Почему кислород и озон являются аллотропными
Перейти к содержимому

Почему кислород и озон являются аллотропными

  • автор:

Взаимодействие озона и кислорода друг с другом. Сходства и различия

Озон – аллотропная форма кислорода. Аллотропия – существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ. В данном случае и озон (O3) и кислород (O2) образованы химическим элементом О.

Получение озона из кислорода

Как правило, исходным веществом для получения озона выступает молекулярный кислород (O2), а сам процесс описывается уравнением 3O2 → 2O3. Эта реакция эндотермична и легко обратима. Для смещения равновесия в сторону целевого продукта (озона) применяются определенные меры.

Один из способов получения озона – использование дугового разряда. Термическая диссоциация молекул резко возрастает с ростом температуры. Так, при Т=3000К — содержание атомарного кислорода составляет ~10 %. Температуру в несколько тысяч градусов можно получить при помощи дугового разряда. Однако при высокой температуре озон разлагается быстрее молекулярного кислорода. Чтобы предотвратить это, можно сместить равновесие, сначала нагрев газ, а затем резко его охладив. Озон в данном случае—промежуточный продукт при переходе смеси O2+O к молекулярному кислороду.

Максимальная концентрация O3, которую можно получить при таком способе производства, достигает 1 %. Этого достаточно для большинства промышленных целей.

Окислительные свойства озона

Озон — мощный окислитель, намного более реакционноспособный по сравнению с двухатомным кислородом. Окисляет почти все металлы и многие неметаллы с образованием кислорода:

Озон может участвовать в реакциях горения, температура горения при этом выше, чем при горении в атмосфере двухатомного кислорода:

Полезные ссылки

  • Архив проектов
  • Библиотека
  • Защита озонового слоя
  • Мероприятия
  • Сектор пеноматериалов
  • День защиты озонового слоя
  • Новости
  • Холодильный сектор
  • Обучение
  • Нормативная база
  • Утилизация
  • Контакты

Почему кислород и озон являются аллотропными

АВОГАДРО ЧИСЛО – см. МОЛЬ.

АВОГАДРО ЗАКОН – см. ЗАКОН АВОГАДРО.

АКТИВИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС — см. ПЕРЕХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ.

АКЦЕПТОРНЫЕ (ЭЛЕКТРОНОАКЦЕПТОРНЫЕ) СВОЙСТВА — способность атомов элемента притягивать (удерживать) электроны. Количественной мерой акцепторных свойств атомов, образующих химическую связь, является их электроотрицательность.

АЛЛОТРОПИЯ — явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам. Эти простые вещества, различные по строению и свойствам, называются аллотропными формами или аллотропными модификациями. Например, графит и алмаз — две аллотропные формы (модификации) углерода, молекулярный кислород и озон — две аллотропные модификации кислорода. При определенных условиях аллотропные модификации могут переходить друг в друга.

АМОРФНОЕ вещество — не кристаллическое вещество, т.е. вещество, не имеющее кристаллической решетки. Примеры: бумага, пластмассы, резина, стекло, а также все жидкости.

АМФОТЕРНОСТЬ — способность некоторых химических соединений проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от веществ, которые с ними реагируют. Амфотерные вещества (амфолиты) ведут себя как кислоты по отношению к основаниям и как основания — по отношению к кислотам.

АМФОЛИТЫ — то же, что «основания амфотерные». См. также «амфотерность».

АНИОНЫ — отрицательно заряженные ионы.

АТОМ — мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его химические свойства. Атом построен из субатомных частиц — протонов, нейтронов, электронов;

АТОМ — наименьшее количество элемента, которое только может содержаться в молекулах образуемых им соединений.

АТОМНАЯ ЕДИНИЦА МАССЫ (а.е.м.) — см. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА.

АТОМНЫЙ ВЕС — традиционное название относительной атомной массы в химической литературе. То же, что “относительная атомная масса” (см. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА).

АТОМНЫЙ НОМЕР — то же, что порядковый номер элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева. Атомный номер численно равен положительному заряду ядра этого элемента, т.е. числу протонов в ядре данного элемента.

2. Физические свойства простых веществ

Химический элемент кислород образует два простых вещества молекулярного строения: кислород O 2 и озон O 3 .

Кислород состоит из двухатомных молекул с двойной ковалентной связью. Этот газ имеет невысокую растворимость в воде. Так, при \(20 °C\) в \(1\) л воды растворяется всего \(31\) г кислорода, но такого количества хватает для дыхания обитателей водоёмов.

У кислорода низкие температуры кипения и плавления (\(-184 °C\) и \(-218 °C\) соответственно).

Озон в обычных условиях является газом с характерным запахом. В толстых слоях озон голубой. В воде этот газ растворяется лучше, чем кислород.

Озон образуется в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетовых лучей и защищает поверхность Земли от их губительного действия. В небольших количествах озон образуется также во время грозы:

3 O 2 ⇄ 2 O 3 .
Аллотропные модификации серы

Химический элемент сера образует несколько аллотропных модификаций, важнейшие из которых — сера моноклинная, сера ромбическая и сера пластическая. Две первые модификации имеют кристаллическое строение и состоят из циклических молекул, а сера пластическая — аморфное вещество, образованное линейными полимерными цепочками.

shutterstock_1732938125.png

Рис. \(1\). Строение кристаллических модификаций серы

Сера моноклинная и сера ромбическая S представляют собой кристаллы жёлтого цвета. При обычных условиях более устойчива ромбическая сера.

В воде сера не растворяется, а её порошок плавает на поверхности, так как водой не смачивается. Температуры плавления обоих модификаций невысокие: ромбической — \(+112,8 °C\), моноклинной — \(+119,3 °C\).

shutterstock_729259936.png

1.png

Рис. \(2\). Ромбическая сера
Рис. \(3\). Моноклинная сера

Сера пластическая S ∞ — тёмно-коричневая, похожая на резину масса, состоящая из длинных зигзагообразных цепей. Образуется при резком охлаждении расплавленной серы. Неустойчива и постепенно превращается в ромбическую серу.

shutterstock_1732938125 — копия.png

Рис. \(4\). Строение пластической серы
Селен, теллур

Селен \(Se\) также образует несколько аллотропных модификаций. Самая устойчивая из них представляет собой хрупкое серое вещество. Обладает полупроводниковыми свойствами.

Теллур \(Te\) — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском. Полупроводник.

Selenium_native.png

shutterstock_790049164.png

Рис. \(5\). Селен
Рис. \(6\). Теллур

Рис. 1. Строение кристаллических модификаций серы, https://image.shutterstock.com/image-vector/illustration-chemical-allotropes-sulfur-including-260nw-1732938125.jpg. Дата обращения: 30.05.2023.

Рис. 2. Ромбическая сера, https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/yellow-natural-native-sulfur-crystal-isolated-729259936. Дата обращения: 30.05.2023.

Рис. 3. Моноклинная сера, https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/lava-rock-covered-sulphur-crystals-on-66304027. Дата обращения: 30.05.2023.

Рис. 4. Строение пластической серы. © ЯКласс.

Аллотропные видоизменения кислорода — озон и кислород-различаются между собой:

Понятие аллотропии. Аллотропные видоизменения кислорода.

Ответ следует начать с определения понятия аллотропии как способности химических элементов существовать в виде нескольких простых веществ (аллотропных видоизменений).

Аллотропия (от греч. allos — другой и tropos — образ, способ) связана либо с разным числом атомов в молекуле, либо со строением.

Аллотропные видоизменения есть у большинства химических элементов. Например, сера бывает ромбическая, моноклинная, пластическая; углерод существует в виде графита, алмаза, карбина, фуллере-на. Известно серое и белое олово; фосфор красный, белый и черный.

Кислород может существовать в виде двух аллотропных видоизменений: кислород О2 и озон О3.

При сравнении физических свойств кислорода и озона целесообразно вспомнить, что это газообразные вещества, различающиеся по плотности (озон в 1,5 раза тяжелее кислорода), температурам плавления и кипения. Озон лучше растворяется в воде.

Кислород в нормальных условиях — газ, без цвета и запаха, озон — газ голубого цвета с характерным резким, но приятным запахом.

Есть отличия и в химических свойствах.

Озон химически активнее кислорода. Активность озона объясняется тем, что при его разложении образуется молекула кислорода и атомарный кислород, который активно реагирует с другими веществами. Например, озон легко реагирует с серебром, тогда как кислород не соединяется с ним даже при нагревании:

ответы на экзамен

Но в то же время и озон и кислород реагируют с активными металлами, например с калием К.

Получение озона происходит по следующему уравнению:

ответы на экзамен

Реакция идет с поглощением энергии при прохождении электрического разряда через кислород, например во время грозы, при сверкании молнии. Обратная реакция происходит при обычных условиях, так как озон — неустойчивое вещество. В природе озон разрушается под действием газов, выбрасываемых в атмосферу, например фреонов, в процессе техногенной деятельности человека.

Результатом является образование так называемых озоновых дыр, т. е. разрывов в тончайшем слое, состоящем из молекул озона.

Источник: )
Остальные ответы

Я УЗНАЛ ЧТО У МЕНЯ ЕСТЬ ОГРОМНАЯ СЕМЬЯ ВОДКА ПИВО РАЗЛИВНОЕ ЭТО ВСЕ МОЕ РОДНОЕ МАК И БЕЛЫЙ ПОРОШОК КАНАПЛИ БОЛЬШОЙ МУШОК

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *