Ozon bütün bəşəriyyət üçün son dərəcə qiymətli xüsusiyyətlərə malik qazdır. Onun əmələ gəldiyi kimyəvi element oksigen O-dur. Əslində ozon O3 üç formula vahidindən (O÷O÷O) ibarət olan oksigenin allotropik modifikasiyalarından biridir. Birinci və daha çox tanınan birləşmə oksigenin özüdür, daha doğrusu onun iki atomunun (O=O) əmələ gətirdiyi qazdır - O2.
Allotropiya bir kimyəvi elementin müxtəlif xassələrə malik bir sıra sadə birləşmələr əmələ gətirmə qabiliyyətidir. Onun sayəsində bəşəriyyət almaz və qrafit, monoklinik və rombvari kükürd, oksigen və ozon kimi maddələri öyrənib istifadə edir. Bu qabiliyyətə malik olan kimyəvi element mütləq yalnız iki modifikasiya ilə məhdudlaşmır, bəzilərində daha çox modifikasiya var.
Bağlantı açılış tarixi
Ozon kimi bir çox üzvi və mineral maddələrin tərkib vahidi - kimyəvi element, təyinathansı O oksigendir, yunan dilindən tərcümədə "oxys" - turş və "gignomai" - doğum etməkdir.
İlk dəfə elektrik boşalmaları ilə aparılan təcrübələr zamanı oksigenin yeni allotropik modifikasiyası 1785-ci ildə hollandiyalı Martin van Marun tərəfindən kəşf edilmiş, onun diqqətini xüsusi bir qoxu cəlb etmişdir. Və bir əsr sonra, fransız Shenbein, bir tufandan sonra eyni varlığını qeyd etdi, nəticədə qaz "iy verən" adlandırıldı. Lakin elm adamları qoxu hisslərinin ozonun özünün iyi gəldiyinə inanaraq bir qədər aldandılar. Onların qoxusu O3 ilə reaksiyaya girərək oksidləşən üzvi birləşmələrin qoxusu idi, çünki qaz yüksək reaktivdir.
Elektron struktur
O2 və kimyəvi element olan O3 eyni struktur fraqmentə malikdir. Ozon daha mürəkkəb quruluşa malikdir. Oksigendə hər şey sadədir - iki oksigen atomu elementin valentliyinə uyğun olaraq ϭ- və π-komponentlərdən ibarət ikiqat bağla bağlanır. O3 bir neçə rezonans quruluşa malikdir.
İkili bağ iki oksigeni birləşdirir, üçüncüsü isə təkdir. Beləliklə, π-komponentin miqrasiyasına görə ümumi şəkildə üç atomun bir yarım əlaqəsi var. Bu bağ tək bir istiqrazdan qısa, lakin ikiqat istiqrazdan daha uzundur. Alimlər tərəfindən aparılan təcrübələr siklik molekulun mümkünlüyünü istisna edir.
Sintez üsulları
Ozon kimi bir qazın əmələ gəlməsi üçün kimyəvi element oksigen ayrı-ayrı atomlar şəklində qaz mühitində olmalıdır. Belə şərait toqquşma nəticəsində yaranıroksigen molekulları O2 elektrik boşalmaları və ya yüksək enerjili digər hissəciklər zamanı, həmçinin ultrabənövşəyi ilə şüalandıqda elektronlarla.
Təbii atmosferdə ozonun ümumi miqdarında aslan payı fotokimyəvi üsulla əmələ gəlir. İnsan kimyəvi fəaliyyətdə digər üsullardan, məsələn, elektrolitik sintezdən istifadə etməyə üstünlük verir. Bu, platin elektrodlarının sulu elektrolit mühitinə yerləşdirilməsindən və cərəyanın başlamasından ibarətdir. Reaksiya sxemi:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Fiziki xüsusiyyətlər
Oksigen (O) ozon kimi bir maddənin tərkib vahididir - kimyəvi element, formulası, eləcə də nisbi molyar kütləsi dövri cədvəldə göstərilmişdir. O3 əmələ gətirən oksigen O2-dan köklü şəkildə fərqli xüsusiyyətlər əldə edir.
Mavi qaz ozon kimi birləşmənin normal vəziyyətidir. Kimyəvi element, formula, kəmiyyət xüsusiyyətləri - bütün bunlar bu maddənin identifikasiyası və öyrənilməsi zamanı müəyyən edilmişdir. Bunun üçün qaynama nöqtəsi -111,9 ° C-dir, mayeləşdirilmiş vəziyyət tünd bənövşəyi rəngə malikdir, dərəcənin -197,2 ° C-ə qədər azalması ilə ərimə başlayır. Möhkəm birləşmə vəziyyətində ozon bənövşəyi rənglə qara rəng əldə edir. Onun həllolma qabiliyyəti oksigenin O2 bu xüsusiyyətindən on dəfə yüksəkdir. Havada ən kiçik konsentrasiyalarda insan hiss edirozonun qoxusu, kəskin, spesifikdir və metal qoxusuna bənzəyir.
Kimyəvi xassələri
Çox aktiv, mürtəce nöqteyi-nəzərdən ozon qazıdır. Onu əmələ gətirən kimyəvi element oksigendir. Ozonun digər maddələrlə qarşılıqlı əlaqədə davranışını müəyyən edən xüsusiyyətlər yüksək oksidləşmə qabiliyyəti və qazın özünün qeyri-sabitliyidir. Yüksək temperaturda o, görünməmiş sürətlə parçalanır, proses metal oksidləri, xlor, azot dioksidi və başqaları kimi katalizatorlar tərəfindən sürətləndirilir. Oksidləşdirici maddənin xassələri molekulun struktur xüsusiyyətlərinə və oksigen atomlarından birinin hərəkətliliyinə görə ozona xasdır, bu da parçalanaraq qazı oksigenə çevirir: O3→ O2 + O ·
Oksigen (oksigen və ozon kimi maddələrin molekullarının tikildiyi kərpic) kimyəvi elementdir. Reaksiya tənliklərində yazıldığı kimi - O. Ozon qızıl, platin və onun alt qruplarından başqa bütün metalları oksidləşdirir. Atmosferdəki qazlarla - kükürd oksidləri, azot və başqaları ilə reaksiya verir. Üzvi maddələr də inert qalmır, ara birləşmələrin əmələ gəlməsi ilə çoxsaylı bağların qırılması prosesləri xüsusilə sürətlidir. Reaksiya məhsullarının ətraf mühitə və insanlara zərərsiz olması son dərəcə vacibdir. Bunlar su, oksigen, müxtəlif elementlərin yüksək oksidləri, karbon oksidləridir. Kalsium, titan və silisiumun oksigenlə ikili birləşmələri ozonla qarşılıqlı təsir göstərmir.
Tətbiq
"iylənən" qazın istifadə olunduğu əsas sahədirozonlaşma. Bu sterilizasiya üsulu canlı orqanizmlər üçün xlorla dezinfeksiyadan daha səmərəli və təhlükəsizdir. Suyu ozonla təmizləyərkən təhlükəli halogenlərlə əvəzlənən zəhərli metan törəmələrinin əmələ gəlməsi baş vermir.
Bu ekoloji cəhətdən təmiz sterilizasiya üsulu qida sənayesində getdikcə daha çox istifadə olunur. Soyuducu avadanlıqlar, ərzaq anbarları ozonla müalicə olunur və onunla qoxular yox edilir.
Tibb üçün ozonun dezinfeksiyaedici xüsusiyyətləri də əvəzolunmazdır. Onlar yaraları, şoran məhlulları dezinfeksiya edirlər. Venöz qan ozonlanır və bir sıra xroniki xəstəliklər “iy verən” qazla müalicə olunur.
Təbiətdə olmaq və məna
Sadə maddə ozon stratosferin qaz tərkibinin elementidir, planetin səthindən təxminən 20-30 km məsafədə yerləşən Yerə yaxın kosmos bölgəsidir. Bu birləşmənin buraxılması elektrik boşalmaları ilə əlaqəli proseslər zamanı, qaynaq zamanı və surətçıxarma maşınlarının istismarı zamanı baş verir. Lakin Yer atmosferindəki ozonun ümumi miqdarının 99%-i məhz stratosferdə əmələ gəlir və onu ehtiva edir.
Yerə yaxın kosmosda qazın olması mühüm əhəmiyyət kəsb edirdi. O, bütün canlıları günəşin ölümcül ultrabənövşəyi radiasiyasından qoruyan ozon təbəqəsini əmələ gətirir. Qəribədir, amma böyük faydaları ilə yanaşı, qazın özü insanlar üçün təhlükəlidir. İnsanın tənəffüs etdiyi havada ozonun konsentrasiyasının artması onun həddindən artıq kimyəvi aktivliyinə görə orqanizm üçün zərərlidir.
