Алотропни модификации на кислорода: сравнителна характеристика и стойност

Атомите от един вид могат да бъдат част от различнивещества. За елемент, обозначен със символа "О" (от латинското име Oxygenium), две общи прости вещества са известни в природата. Формулата на един от тях е О_2, второто - О_3. Това са алотропни модификации на кислород (алотропи). Съществуват и други съединения, които са по-малко стабилни (О.₄ и О₈). Разбирането на разликата между тези форми ще помогне да се сравнят молекулите и свойствата на веществата.

Какви са алотропните модификации?

Могат да съществуват много химически елементидве, три или повече форми. Всяка от тези модификации се формира от атоми от същия вид. Учен Й. Берцелий през 1841 г. е първият, който нарича такъв феномен алоотропност. Отворената регулярност първоначално се използва само за характеризиране на веществата от молекулната структура. Например, две алотропни модификации на кислорода са известни, а атомите от тях образуват молекули. По-късно изследователите установиха, че модификациите могат да бъдат сред кристалите. Според модерните концепции алотропията е един от случаите на полиморфизъм. Различията между формите са причинени от механизмите на образуване на химическа връзка в молекулите и кристалите. Тази особеност се проявява главно в елементи от групи 13-16 на периодичната таблица.

Как различна комбинация от атоми засяга свойствата на материята?

Алотропни модификации на кислорода и озонасе формират от атомите на елемента с ранно число 8 и същия брой електрони. Но те се различават по структура, което причинява значително несъответствие в свойствата.

Сравнение на кислорода и озона

доказателства	кислород	озон
Състав на молекулата	2 кислородни атома	3 кислородни атома
структура
Агрегатно състояние и цвят	Безцветен прозрачен газ или бледо синя течност	Син газ, синя течност, тъмно лилаво твърдо вещество
миризма	не	Остър, напомнящ за гръмотевици, прясно изсипан сено
Точка на топене (° С)	-219	-193
Точка на кипене (° C)	-183	-112
плътност (g / l)	1,4	2,1
Разтворимост във вода	Леко разтворим	По-добре от кислорода
Химическа активност	При нормални условия стабилна	Лесно се разлага с образуването на кислород

Изводи от резултатите от сравнението: алотропните модификации на кислорода не се различават по качествен състав. Структурата на молекулата се отразява във физичните и химичните свойства на веществата.

Има ли същото количество кислород и озон в природата?

Вещество, чиято формула O₂, се среща в атмосферата, хидросферата, земнатакората и живите организми. Около 20% от атмосферата се образува от молекули на диатомичен кислород. В стратосферата на височина около 12-50 км от земната повърхност има слой, наречен "озонов екран". Съставът му отразява формулата О₃, Озонът защитава нашата планета, като се абсорбираопасни лъчи на червения и ултравиолетовия спектър на Слънцето. Концентрацията на веществото постоянно се променя и средната му стойност е ниска - 0.001%. Така, О₂ и О₃ - алотропни модификации на кислорода, които имат значителни разлики в тяхното разпределение в природата.

Как да получите кислород и озон?

Молекулярният кислород е най-важният простна Земята. Той се образува в зелените части на растенията в светлината по време на фотосинтеза. При електрически зауствания с естествен или изкуствен произход, молекулата на диатомичния кислород се разпада. Температурата, при която процесът започва, е около 2000 ° С. Някои от радикалите, които са възникнали, се обединяват и образуват кислород. Някои активни частици реагират с диатомични кислородни молекули. При тази реакция се получава озон, който също реагира със свободните радикали на кислорода. В този случай възникват диатомични молекули. Обратимостта на реакциите води до факта, че концентрацията на атмосферния озон постоянно се променя. В стратосферата, образуването на слой, състоящ се от О₃, се свързва с ултравиолетовото излъчване на слънцето. Без този защитен щит опасните лъчи могат да достигнат повърхността на Земята и да унищожат всички форми на живот.

Алотропни модификации на кислорода и сярата

Химичните елементи О (кислород) и S (сяра)разположен в същата група на периодичната таблица, се характеризира с образуването на алотропна форми. Молекули с различен брой серни атоми (2, 4, 6, 8) при конвенционални условия, най-стабилната - S8, който прилича във формата на корона. В орторомбична и моноклинна сяра изработени от такива 8-атом молекули.

При температура от 119 ° C, моноклиничната форма на жълтоцветът създава кафява вискозна маса - пластична модификация. Проучването на алоотропните модификации на сярата и кислорода е от голямо значение в теоретичната химия и практическата дейност.

В промишлен мащаб,окислителни свойства на различни форми. Озонът се използва за дезинфекция на въздуха и водата. Но при концентрации над 0,16 mg / m3 този газ е опасен за хората и животните. Молекулярният кислород е от съществено значение за дишането, той се използва в промишлеността и медицината. Алотропи от въглерод (диамант, графит), фосфор (бял, червен) и други химични елементи играят важна роля в икономическата дейност.