Alotropne modifikacije kisika: komparativna svojstva i vrijednost

Atomi jedne vrste mogu biti dio različitihtvari. Za element označen simbolom "O" (latinskog imena Oxygenium), poznate su dvije uobičajene jednostavne tvari. Formula jednog od njih je O_2, drugi - O_3. To su alotropne modifikacije kisika (allotropi). Postoje i drugi spojevi koji su manje stabilni (O₄ i O₈). Razumjeti razliku između ovih oblika pomoći će usporediti molekule i svojstva tvari.

Što su alotropne izmjene?

Mnogi kemijski elementi mogu postojati udva, tri ili više oblika. Svaka od tih modifikacija je formirana od atoma iste vrste. Znanstvenik J. Berzellius 1841. prvi je nazvao takav fenomen alotropijom. Otvorena pravilnost izvorno se koristila samo za karakterizaciju tvari molekularne strukture. Na primjer, poznate su dvije alotropne modifikacije kisika, čiji atomi čine molekule. Kasnije, istraživači su utvrdili da izmjene mogu biti među kristalima. Prema modernim konceptima, alotropija je jedan od slučajeva polimorfizma. Razlike između oblika uzrokuju mehanizmi formiranja kemijske veze u molekulama i kristalima. Ova se značajka uglavnom očituje u skupinama 13-16 redovitog stola.

Kako drugačija kombinacija atoma utječe na svojstva materije?

Alotropne modifikacije kisika i ozonaformiraju atomi elementa s rednim brojem 8 i istim brojem elektrona. Ali oni se razlikuju po strukturi, što je uzrokovalo značajno odstupanje u svojstvima.

Usporedba kisika i ozona

dokazi	kisik	ozon
Sastav molekule	2 atoma kisika	3 atoma kisika
struktura
Agregatno stanje i boju	Bezbojni prozirni plin ili blijedo plava tekućina	Plavi plin, plava tekućina, tamno ljubičasta krutina
miris	ne	Oštar, podsjeća na grmljavinu, svježe sijeno sijeno
Talište (° C)	-219	-193
Točka vrenja (° C)	-183	-112
gustoća (g / l)	1,4	2,1
Topivost u vodi	Malo topljivi	Bolje od kisika
Kemijska aktivnost	U normalnim uvjetima, stabilan	Lako se raspadati formiranjem kisika

Zaključci iz rezultata usporedbe: alotropne modifikacije kisika se ne razlikuju u kvalitativnom sastavu. Struktura molekule ogleda se u fizikalnim i kemijskim svojstvima tvari.

Je li ista količina kisika i ozona u prirodi?

Tvar čija je formula O₂, javlja se u atmosferi, hidrosfera, zemaljskogkore i živih organizama. Oko 20% atmosfere formiraju molekule diatomskih kisika. U stratosferi na nadmorskoj visini od oko 12-50 km od Zemljine površine nalazi se sloj nazvan „ozon štit”. Njezin sastav odražava formulu O₃, Ozon štiti naš planet od apsorpcijeopasne zrake crvenog i ultraljubičastog spektra Sunca. Koncentracija tvari stalno se mijenja, a njegova prosječna vrijednost je niska - 0,001%. Dakle, O₂ i O₃ - alotropne modifikacije kisika, koje imaju značajne razlike u njihovoj raspodjeli u prirodi.

Kako dobiti kisik i ozon?

Molekularni kisik je najvažniji jednostavnistvar na Zemlji. Oblikuje se u zelenim dijelovima biljaka u svjetlu tijekom fotosinteze. S električnim ispuštanjem prirodnog ili umjetnog podrijetla, molekula diatomne kisik se raspada. Temperatura na kojoj počinje postupak je oko 2000 ° C. Neki od radikala koji su se pojavili ponovno se sjedinjuju, stvarajući kisik. Neke aktivne čestice reagiraju s molekulama diatomskih kisika. U toj reakciji nastaje ozon, koji također reagira s slobodnim radikalima kisika. U ovom slučaju nastaju diatomske molekule. Reversivnost reakcija dovodi do činjenice da se koncentracija atmosferskog ozona stalno mijenja. U stratosferi, stvaranje sloja koji se sastoji od O₃, povezana je s ultraljubičastom zračenju sunca. Bez ovog zaštitnog štitnika, opasne zrake mogu doći do površine Zemlje i uništiti sve oblike života.

Alotropne modifikacije kisika i sumpora

Kemijski elementi O (Oxygenium) i S (sumpor)nalazi u istoj skupini periodnog sustava, koji su karakterizirani formiranja allotropic oblika. Molekule sa različitim brojevima atoma sumpora (2, 4, 6, 8), u konvencionalnim uvjetima, najstabilniji - S8, koja sliči oblika krunu. Romični i monoklinski sumpor su konstruirani od takvih 8-atoma molekula.

Pri temperaturi od 119 ° C, monoklinski oblik žute bojeboja tvori smeđu viskoznu masu - plastičnu modifikaciju. Istraživanje alotropnih modifikacija sumpora i kisika od velike je važnosti u teorijskoj kemiji i praktičnoj aktivnosti.

Na industrijskoj razini,oksidirajuća svojstva različitih oblika. Ozon se koristi za dezinfekciju zraka i vode. No, pri koncentracijama iznad 0,16 mg / m3, ovaj je plin opasan za ljude i životinje. Molekularni kisik je neophodan za disanje, koristi se u industriji i medicini. Alotropi od ugljika (dijamant, grafit), fosfor (bijeli, crveni) i drugi kemijski elementi igraju važnu ulogu u gospodarskoj aktivnosti.