Ozônio é um gás que possui propriedades extremamente valiosas para toda a humanidade. O elemento químico com o qual é formado é o oxigênio O. De fato, o ozônio O3 é uma das modificações alotrópicas do oxigênio, consistindo em três unidades de fórmula (O÷O÷O). O primeiro e mais conhecido composto é o próprio oxigênio, mais precisamente o gás que é formado por dois de seus átomos (O=O) - O2.
Alotropia é a capacidade de um elemento químico para formar um número de compostos simples com propriedades diferentes. Graças a ele, a humanidade estudou e usa substâncias como diamante e grafite, enxofre monoclínico e rômbico, oxigênio e ozônio. Um elemento químico que possui essa capacidade não está necessariamente limitado a apenas duas modificações, alguns possuem mais.
Histórico de abertura de conexão
A unidade constituinte de muitas substâncias orgânicas e minerais, incluindo o ozônio - um elemento químico, designaçãoonde O é oxigênio, traduzido do grego "oxys" - azedo, e "gignomai" - dar à luz.
Pela primeira vez, uma nova modificação alotrópica do oxigênio durante experimentos com descargas elétricas foi descoberta em 1785 pelo holandês Martin van Marun, sua atenção foi atraída por um cheiro específico. E um século depois, o francês Shenbein notou a presença do mesmo após uma tempestade, fazendo com que o gás fosse chamado de “cheiro”. Mas os cientistas estavam um pouco enganados, acreditando que seu olfato cheirava o próprio ozônio. O cheiro que eles cheiravam era de compostos orgânicos oxidados pela reação com O3, pois o gás é altamente reativo.
Estrutura eletrônica
O2 e O3, um elemento químico, possuem o mesmo fragmento estrutural. O ozônio tem uma estrutura mais complexa. No oxigênio, tudo é simples - dois átomos de oxigênio são conectados por uma ligação dupla, consistindo em componentes ϭ e π, de acordo com a valência do elemento. O3 tem várias estruturas ressonantes.
Uma ligação dupla conecta dois oxigênios, e a terceira tem um único. Assim, devido à migração do componente π, no quadro geral, três átomos têm uma conexão e meia. Essa ligação é mais curta que uma ligação simples, mas mais longa que uma ligação dupla. Os experimentos realizados pelos cientistas excluem a possibilidade de uma molécula cíclica.
Métodos de síntese
Para a formação de um gás como o ozônio, o elemento químico oxigênio deve estar em um meio gasoso na forma de átomos individuais. Tais condições são criadas pela colisãomoléculas de oxigênio O2 com elétrons durante descargas elétricas ou outras partículas de alta energia, bem como quando é irradiado com ultravioleta.
A maior parte da quantidade total de ozônio na atmosfera natural é formada por um método fotoquímico. O homem prefere utilizar outros métodos na atividade química, como, por exemplo, a síntese eletrolítica. Consiste no fato de que eletrodos de platina são colocados em um ambiente eletrolítico aquoso e uma corrente é iniciada. Esquema de reação:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
Propriedades físicas
Oxigênio (O) é uma unidade constituinte de uma substância como o ozônio - um elemento químico, cuja fórmula, bem como a massa molar relativa, são indicadas na tabela periódica. Formando O3, o oxigênio adquire propriedades radicalmente diferentes das de O2.
O gás azul é o estado normal de um composto como o ozônio. O elemento químico, fórmula, características quantitativas - tudo isso foi determinado durante a identificação e estudo desta substância. O ponto de ebulição é -111,9 ° C, o estado liquefeito tem uma cor roxa escura, com uma diminuição adicional no grau para -197,2 ° C, a fusão começa. Em estado sólido de agregação, o ozônio adquire uma cor preta com um tom violeta. Sua solubilidade é dez vezes maior que esta propriedade do oxigênio O2. Nas menores concentrações no ar, sente-seo cheiro de ozônio, é forte, específico e lembra o cheiro de metal.
Propriedades Químicas
Muito ativo, do ponto de vista reacionário, é o gás ozônio. O elemento químico que o forma é o oxigênio. As características que determinam o comportamento do ozônio em interação com outras substâncias são a alta capacidade oxidante e a instabilidade do próprio gás. Em temperaturas elevadas, ele se decompõe em uma velocidade sem precedentes, o processo é acelerado por catalisadores como óxidos metálicos, cloro, dióxido de nitrogênio e outros. As propriedades de um agente oxidante são inerentes ao ozônio devido às características estruturais da molécula e à mobilidade de um dos átomos de oxigênio, que, se separando, transforma o gás em oxigênio: O3→ O2 + O ·
Oxigênio (o tijolo do qual são construídas as moléculas de substâncias como oxigênio e ozônio) é um elemento químico. Como está escrito nas equações de reação - O. O ozônio oxida todos os metais, exceto ouro, platina e seus subgrupos. Ele reage com gases na atmosfera - óxidos de enxofre, nitrogênio e outros. As substâncias orgânicas também não permanecem inertes; os processos de quebra de ligações múltiplas através da formação de compostos intermediários são especialmente rápidos. É extremamente importante que os produtos da reação sejam inofensivos ao meio ambiente e aos seres humanos. Estes são água, oxigênio, óxidos superiores de vários elementos, óxidos de carbono. Compostos binários de cálcio, titânio e silício com oxigênio não interagem com ozônio.
Aplicativo
A principal área onde o gás "cheiro" é usado éozonização. Este método de esterilização é muito mais eficiente e seguro para os organismos vivos do que a desinfecção com cloro. Ao purificar a água com ozônio, não ocorre a formação de derivados tóxicos do metano, substituídos por halogênios perigosos.
Cada vez mais, este método de esterilização ecologicamente correto está sendo usado na indústria alimentícia. Equipamentos de refrigeração, instalações de armazenamento de alimentos são tratados com ozônio e os odores são eliminados com ele.
Para a medicina, as propriedades desinfetantes do ozônio também são indispensáveis. Eles desinfetam feridas, soluções salinas. O sangue venoso é ozonizado e várias doenças crônicas são tratadas com um gás “cheiro”.
Estar na natureza e significado
Substância simples o ozônio é um elemento da composição gasosa da estratosfera, uma região do espaço próximo à Terra localizada a uma distância de cerca de 20-30 km da superfície do planeta. A liberação desse composto ocorre durante processos associados a descargas elétricas, durante a soldagem e a operação de máquinas copiadoras. Mas é na estratosfera que se forma e contém 99% da quantidade total de ozônio na atmosfera da Terra.
Vitalmente importante foi a presença de gás no espaço próximo à Terra. Forma nele a chamada camada de ozônio, que protege todos os seres vivos da mortal radiação ultravioleta do sol. Curiosamente, mas junto com grandes benefícios, o próprio gás é perigoso para as pessoas. Um aumento na concentração de ozônio no ar que uma pessoa respira é prejudicial ao corpo, devido à sua atividade química extrema.
