تاريخ اكتشاف الأوزون

وقد تناولت كيف يبدو جزيء الأوزون وكيف يتم تشكيلها، فمن اللازمة لاكتشاف تاريخ هذه المادة.

تم تصنيعه لأول مرة من قبل الباحث الهولندي مارتن فان ماروم في النصف الثاني من القرن الثامن عشر. لاحظ العلم أنه بعد مرورا الشرر الكهربائية حاوية بالغاز الهواء يتغير فيها خصائصه. وفي الوقت نفسه فان ماروم لم أدرك أن جزيئات حددت مادة جديدة.

لكن زميله الألماني Sheynbeyn أسماء، في محاولة استخدام الكهرباء لتتحلل H ₂ O إلى H ₂ و O، ولفت الانتباه إلى تخصيص جديد للغاز ذو رائحة نفاذة. بعد أن أمضى الكثير من البحث، ووصف أحد العلماء اكتشاف مادة وأعطاه اسم "الأوزون" تكريما للكلمة اليونانية "رائحة".

القدرة على قتل الفطريات والبكتيريا، فضلا عن انخفاض سمية المركبات الضارة التي لها مادة مفتوحة لها العلماء المهتمين. بعد الافتتاح الرسمي لحوالي ₃ فيرنر فون سيمنس 17 عاما هو الجهاز الأول الذي يسمح لك لتجميع شيد الأوزون في أي كمية. وبعد 39 عاما من عبقرية نيكولا تيسلا اخترع وبراءة اختراع أول مولد الأوزون في العالم.

فمن هذا الجهاز في 2 سنة استخدم لأول مرة في فرنسا في مرافق معالجة لمياه الشرب. منذ بداية القرن XX. أوروبا هو بداية لتحرك في الأوزون مياه الشرب للتنظيف.

الإمبراطورية الروسية لأول مرة لاستخدام هذه التقنية في عام 1911، وبعد 5 سنوات في البلاد كانت مجهزة مع ما يقرب من 4 مصانع عشر لتنقية مياه الشرب باستخدام الأوزون.

اليوم، الأوزون المياه تحل تدريجيا محل مادة الكلور. وهكذا، فإن 95٪ من مياه الشرب في أوروبا بأكملها تنظيفها بواسطة O _3. أيضا بشعبية كبيرة هذه التقنية في الولايات المتحدة. في رابطة الدول المستقلة، فإنه لا يزال قيد التحقيق، لأنه حتى وإن كان هذا الإجراء أكثر آمنة ومريحة، وأنه يكلف أكثر تكلفة من الكلور.

مجالات تطبيق الأوزون

بالإضافة إلى تنقية المياه، O ₃ لديه عدد من التطبيقات الأخرى.

• يستخدم الأوزون كمادة مبيضة في صناعة الورق والأنسجة.
• الأكسجين النشط تستخدم للخمور التطهير وكذلك لتسريع "الشيخوخة" البراندي العملية.
• باستخدام O مختلفة ₃ والزيوت النباتية المكررة.
• في كثير من الأحيان يتم استخدام هذه المواد لتصنيع المنتجات القابلة للتلف مثل اللحوم والبيض والفواكه والخضروات. في هذا الإجراء لا تبقى آثار الكيميائية مثل استخدام الفورمالدهيد أو الكلور، والمنتجات يمكن تخزينها لفترة أطول بكثير.
• الأوزون تعقيم المعدات الطبية والملابس.
• يستخدم تنقيته أيضا O ₃ لمجموعة متنوعة من الإجراءات الطبية ومستحضرات التجميل. على وجه الخصوص، فإنه يمكن في طب الأسنان تطهير الفم واللثة، وكذلك علاج أمراض مختلفة (التهاب الفم، والهربس، داء المبيضات الفموي). في البلدان الأوروبية، وحوالي ₃ وله شعبية كبيرة لتطهير الجروح.
• في السنوات الأخيرة، وأصبحت تتمتع بشعبية كبيرة الأجهزة المنزلية المحمولة لتصفية الهواء والماء مع الأوزون.

طبقة الأوزون - ما هو؟

على مسافة كيلومترات 15-35 فوق الأرض سطح طبقة الأوزون، أو كما يطلق عليه، وغلاف الأوزون. في هذه المرحلة، وO المركز ₃ بمثابة تصفية لأشعة الشمس الضارة.

أين هذا العدد من المواد، إذا جزيئاته غير مستقرة؟ للإجابة على هذا السؤال ليست صعبة، إذا كنت تتذكر نموذج جزيء الأوزون وطريقة تشكيلها. وهكذا، والأكسجين، والذي يتألف من جزيئين مع الأكسجين يدخل الستراتوسفير، يتم تسخين من قبل أشعة الشمس. هذه الطاقة كافية ليلتصق O ₂ الذرات التي يتكون O _3. وهكذا طبقة الأوزون يستخدم ليس فقط جزءا من الطاقة الشمسية، ولكن مرشحات أيضا أنها تمتص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة.

قيل أعلاه أن الأوزون يذوب غاز الفريون. هذه المواد الغازية (المستخدمة في تصنيع مزيلات العرق وطفايات الحريق والثلاجات)، مرة واحدة في الغلاف الجوي، والأوزون يؤثر وتعزيز تدهورها. ونتيجة لذلك، هناك ثقوب في غلاف الأوزون، التي من خلالها الكوكب يسقط nefiltrirovanye الأشعة الشمسية التي تضر الكائنات الحية.

النظر في ملامح وبنية جزيء الأوزون، فإنه يمكن استنتاج أن هذه المادة، على الرغم من خطورة، ولكنها مفيدة جدا للبشرية، إذا تم استخدامه بشكل صحيح.