Chemický vzorec ozónu. Štruktúrny vzorec ozónu

Vysoko nad našimi hlavami, v stratosfére, v nadmorskej výške 19-48 km, je planéta obklopená ozónom. Toto je druh kyslíka. Ak molekula kyslíka vo vzduchu pozostáva z dvoch atómov kyslíka spojených dohromady - O2, potom molekula, ktorá má tri atómy, je označená ozónovou receptúrou - O3. Vytvára slnečné svetlo. Keď ultrafialové lúče zo Slnka prechádzajú atmosférou, zničí zvyčajné molekuly kyslíkatého kyslíka. Každý oslobodený atóm sa pripojí k susednému O2. Tak sa vytvára chemický vzorec ozónu - O3.

Čo je ozón?

Tento plyn odhalili po prvýkrát francúzski fyzici Fabry a Bewesson. V roku 1913 sa zistilo, že slnečné lúče s vlnovou dĺžkou 200 až 300 nm sú aktívne absorbované zemskou atmosférou. Termín "ozón" v gréčtine znamená "voňavý", "voňavý". Každý pozná charakteristický zápach tohto plynu, ku ktorému dôjde po búrke. Kyslík je prítomný v atmosfére v troch alotropických formách: O2 - molekulárny, O - atómový a O3 - vzorec ozónu, ktorý sa získava chemickou kombináciou prvých dvoch.

Vlastnosti plynu

Ozónová vrstva je dosť tenká, takmer neviditeľná. Ak by všetky molekuly tohto plynu, ktoré zaberajú 29 km priestoru, boli spojené do jednej masívnej gule, jej hrúbka by mala zaberať len tretinu centimetra. Určité množstvo ozónu je vo vzduchu nad zemským povrchom. Keď sa výfukové plyny alebo smogy uvoľňujú do ovzdušia, slnečné svetlo reaguje s chemickými prvkami emisií a vytvára ozón. Obzvlášť sa cíti v horúcom dni, v smog-naplnený vzduch, pretože dosiahne úroveň ohrozenia zdravia. Vzorec pre ozónovú látku je fyzicky nestabilný a keď je koncentrovaný na vzduchu viac ako 9%, plyn exploduje, takže jej skladovanie je možné len pri nízkych teplotách. Po ochladení na -111.9 ^° C sa plyn zmení na kvapalinu.

Nadbytok ozónu

Človek nemôže žiť v čistom kyslíku, malé množstvo ozónu v atmosfére je prospešné pre neho, ale nadmerná koncentrácia môže byť smrteľná. Inhalať to nie je nutné, pretože táto forma kyslíka môže poškodiť pľúca. Športovci, ktorí vdychujú veľké množstvo vzduchu nasýteného ozónom, sa pri inhalácii môžu sťažovať na ťažkosti a bolesť. Stromy a rastliny, ktoré rastú pozdĺž diaľnice, kde je vzduch nasýtený výfukovými plynmi, tiež trpia nadbytkom ozónu. Táto vlastnosť tohto plynu je nad povrchom zeme. Jeho prirodzený obsah (jedna jeho časť pre desiatky miliónov iných častí vzduchu) sa zúčastňuje oxidačných procesov, ktoré sa vyskytujú na bunkovej úrovni v ľudskom tele. V ozónovom vzorci pôsobí iba jeden atóm kyslíka ako oxidačný prostriedok a dva zvyšné sa uvoľňujú ako voľný kyslík.

Užitočné vlastnosti

Pri použití úplne vyčisteného vzduchu v priestoroch pozorovali vedci nárast počtu ochorení ľudí v nich. Dôvod bol jednoduchý - neprítomnosť ozónu v čistenom vzduchu viedla k poruchám v tele. Pravidelné malé dávky plynu sú užitočné pri prevencii chorôb.

Aký je vplyv plynu? Vzhľadom na výsledky vykonaných experimentov vedci dospeli k záveru, že ozón vedie k ničeniu takmer všetkých vírusov, baktérií, protozoí, ako aj plesní a kvasiniek v prírode. Po niekoľkých minútach malá časť (ozónová zmes O3) v litre vzduchu neutralizuje všetky látky nebezpečné pre ľudí. Koniec koncov, ozonizácia je prirodzený proces, spoločný pre telo. Dokonca aj v miestnosti ozón osviežuje vzduch, prakticky eliminuje riziko vzniku ochorení prenášaných vzdušnými kvapôčkami, detoxikačným dymom, prachom a alergénmi, zlúčeninami ťažkých kovov a inými škodlivými zložkami vzduchu. Pri rozširovaní vody, kyslíka a oxidu uhličitého tieto zlúčeniny strácajú toxicitu, odstraňujú nepríjemné zápachy. Vzhľadom na ozónovú receptúru v chémii sa jej vysoká oxidačná kapacita čoraz viac využíva na dezinfekciu vzduchu a vody na pitie.

Vrstva 20 kilometrov nad zemským povrchom v skutočnosti chráni naše zdravie absorbovaním ultrafialového žiarenia. Funguje ako filter, ktorý chráni Zem pred škodlivým ultrafialovým žiarením. Bez ochrannej vrstvy by život na planéte nebol možný. Je dokázané, že rastlinný a živočíšny svet sa objavil na Zemi iba vtedy, keď sa vytvoril silný štít, ktorý ho chránil pred slnečným žiarením. Ultraviolet pomáha pokožke získať krásne opálenie, ale zároveň je hlavným vinníkom spálenia slnkom a príčinou rakoviny kože.

Ozónový otvor

V 70. rokoch minulého storočia vedci, ktorí študujú ozónovú vrstvu nad planetou, zistili, že chemikálie používané v chladničkách, klimatizáciách a aerosóloch môžu zničiť ozón. Plyny vstupujú do vzduchu vždy, keď sú tieto prístroje opravené alebo pri postreku rôznych aerosólov. Podľa vedcov škodlivé plyny nakoniec dosahujú molekuly ozónu. Súčasne slnečné žiarenie uvoľňuje chlór z chlórofluoridových uhľovodíkov, čo zničí štruktúrny vzorec ozónu a mení ho na obyčajný kyslík. Ochranná vrstva je teda zničená. Za ďalších 15 rokov urobili britskí vedci úžasný objav: obrovská diera ozónovej vrstvy bola umiestnená nad Antarktikou. Tento otvor sa objavuje každú jar a dosahuje veľkosť okolo územia Spojených štátov. Keď sa zmení smer vetra v súvislosti so zmenou ročných období, otvor sa opäť naplní molekulami ozónu. V tomto prípade vyplní otvor niekoľko molekúl a v iných častiach sa plynová vrstva stáva tenšou.

Čo hrozí zmenšením ochrannej vrstvy?

V zime roku 1992 sa ozónová vrstva v Európe a Kanade zmenšila o 20%. V oblastiach, kde táto vrstva nie je dostatočne hustá a nie je schopná odfiltrovať silné žiarenie, množstvo rakoviny kože je veľmi nápadne zvýšené. Nad Antarktídou zaznamenali vedci extrémne vysoký obsah oxidu chlóru, ktorý vzniká v dôsledku zničenia ozónu chlórom. Výskumní pracovníci vypočítali, že strata iba 1% ochrannej vrstvy vedie k zvýšeniu expozície ultrafialového žiarenia na Zemi o 2% a tým k nárastu počtu ochorení rakoviny kože o 3-6%. Ultrafialové žiarenie tiež zničí imunitu tela, čím sa človek stáva zraniteľnejším voči infekcii. Ultrafialové žiarenie môže poškodiť bunky všetkých rastlín, od tráv a stromov.

Vzhľadom na to, že ozónová vrstva udržuje teplo, pretože sa znižuje, vzduch na tejto zemepisnej šírke sa ochladzuje, mení vietor a počasie na svete. Je ťažké predvídať vplyv vyčerpania vrstvy na podnebie v budúcnosti, vedci predpovedajú sušenie prírodných oblastí, strata vegetácie a nedostatočné jedlo, ak problém riešenia tohto plynu nie je vyriešený. Dokonca aj pri zastavení ľudskej činnosti, ktorá zahŕňa emisiu plynov, ktoré zničia ochrannú vrstvu, trvalo by to aspoň 100 rokov na návrat na predchádzajúcu úroveň.