El ozono es un gas que posee propiedades sumamente valiosas para toda la humanidad. El elemento químico con el que se forma es el oxígeno O. De hecho, el ozono O3 es una de las modificaciones alotrópicas del oxígeno, que consta de tres unidades de fórmula (O÷O÷O). El primer y más conocido compuesto es el propio oxígeno, más precisamente el gas que está formado por dos de sus átomos (O=O) - O2.
La alotropía es la capacidad de un elemento químico para formar una serie de compuestos simples con diferentes propiedades. Gracias a ella, la humanidad ha estudiado y utilizado sustancias como el diamante y el grafito, el azufre monoclínico y rómbico, el oxígeno y el ozono. Un elemento químico que tiene esta capacidad no está necesariamente limitado a solo dos modificaciones, algunos tienen más.
Historial de apertura de conexión
La unidad constituyente de muchas sustancias orgánicas y minerales, incluido el ozono, un elemento químico, designaciónel cual O es oxígeno, traducido del griego "oxys" - agrio, y "gignomai" - dar a luz.
Por primera vez, el holandés Martin van Marun descubrió en 1785 una nueva modificación alotrópica del oxígeno durante experimentos con descargas eléctricas; un olor específico atrajo su atención. Y un siglo después, el francés Shenbein notó la presencia del mismo después de una tormenta eléctrica, por lo que el gas se denominó "oloroso". Pero los científicos estaban algo engañados, creyendo que su sentido del olfato olía el ozono mismo. El olor que percibían era el de compuestos orgánicos oxidados al reaccionar con O3 ya que el gas es altamente reactivo.
Estructura electrónica
O2 y O3, un elemento químico, tienen el mismo fragmento estructural. El ozono tiene una estructura más compleja. En el oxígeno, todo es simple: dos átomos de oxígeno están conectados por un doble enlace, que consta de componentes ϭ y π, según la valencia del elemento. O3 tiene varias estructuras resonantes.
Un enlace doble conecta dos oxígenos, y el tercero tiene uno solo. Por lo tanto, debido a la migración del componente π, en la imagen general, tres átomos tienen una conexión de uno y medio. Este enlace es más corto que un enlace simple pero más largo que un enlace doble. Los experimentos realizados por los científicos excluyen la posibilidad de una molécula cíclica.
Métodos de síntesis
Para la formación de un gas como el ozono, el elemento químico oxígeno debe estar en un medio gaseoso en forma de átomos individuales. Tales condiciones son creadas por la colisiónmoléculas de oxígeno O2 con electrones durante descargas eléctricas u otras partículas con alta energía, así como cuando es irradiado con ultravioleta.
La mayor parte de la cantidad total de ozono en la atmósfera natural se forma mediante un método fotoquímico. El hombre prefiere utilizar otros métodos en la actividad química, como, por ejemplo, la síntesis electrolítica. Consiste en el hecho de que los electrodos de platino se colocan en un ambiente electrolítico acuoso y se inicia una corriente. Esquema de reacción:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Propiedades físicas
El oxígeno (O) es una unidad constitutiva de una sustancia como el ozono, un elemento químico cuya fórmula, así como la masa molar relativa, se indican en la tabla periódica. Formando O3, el oxígeno adquiere propiedades radicalmente diferentes a las de O2.
El gas azul es el estado normal de un compuesto como el ozono. El elemento químico, la fórmula, las características cuantitativas: todo esto se determinó durante la identificación y el estudio de esta sustancia. El punto de ebullición es de -111,9 °C, el estado licuado tiene un color púrpura oscuro, con una disminución adicional del grado a -197,2 °C, comienza la fusión. En estado sólido de agregación, el ozono adquiere un color negro con un matiz violeta. Su solubilidad es diez veces mayor que esta propiedad del oxígeno O2. En las concentraciones más pequeñas en el aire, uno sienteel olor del ozono, es fuerte, específico y se asemeja al olor del metal.
Propiedades químicas
Muy activo, desde un punto de vista reaccionario, es el gas ozono. El elemento químico que lo forma es el oxígeno. Las características que determinan el comportamiento del ozono en interacción con otras sustancias son la alta capacidad oxidante y la inestabilidad del propio gas. A temperaturas elevadas, se descompone a un ritmo sin precedentes, el proceso es acelerado por catalizadores como óxidos metálicos, cloro, dióxido de nitrógeno y otros. Las propiedades de un agente oxidante son inherentes al ozono debido a las características estructurales de la molécula y la movilidad de uno de los átomos de oxígeno que, al separarse, convierte el gas en oxígeno: O3→ O2 + O ·
El oxígeno (el ladrillo a partir del cual se construyen las moléculas de sustancias como el oxígeno y el ozono) es un elemento químico. Como está escrito en las ecuaciones de reacción - O. El ozono oxida todos los metales excepto el oro, el platino y sus subgrupos. Reacciona con gases en la atmósfera: óxidos de azufre, nitrógeno y otros. Las sustancias orgánicas tampoco permanecen inertes, los procesos de ruptura de enlaces múltiples mediante la formación de compuestos intermedios son especialmente rápidos. Es extremadamente importante que los productos de reacción sean inofensivos para el medio ambiente y los seres humanos. Estos son agua, oxígeno, óxidos superiores de varios elementos, óxidos de carbono. Los compuestos binarios de calcio, titanio y silicio con oxígeno no interactúan con el ozono.
Solicitud
El área principal donde se usa el gas "oloroso" esozonización Este método de esterilización es mucho más eficiente y seguro para los organismos vivos que la desinfección con cloro. Al purificar el agua con ozono, no se produce la formación de derivados tóxicos del metano, sustituidos por peligrosos halógenos.
Cada vez más, este método de esterilización respetuoso con el medio ambiente se utiliza en la industria alimentaria. Los equipos de refrigeración, las instalaciones de almacenamiento de alimentos se tratan con ozono y los olores se eliminan con él.
Para la medicina, las propiedades desinfectantes del ozono también son indispensables. Desinfectan heridas, soluciones salinas. La sangre venosa se ozoniza y varias enfermedades crónicas se tratan con un gas "oloroso".
Estar en la naturaleza y significado
La sustancia simple ozono es un elemento de la composición gaseosa de la estratosfera, una región del espacio cercano a la Tierra situada a una distancia de unos 20-30 km de la superficie del planeta. La liberación de este compuesto se produce durante los procesos asociados a las descargas eléctricas, durante la soldadura y el funcionamiento de las fotocopiadoras. Pero es en la estratosfera donde se forma y contiene el 99% de la cantidad total de ozono en la atmósfera terrestre.
La presencia de gas en el espacio cercano a la Tierra fue de vital importancia. Forma en él la llamada capa de ozono, que protege a todos los seres vivos de la mortífera radiación ultravioleta del sol. Por extraño que parezca, pero junto con grandes beneficios, el gas en sí mismo es peligroso para las personas. Un aumento de la concentración de ozono en el aire que respira una persona es perjudicial para el organismo, debido a su extrema actividad química.
