ოზონი არის გაზი, რომელსაც აქვს უაღრესად ღირებული თვისებები მთელი კაცობრიობისთვის. ქიმიური ელემენტი, რომლითაც იგი წარმოიქმნება არის ჟანგბადი O. სინამდვილეში, ოზონი O3 არის ჟანგბადის ერთ-ერთი ალოტროპული მოდიფიკაცია, რომელიც შედგება სამი ფორმულის ერთეულისგან (O÷O÷O). პირველი და უფრო ცნობილი ნაერთი არის თავად ჟანგბადი, უფრო ზუსტად ის აირი, რომელიც წარმოიქმნება მისი ორი ატომით (O=O) - O2..
ალოტროპია არის ერთი ქიმიური ელემენტის უნარი შექმნას მრავალი მარტივი ნაერთები სხვადასხვა თვისებებით. მისი წყალობით კაცობრიობამ შეისწავლა და იყენებს ისეთ ნივთიერებებს, როგორიცაა ალმასი და გრაფიტი, მონოკლინიკური და რომბისებრი გოგირდი, ჟანგბადი და ოზონი. ქიმიური ელემენტი, რომელსაც აქვს ეს უნარი, სულაც არ შემოიფარგლება მხოლოდ ორი მოდიფიკაციით, ზოგიერთს აქვს მეტი.
კავშირის გახსნის ისტორია
ბევრი ორგანული და მინერალური ნივთიერების შემადგენელი ერთეული, მათ შორის, როგორიცაა ოზონი - ქიმიური ელემენტი, აღნიშვნარომელიც O არის ჟანგბადი, თარგმნილი ბერძნულიდან "oxys" - მაწონი და "gignomai" - მშობიარობა..
პირველად, ჟანგბადის ახალი ალოტროპული მოდიფიკაცია ელექტრული გამონადენით ექსპერიმენტების დროს აღმოაჩინა 1785 წელს ჰოლანდიელმა მარტინ ვან მარუნმა, მისი ყურადღება მიიპყრო სპეციფიკურმა სუნმა. და ერთი საუკუნის შემდეგ, ფრანგმა შენბეინმა აღნიშნა ჭექა-ქუხილის შემდეგ იგივეს არსებობა, რის შედეგადაც გაზს "სუნი" უწოდეს. მაგრამ მეცნიერები გარკვეულწილად მოტყუებულნი იყვნენ და თვლიდნენ, რომ მათი ყნოსვა ოზონის სუნი იყო. მათ სუნი ჰქონდათ ორგანული ნაერთების სუნი, რომელიც დაჟანგდა O3-თან რეაქციით, რადგან აირი ძალიან რეაქტიულია..
ელექტრონული სტრუქტურა
O2 და O3, ქიმიური ელემენტი, აქვთ იგივე სტრუქტურული ფრაგმენტი. ოზონს უფრო რთული სტრუქტურა აქვს. ჟანგბადში ყველაფერი მარტივია - ჟანგბადის ორი ატომი დაკავშირებულია ორმაგი ბმით, რომელიც შედგება ϭ- და π- კომპონენტებისგან, ელემენტის ვალენტობის მიხედვით. O3 აქვს რამდენიმე რეზონანსული სტრუქტურა.
ორმაგი ბმა აკავშირებს ორ ჟანგბადს, ხოლო მესამეს აქვს ერთი. ამრიგად, π- კომპონენტის მიგრაციის გამო, საერთო სურათზე სამ ატომს აქვს ერთნახევარი კავშირი. ეს ბმა უფრო მოკლეა ვიდრე ერთი ბმა, მაგრამ გრძელი ვიდრე ორმაგი ბმა. მეცნიერთა მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტები გამორიცხავს ციკლური მოლეკულის შესაძლებლობას.
სინთეზის მეთოდები
როგორც გაზის ფორმირებისთვის, როგორიცაა ოზონი, ქიმიური ელემენტი ჟანგბადი უნდა იყოს აირისებრ გარემოში ცალკეული ატომების სახით. ასეთი პირობები იქმნება შეჯახებითჟანგბადის მოლეკულები O2 ელექტრონებით ელექტრული განმუხტვის ან სხვა მაღალი ენერგიის მქონე ნაწილაკების დროს, აგრეთვე ულტრაიისფერი სხივებით დასხივებისას.
ლომის წილი ბუნებრივ ატმოსფეროში ოზონის მთლიან რაოდენობაში ფოტოქიმიური მეთოდით ყალიბდება. ადამიანს ურჩევნია გამოიყენოს სხვა მეთოდები ქიმიურ აქტივობაში, როგორიცაა, მაგალითად, ელექტროლიტური სინთეზი. იგი მდგომარეობს იმაში, რომ პლატინის ელექტროდები მოთავსებულია წყალ ელექტროლიტურ გარემოში და იწყება დენი. რეაქციის სქემა:
N2O + O2 → O3 + N 2 + e-
ფიზიკური თვისებები
ჟანგბადი (O) არის ისეთი ნივთიერების შემადგენელი ერთეული, როგორიც არის ოზონი - ქიმიური ელემენტი, რომლის ფორმულა, ისევე როგორც ფარდობითი მოლური მასა, მითითებულია პერიოდულ სისტემაში. O3 ფორმირებით, ჟანგბადი იძენს თვისებებს, რომლებიც რადიკალურად განსხვავდებიან O2..
ლურჯი გაზი არის ისეთი ნაერთის ნორმალური მდგომარეობა, როგორიცაა ოზონი. ქიმიური ელემენტი, ფორმულა, რაოდენობრივი მახასიათებლები - ეს ყველაფერი დადგინდა ამ ნივთიერების იდენტიფიკაციისა და შესწავლისას. მისთვის დუღილის წერტილი არის -111,9 ° C, გათხევადებულ მდგომარეობას აქვს მუქი მეწამული ფერი, ხარისხის შემდგომი შემცირებით -197,2 ° C-მდე, იწყება დნობა. აგრეგაციის მყარ მდგომარეობაში ოზონი იძენს შავ ფერს იისფერი ელფერით. მისი ხსნადობა ათჯერ აღემატება ჟანგბადის ამ თვისებას O2. ჰაერში ყველაზე მცირე კონცენტრაციის დროს ადამიანი გრძნობს თავსოზონის სუნი, მკვეთრია, სპეციფიკური და წააგავს ლითონის სუნს.
ქიმიური თვისებები
ძალიან აქტიური, რეაქციული თვალსაზრისით, არის ოზონის გაზი. ქიმიური ელემენტი, რომელიც ქმნის მას, არის ჟანგბადი. მახასიათებლები, რომლებიც განსაზღვრავს ოზონის ქცევას სხვა ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებისას, არის მაღალი ჟანგვის უნარი და თავად აირის არასტაბილურობა. ამაღლებულ ტემპერატურაზე ის იშლება უპრეცედენტო სიჩქარით, პროცესს აჩქარებს ისეთი კატალიზატორები, როგორიცაა ლითონის ოქსიდები, ქლორი, აზოტის დიოქსიდი და სხვა. ჟანგვის აგენტის თვისებები თანდაყოლილია ოზონში მოლეკულის სტრუქტურული თავისებურებებისა და ჟანგბადის ერთ-ერთი ატომის მობილურობის გამო, რომელიც გაყოფით აქცევს გაზს ჟანგბადად: O3→ O2 + O ·
ჟანგბადი (აგური, საიდანაც აგებულია ისეთი ნივთიერებების მოლეკულები, როგორიცაა ჟანგბადი და ოზონი) ქიმიური ელემენტია. როგორც რეაქციის განტოლებებში წერია - ო. ოზონი ჟანგავს ყველა ლითონს ოქროს, პლატინისა და მისი ქვეჯგუფების გარდა. ის რეაგირებს ატმოსფეროში არსებულ გაზებთან - გოგირდის, აზოტის და სხვა ოქსიდებთან. ორგანული ნივთიერებებიც არ რჩებიან ინერტული, განსაკუთრებით სწრაფია მრავალი ბმის გაწყვეტის პროცესები შუალედური ნაერთების წარმოქმნით. ძალზე მნიშვნელოვანია, რომ რეაქციის პროდუქტები უვნებელია გარემოსთვის და ადამიანებისთვის. ეს არის წყალი, ჟანგბადი, სხვადასხვა ელემენტების უმაღლესი ოქსიდები, ნახშირბადის ოქსიდები. კალციუმის, ტიტანის და სილიციუმის ორობითი ნაერთები ჟანგბადთან არ ურთიერთქმედებენ ოზონთან.
აპლიკაცია
მთავარი ადგილი, სადაც "სუნიანი" გაზი გამოიყენებაოზონაცია. სტერილიზაციის ეს მეთოდი გაცილებით ეფექტური და უსაფრთხოა ცოცხალი ორგანიზმებისთვის, ვიდრე ქლორით დეზინფექცია. წყლის ოზონით გაწმენდისას, საშიში ჰალოგენებით ჩანაცვლებული მეთანის ტოქსიკური წარმოებულების წარმოქმნა არ ხდება.
სულ უფრო და უფრო ხშირად გამოიყენება ეს ეკოლოგიურად სუფთა სტერილიზაციის მეთოდი კვების მრეწველობაში. სამაცივრო აღჭურვილობა, საკვების შესანახი საშუალებები მუშავდება ოზონით და მასთან ერთად აცილებს სუნს.
მედიცინაში ასევე შეუცვლელია ოზონის სადეზინფექციო თვისებები. ისინი დეზინფექციას უკეთებენ ჭრილობებს, ფიზიოლოგიურ ხსნარებს. ვენური სისხლი ოზონირებულია და რიგ ქრონიკულ დაავადებას მკურნალობენ „სუნიანი“გაზით.
ბუნებაში ყოფნა და მნიშვნელობა
მარტივი ნივთიერება ოზონი არის სტრატოსფეროს გაზის შემადგენლობის ელემენტი, დედამიწასთან ახლოს სივრცის რეგიონი, რომელიც მდებარეობს პლანეტის ზედაპირიდან დაახლოებით 20-30 კმ მანძილზე. ამ ნაერთის გამოყოფა ხდება ელექტრულ გამონადენებთან დაკავშირებული პროცესების დროს, შედუღების დროს და ქსეროქსის აპარატების მუშაობის დროს. მაგრამ დედამიწის ატმოსფეროში ოზონის მთლიანი რაოდენობის 99% წარმოიქმნება და შეიცავს სტრატოსფეროში.
სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი იყო გაზის არსებობა დედამიწის მახლობლად სივრცეში. მასში წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული ოზონის შრე, რომელიც იცავს ყველა ცოცხალ არსებას მზის მომაკვდინებელი ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან. უცნაურად საკმარისია, მაგრამ დიდ სარგებელთან ერთად, თავად გაზი საშიშია ადამიანებისთვის. ჰაერში ოზონის კონცენტრაციის მატება, რომელსაც ადამიანი სუნთქავს, საზიანოა ორგანიზმისთვის, მისი ექსტრემალური ქიმიური აქტივობის გამო.
