Allotropiniai deguonies modifikacijos: palyginamoji charakteristika ir vertė
Vienos rūšies atomai gali būti skirtingimedžiagos. Dėl elemento žymimas simboliu «O» (lot. Oxygenium antraštines dalis), du dažniausiai žinomas gamtos paprastos medžiagos. Vienos iš jų formulė yra O2, antrasis - O3. Tai yra allotropiniai deguonies modifikacijos (allotropes). Yra ir kitų junginių, kurie yra mažiau stabilūs (O.4 ir O8) Suprasti skirtumus tarp šių formų padės palyginti molekules ir medžiagų savybes.
Kas yra allotropinės modifikacijos?
Daugelis cheminių elementų gali egzistuotidvi, trys ar daugiau formų. Kiekvieną iš šių modifikacijų sudaro tos pačios rūšies atomai. 1841 m. Mokslininkas J. Berzellius pirmasis pavadino tokį reiškinį - alotropiją. Atviras taisyklingumas iš pradžių buvo naudojamas tik molekulinės struktūros medžiagų apibūdinimui. Pavyzdžiui, yra žinomi du allotropiniai deguonies modifikacijos, kurių atomai sudaro molekules. Vėliau mokslininkai nustatė, kad pakeitimai gali būti tarp kristalų. Remiantis šiuolaikinėmis sąvokomis, alotropija yra vienas iš polimorfizmo atvejų. Formų skirtumus sukelia cheminio jungimosi formavimo mechanizmai molekulėse ir kristaluose. Ši funkcija daugiausia pasireiškia periodinių lentelių 13-16 grupių elementais.
Kaip skirtingas atomų derinys veikia medžiagos savybes?
Allotropiniai deguonies ir ozono modifikacijossusiformuoja elemento atomai su ordino numeriu 8 ir tuo pačiu elektronų skaičiumi. Tačiau jie skiriasi struktūroje, dėl to labai skiriasi savybės.
| Simptomai | Deguonis | Ozonas |
Molekulės sudėtis | 2 deguonies atomai | 3 deguonies atomai |
| Struktūra |  | |
| Agregatinė būsena ir spalva | Bespalvis skaidrus dujos arba šviesiai mėlynas skystis | Mėlyna gelta, mėlyna skysta, tamsiai raudonos kietos spalvos |
| Kvapas | Trūksta | Aštrus, primenantis griaustinį, šviežiai šienaujamą šieną |
Lydymosi temperatūra (° C) | -219 | -193 |
| Virimo taškas (° C) | -183 | -112 |
Tankis (g / l) | 1,4 | 2,1 |
Tirpumas vandenyje | Šiek tiek tirpsta | Geriau nei deguonis |
Cheminė veikla | Esant normalioms sąlygoms, stabilus | Lengvai suskaidomas su deguonies susidarymu |
Išvados iš palyginimo rezultatų: alotropiniai deguonies modifikacijos nesiskiria kokybine kompozicija. Molekulės struktūra atspindi medžiagų fizines ir chemines savybes.
Ar tas pats deguonies ir ozono kiekis yra gamtoje?
Medžiaga, kurios formulė O2, atsiranda atmosferoje, hidrosferoje, sausumosžievė ir gyvieji organizmai. Apie 20% atmosferos sudaro diatominės deguonies molekulės. Stratosferoje, esančio apie 12-50 km nuo žemės paviršiaus, yra sluoksnis, vadinamas "ozono ekranu". Jo sudėtis atspindi formulę O3. Ozonas sugeria mūsų planetąsaulės raudono ir ultravioletinio spektro pavojingi spinduliai. Medžiagos koncentracija nuolat keičiasi, o jo vidutinė vertė yra maža - 0,001%. Taigi, O2 ir O3 - allotropiniai deguonies modifikacijos, kurių skirtumai yra labai skirtingi gamtoje.
Kaip gauti deguonį ir ozoną?
Allotropiniai deguonies ir sieros modifikacijos
Cheminiai elementai O (Oxygenium) ir S (Sieros)yra toje pačioje periodinių lentelių grupėje, jiems būdingas allotropinių formų susidarymas. Molekulių su skirtingais numeriais sieros atomų (2, 4, 6, 8) pagal įprastinėse sąlygose, labiausiai stabili - S8, kuris primena formos karūną. Rombo ir monoklininės sieros yra pagamintos iš tokių 8-atomų molekulių.
Pramoniniu mastuįvairių formų oksidacijos savybės. Ozonas naudojamas oro ir vandens dezinfekavimui. Tačiau esant koncentracijai virš 0,16 mg / m3, šios dujos pavojingos žmonėms ir gyvūnams. Molekulinis deguonis yra svarbus kvėpuoti, jis naudojamas pramonėje ir medicinoje. Svarbus ekonominės veiklos vaidmuo tenka anglies (deimantų, grafito), fosforo (balta, raudona) ir kitų cheminių elementų alotropai.
