Озон (химический элемент): свойства, формула, обозначение
Крайне ценными для всего человечества свойствами обладает такой газ, как озон. Химический элемент, которым он образован, — это кислород О. На самом деле, озон О3 – одна из аллотропных модификаций оксигена, состоящая из трёх формульных единиц (О÷О÷О). Первое и более известное соединение – это сам кислород, точнее газ, который образован двумя его атомами (О=О) – О2.
Аллотропия – это способность одного химического элемента образовывать ряд различных по свойствам простых соединений. Благодаря ей человечество изучило и использует такие вещества, как алмаз и графит, моноклинная и ромбическая сера, кислород и озон. Химический элемент, имеющий такую способность, не обязательно ограничен только двумя модификациями, у некоторых их больше.
История открытия соединения
Составляющая единица многих органических и минеральных веществ, в том числе и такого как озон – химический элемент, обозначение которого О – оксиген, в переводе с греческого «oxys» — кислый, и «gignomai» — рождать.
Впервые новую аллотропную модификацию кислорода во время опытов с электрическими разрядами обнаружил в 1785 году голландец Мартин ван Марун, его внимание привлёк специфический запах. А веком позже француз Шенбейн отметил присутствие такого же после грозы, в результате чего газ был назван «пахнущий». Но учёные несколько обманулись, считая, что их обоняние учуяло сам озон. Запах, который они чувствовали, принадлежал органическим соединениям, окисленным при взаимодействии с О3, так как газ очень реакционноспособен.
Электронное строение
Один и тот же структурный фрагмент имеют О2 и О3 – химический элемент. Озон имеет более сложное строение. В кислороде же всё просто – два атома оксигена соединены двойной связью, состоящей из ϭ- и π-составляющей, согласно валентности элемента. О3 имеет несколько резонансных структур.
Методы синтеза
Для образования такого газа, как озон, химический элемент оксиген должен находиться в газообразной среде в виде отдельных атомов. Такие условия создаются при соударении молекул кислорода О2 с электронами во время электрических разрядов или другими частицами с большой энергией, а также при его облучении ультрафиолетом.
Львиная доля от общего количества озона в естественных условиях атмосферы образуется фотохимическим способом. Человек предпочитает в химической деятельности использовать другие методы, такие как, например, электролитический синтез. Он заключается в том, что в водную среду электролита помещают платиновые электроды и пускают ток. Схема реакции:
Физические свойства
Кислород (О) – составная единица такого вещества как озон — химический элемент, формула которого, а также относительная молярная масса указаны в таблице Менделеева. Образуя О3, оксиген приобретает свойства, кардинально отличающиеся от свойств О2.
Газ голубого цвета – это обычное состояние такого соединения, как озон. Химический элемент, формула, количественные характеристики — все это определили при идентификации и изучении данного вещества. Температура кипения для него -111,9 °C, сжиженное состояние имеет темно-фиолетовый окрас, при дальнейшем понижении градуса до -197,2 °C начинается плавление. В твёрдом агрегатном состоянии озон приобретает чёрный цвет с фиолетовым отливом. Растворимость его в десять раз превышает это свойство кислорода О2. При самых незначительных концентрациях в воздухе чувствуется запах озона, он резок, специфичен и напоминает запах металла.
Химические свойства
Очень активным, с реакционной точки зрения, является газ озон. Химический элемент, который его образует – это кислород. Характеристики, определяющие поведение озона во взаимодействии с другими веществами, – это высокая окисляющая способность и неустойчивость самого газа. При повышенных температурах он разлагается с небывалой скоростью, процесс ускоряют и катализаторы, такие как оксиды металлов, хлор, диоксид азота и другие. Свойства окислителя присущи озону благодаря особенностям строения молекулы и подвижности одного из атомов оксигена, который отщепляясь, превращает газ в кислород: О3 → О2 + О·
Оксиген (кирпичик, из которого построены молекулы таких веществ, как кислород и озон) – химический элемент. Как пишется в уравнениях реакции — О·. Озон окисляет все металлы, за исключением золота, платины и его подгруппы. Он реагирует с газами, находящимися в атмосфере – оксидами серы, азота и прочими. Не остаются инертными и органические вещества, особенно быстро идут процессы разрывов кратных связей через образования промежуточных соединений. Крайне важно, что продукты реакций являются безвредными для окружающей среды и человека. Это вода, кислород, высшие оксиды различных элементов, окислы углерода. Во взаимодействие с озоном не вступают бинарные соединения кальция, титана и кремния с кислородом.
Применение
Основная область, где применяется «пахнущий» газ – это озонирование. Подобный метод стерилизации гораздо эффективнее и безопаснее для живых организмов, чем дезинфекция хлором. При очищении воды озоном не происходит образование токсичных производных метана, замещенных опасным галогеном.
Всё чаще такой экологический метод стерилизации находит применение в пищевой отрасли промышленности. Озоном обрабатывают холодильное оборудование, складские помещения для продуктов, с помощь него проводят устранение запахов.
Для медицины дезинфицирующие свойства озона также незаменимы. Им обеззараживают раны, физиологические растворы. Озонируют венозную кровь, а также «пахнущим» газом лечат ряд хронических заболеваний.
Нахождение в природе и значение
Простое вещество озон – элемент газового состава стратосферы, области околоземного пространства, расположенной на расстоянии порядка 20-30 км от поверхности планеты. Выделение этого соединения происходит во время процессов, связанных с электрическими разрядами, при сварке, работе аппаратов ксерокса. Но именно в стратосфере образуется и содержит 99% от общего количества озона, находящегося в атмосфере Земли.
Жизненно важным оказалось присутствие газа в околоземном пространстве. Он образует в нем так называемый озоновый слой, который защищает всё живое от смертельного ультрафиолетового излучения Солнца. Как ни странно, но наравне с огромной пользой, сам газ опасен для людей. Повышение концентрации озона в воздухе, которым дышит человек, вредно для организма, вследствие его крайней химической активности.
Источник статьи: http://fb.ru/article/193500/ozon-himicheskiy-element-svoystva-formula-oboznachenie
Что такое Озон?
Начнем с самого простого вопроса: Откуда вообще берется озон и что это такое?
Для того, чтобы нам с вами жить, нужен кислород, то есть молекулы О2. Об этом все мы знаем еще со школы. Однако, кислород имеет аллотропную модификацию: О3, которую называют озоном.
В природе озон может образоваться несколькими способами. Первый – благодаря солнечной радиации. Второй – благодаря электрическим разрядам в атмосфере, то есть молниям.
Третий – в электромагнитных полях силовых кабелей и других электрических устройств.
Какое применение имеет озон?
Во-первых , озон является хорошим средством для обеззараживания питьевой воды, очистки промышленных сточных вод и выбросов в атмосферу от вредных примесей, например от фенолов и цианидов.
Во-вторых , в химии озон применяется как сильный окислитель.
Благодаря этому свойству озон используется для стерилизации изделий медицинского назначения; для отбеливания бумаги; для очистки масел.
Так что озон можно считать санитаром окружающей среды.
Также, тот факт, что озон более сильный окислитель, чем кислород нашел применение озону в качестве окислителя ракетного топлива. Только не в чистом виде, а в виде смеси кислород-озон.
В чистом виде жидкий озон не применяют, так как он химически неустойчив и взрывоопасен. Да к тому же озон еще и токсичен. На этом моменте плавно перейдем к отрицательным моментам, связанным с озоном.
Как выясняется, озон не во всех случаях полезен.
Конечно в XXI веке многие фирмы выпускают бытовые озонаторы для дезинфекции помещений, например для дома. Но почему-то они умалчивают о мерах безопасности.
Когда вы обеззараживаете помещение, используя такой прибор, не надо самому при этом присутствовать в помещении. Иначе вы рискуете медленно, но верно обеззаразить помещение и от себя, так как озон токсичен.
А потом кругом кричат, что экология у нас дрянь, сосед умер от рака, А ведь не пил, не курил, озонатором пользовался, за здоровьем следил.
Да, существуют озонотерапии в некоторых медицинских учреждениях. Но их эффективность клинически не доказана и в развитых странах озонотерапия не признаётся лекарственным методом.
Но если вы хотите дома убить плесень и бактерии, то озон к вашим услугам.
Что еще может сделать озон. Ну например…, хотя возле земли его мало, но его достаточно, чтобы разрушать резину, да хотя бы покрышек автомобилей или в рамах пластиковых окон. Резина трескается и постепенно разрушается.
На высоте 20-25 км над землей находится так называемый озоновый слой. В нем наибольшее содержание озона, где он образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на молекулу кислорода.
Ультрафиолетовое излучение также действует на озон, разрушая его. При этом почти полностью поглощается жесткая часть ультрафиолета, которая вызывает загар и рак кожи, и до поверхности Земли доходит лишь несколько процентов.
Озоновый слой образовался в атмосфере Земли примерно 500—600 млн лет назад, когда в ней накопилось достаточно кислорода вследствие фотосинтеза. И только лишь после образования озонового слоя жизнь смогла выйти из океанов;
Без этого высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы.
Теперь поговорим о химическом получении озона.
Для этого используем реакцию персульфата аммония с азотной кислотой:
3 (NH4)2S2O8 + 6 HNO3 + 3 H2O = 6 NH4NO3 + 6 H2SO4 + O3
Осторожно подогреем смесь в колбочке и пропустим выходящий газ через раствор иодида калия. В результате образуется йод и раствор окрашивается в жёлтый цвет:
2 KI + O3 + H2O = 2 KOH + I2 + O2
Подводя итоги можно сказать о том, что озон является как помощником человека в некоторых делах и спасителем от солнечной радиации, так и сильным окислителем и ядовитым газом, который оказывает очень пагубное влияние.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/chemistryeasy/chto-takoe-ozon-5c70682c13cc4400b3abd275
Есть ли озон в таблице менделеева?
Нет. В таблице Менделеева только основные химические элементы, с которых пазлом и получается любое вещество.
Есть Кислород — 8 номер. Озон это три атома Кислорода.
Таблица Менделеева является таблицей химических элементов. В таблице Менделеева есть кислород — химический элемент, озон O3 же является химическим соединением, образованным из химических элементов. Соединений в периодической таблице быть не может.
Строение молекулы озона.
Атомы кислорода в озоне связаны цепочкой:
Центральный атом связан с крайними атомами двумя ковалентными связями. Дополнительно образуется трёхцентровая связь, электронная плотность которой распределена между всеми тремя атомами.
Проще объясняет геометрическое строение модель Гиллеспи: не учитывается кратность связей, рассматриваются 2 связи и неподеленная электронная пара центрального атома, которые отталкиваются друг от друга, располагаясь под углом 120°, но неподеленная электронная пара создаёт более сильное отталкивание, поэтому угол между связями «сжимается» до 116,5° (Глинка, Общая химия), 117° (Рэмсден, Начала современной химии) или, возможно, как в вопросе 108°.
Что такое группы в таблице Менделеева и по какому принципу они формируются?
🍀Группы в таблице Менделеева🍀
✅Это вертикальные ряды в периодической системе
✅В этих рядах находятся атомы,которые располагаются по возрастанию их заряда ядра
✅Номер группы ,в которой находится атом соответсвует количеству электронов на внешней оболочке
✅В таблице Менделеева имеется 8 групп,в каждой из них выделяют главные и побочные подгруппы
✅В главных подгруппах находятся S,P-элементы,в побочных -D,F
Каких химических элементов много в клетке?
Химические элементы в клетке делятся на:
❤Макроэлементы
К ним относятся 2 группы элементов
Они составляют около 98 % от всей массы клетки
Вторая группа: S(сера),Р(фосфор),К(калий),Mg(магний),Na(натрий),Са(кальций),Cl(хлор),Fe(железо)
Этих элементов около 1,9 %
❤Микроэлементы
К ним относятся ионы тяжелых металлов ,которые входят в состав гормонов. Например,Zn(цинк),Cu(медь) и т.д.
Их около 0,1% от массы клетки
❤Ультрамикроэлементы
К ним относятся Au(золото),Ra(радий),Cs (цезий),Be(бериллий),Hg(ртуть),Se(селен) и т.д.
Их концентрация в клетке не превышает 0,000001%
Как определить число нейтронов?
Как известно, атом любого химического элемента состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Ядро атома в свою очередь состоит из положительно заряженных протонов и имеющих нулевой заряд нейтронов.
Как определить количество электронов, протонов и нейтронов в атоме химического элемента? Для этого посмотрим в Периодическую систему элементов Д.И. Менделеева. У каждого химического элемента есть свой порядковый номер — он равен числу протонов (обозначается как «Z») и числу электронов в атоме этого элемента. Кроме того, у каждого элемента есть своя атомная масса (обозначается как «A»), которая так же указывается в таблице рядом с символом элемента. Атомная масса элемента равна сумме числа протонов и числа нейтронов (обозначается как «N») в его ядре, то есть:
Определяем число нейтронов в атоме (из атомной массы вычитаем число протонов или порядковый номер элемента):
Для примера возьмём атом хлора (Cl).
Z=17. Значит, протонов и электронов в атоме хлора по 17 штук.
A=35,453. Но ведь число нейтронов не может быть дробным числом! Как быть? В таких случаях атомную массу округляют до ближайшего целого значения, то есть в данном случае до 35 (на самом деле, дробные значения атомных масс связаны с существованием изотопов — разновидностей одного и того же химического элемента, отличающихся друг от друга количеством нейтронов в ядре). Теперь можем найти число нейтронов:
Источник статьи: http://yandex.ru/q/question/science/est_li_ozon_v_tablitse_mendeleeva_58155989/
Как обозначается озон в таблице химических элементов?
Что будет, если соединить все элементы таблицы Менделеева?
«Первые два ряда можно собрать без проблем. Собирая третий ряд, вы сгорите. Собирая четвертый, вы погибнете, потому что отравитесь токсичным дымом. Пятый ряд сделает с вами то же самое и еще облучит вас радиацией. Шестой ряд взорвется и превратит здание, в котором вы находитесь, в радиоактивное и токсичное облако из пыли и огня. Не пытайтесь собрать седьмой ряд»
В книге «What If» Рендалла Монро есть целая статья на эту тему, с подробным описанием каждого шага и последствий. К сожалению, в открытом доступе конкретно этой статьи нет.
Коротко говоря: вам моментально придет п#здец
Могут ли или существуют ли вещества во Вселенной, которых нет в таблице Менделеева?
Безусловно. Потому что в таблице Менделеева вообще нет веществ, там только элементы.
Могут ли быть элементы, которых нет в таблице Менделеева? Тоже да. Можно делать атомы не только из протонов, нейтронов и электронов. Есть позитроний, есть мюоний, есть мюонные атомы. Для них в принципе нет места в таблице, но их умеют делать и даже заставлять вступать в реакции.
Далее, по сути, любая нейтронная звезда — это огромное атомное ядро, при желании можно прикинуть количество оставшихся в живых после коллапса протонов и выдать получившемуся атому полагающееся ему место в периодической системе.
Каким может быть предельное значение относительной влажности воздуха?
Относительная влажность воздуха измеряется в процентах, следовательно, она не может быть выше 100%.
Теоретически минимально возможное значение — 0%, однако в реальности такая низкая относительная влажность воздуха никогда не регистрировалась ни в одном регионе Земли.
Как изменяется радиус атома в таблице менделеева?
☘️При движении по периоду слева направо радиус атома уменьшается. Почему?
🔸Число электронов на внешнем уровне возрастает
P. S. Число электронов равно номеру элемента в таблице Менделеева🙂
🔸Много электронов сильно давят на атомное ядро ➡️атом сжимается➡️радиус уменьшается
☘️По группе сверху вниз радиус возрастает, т. к.
🔸Возрастает число уровней, значит, для электронов больше свободного пространства в атоме
🔸Электроны всё меньше и меньше давят на ядро ➡️радиус увеличивается🙂
Можно ли в теории синтезировать 1000 или 10000 элемент таблицы Менделеева или есть какой-то предел?
Может показаться странным, но у таблицы Менделеева действительно существует предел и он равен 137.
Это неожиданное число берется из значения постоянной тонкой структуры. Последняя, в свою очередь, характеризует силу электромагнитного взаимодействия и равна почти точно 1/137 в любой системе единиц.
Постоянная тонкой структуры дает предел для максимального числа протонов в ядре, при котором электроны еще могут иметь стабильные орбиты. Другими словами эта постоянная позволяет определить последний возможный нейтральный атом таблицы Менделеева — 137й.
Я напомню, что на сегодняшний день в периодической таблице открыто 118 элементов, из которых 24 последних синтезированы искуссвенно.
Источник статьи: http://yandex.ru/q/question/hw.nature/kak_oboznachaetsia_ozon_v_tablitse_cb3bec69/