Modificări alotropice ale oxigenului: caracteristică și valoare comparativă

Atomii de un fel pot face parte din diferitesubstanțe. Pentru un element desemnat de simbolul "O" (din denumirea latină Oxygenium), două substanțe simple simple sunt cunoscute în natură. Formula unul dintre ei este O_2, al doilea - O_3. Acestea sunt modificări alotrope ale oxigenului (alotropuri). Există alți compuși care sunt mai puțin stabili (O₄ și O₈). Pentru a înțelege diferența dintre aceste forme va contribui la compararea moleculelor și proprietăților substanțelor.

Ce sunt modificările alotrope?

Pot exista multe elemente chimicedouă, trei sau mai multe forme. Fiecare dintre aceste modificări este formată din atomi din aceeași specie. Științificul J. Berzellius în 1841 a fost primul care a numit un astfel de fenomen o alotropie. Regularitatea deschisă a fost inițial utilizată numai pentru a caracteriza substanțele din structura moleculară. De exemplu, sunt cunoscute două modificări alotrope ale oxigenului, ale căror atomi formează molecule. Ulterior, cercetatorii au stabilit ca modificarile pot fi printre cristale. Conform conceptelor moderne, alotropia este unul dintre cazurile de polimorfism. Diferențele dintre forme sunt cauzate de mecanismele de formare a unei legături chimice în molecule și cristale. Această caracteristică se manifestă în principal elementele grupurilor 13-16 din tabelul periodic.

Cum afectează o combinație diferită de atomi proprietățile materiei?

Modificări alotropice ale oxigenului și ozonuluisunt formate de atomii elementului cu numărul ordinal 8 și același număr de electroni. Dar ele diferă în structură, ceea ce a cauzat o discrepanță semnificativă în proprietăți.

Comparație între oxigen și ozon

evidență	oxigen	ozon
Compoziția moleculei	2 atomi de oxigen	3 atomi de oxigen
structură
Starea și culoarea agregată	Gaze transparente incolore sau lichide de culoare albastru deschis	Gaz albastru, lichid albastru, solid violet închis
miros	nu	Sharp, care amintește de tunet, fân proaspăt tuns
Punctul de topire (° C)	-219	-193
Punctul de fierbere (° C)	-183	-112
densitate (g / l)	1,4	2,1
Solubilitate în apă	Puțin solubil	Mai bine decât oxigenul
Activitate chimică	În condiții normale, stabile	Este ușor să se descompună prin formarea de oxigen

Concluziile rezultatelor comparației: modificările alotropice ale oxigenului nu diferă în compoziția calitativă. Structura moleculei se reflectă în proprietățile fizice și chimice ale substanțelor.

Are aceeași cantitate de oxigen și ozon în natură?

O substanță a cărei formulă O₂, are loc în atmosferă, hidrosferă, terestrăscoarță și organisme vii. Aproximativ 20% din atmosferă este formată din molecule de oxigen diatomic. În stratosfera la o altitudine de aproximativ 12-50 km de suprafața pământului există un strat numit "ecran de ozon". Compoziția sa reflectă formula O₃. Ozonul protejează planeta noastră prin absorbțierazele periculoase ale spectrului roșu și ultraviolet al Soarelui. Concentrația substanței se schimbă în mod constant, iar valoarea medie este scăzută - 0,001%. Astfel, O₂ și O₃ - modificările alotropice ale oxigenului, care au diferențe semnificative în distribuția lor în natură.

Cum să obțineți oxigen și ozon?

Oxigenul molecular este cel mai important simplumaterie de pe Pamant. Se formează în părțile verzi ale plantelor în lumină în timpul fotosintezei. Cu descărcări electrice de origine naturală sau artificială, se rupe o moleculă diatomică de oxigen. Temperatura la care începe procesul este de aproximativ 2000 ° C. Unii dintre radicalii care au apărut se reunesc, formând oxigen. Unele particule active reacționează cu moleculele de oxigen diatomic. În această reacție se produce ozon, care reacționează și cu radicalii liberi de oxigen. În acest caz, apar molecule diatomice. Reversibilitatea reacțiilor conduce la faptul că concentrația ozonului atmosferic se schimbă în mod constant. În stratosfera, formarea unui strat constând din O₃, este asociat cu radiațiile ultraviolete ale soarelui. Fără acest scut de protecție, razele periculoase ar putea ajunge pe suprafața Pământului și ar distruge toate formele de viață.

Modificări alotropice ale oxigenului și sulfului

Elementele chimice O (oxigen) și S (sulf)sunt situate în același grup al tabelului periodic, se caracterizează prin formarea de forme alotropice. Dintre moleculele cu numere diferite de atomi de sulf (2, 4, 6, 8) în condiții normale, cel mai stabil este S8, asemănătoare unei coroane de formă. Sulful rombic și monoclinic sunt construite din astfel de molecule de 8 atomi.

La o temperatură de 119 ° C, forma monoclinică de culoare galbenăculoarea formează o modificare a masei vâscoase a masei - plastic. Studiul modificărilor alotropice ale sulfului și oxigenului are o mare importanță în chimia teoretică și activitatea practică.

La scară industrială,proprietăți de oxidare de diferite forme. Ozonul este utilizat pentru dezinfecția aerului și a apei. Dar, la concentrații mai mari de 0,16 mg / m3, acest gaz este periculos pentru oameni și animale. Oxigenul oxical este esențial pentru respirație, este utilizat în industrie și în medicină. Alotropurile de carbon (diamant, grafit), fosfor (alb, rosu) și alte elemente chimice joacă un rol important în activitatea economică.