Osvita.ua Вища освіта Реферати Екологія Фізико-хімічні властивості озону. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Фізико-хімічні властивості озону. Реферат

Хімічний елемент кисень існує в атмосфері в вигляді трьох алотропічних видоизмін: О2 — молекулярному, О — атомарному и О3 — трьохатомному, що власне і називається озоном та утворюється при хімічному з'єднанні перших двох. Тому більшість властивостей молекули озону можна зрозуміти краще, виходячи з властивостей молекулярного й атомарного кисню

Це слово в перекладі з грецької мови означає "пахучий", "запашний", "той, що пахне". Кожен з нас відчував характерний різкий запах цього синюватого газу після грози з частими блискавкам чи при перебуванні біля пристроїв або машин (в момент утворення іскор у відкритому повітрі).

Втім, що речовини перебувають у газовому стані лише при температурах, сприятливих для життя людини. Озон можна перетворити у рідину при охолодженні до —111,9 "С, а при вищих температурах він перебуває вже в газоподібному стані. Максимальна температура рідкого кисню (О2) при атмосферному тиску (температура його кипіння) становить—183 "С.

Хімічний елемент кисень існує в атмосфері в вигляді трьох алотропічних видоизмін: О2 — молекулярному, О — атомарному и О3 — трьохатомному, що власне і називається озоном та утворюється при хімічному з'єднанні перших двох. Тому більшість властивостей молекули озону можна зрозуміти краще, виходячи з властивостей молекулярного й атомарного кисню.

На основі вивчения спектральних властивостей озону були отримані дані про будову його молекули. Молекула О3 стала класичним прикладом використання спектральних даних для розрахунків довжин зв'язків та розмірів центрального кута. Відповідно до загальноприйнятої моделі молекули О..,, атоми в ній розташовуються у вершинах рівнобедреного тупокутного трикутника, причому відстані між атомами дорівнюють (1,278 ±0,003) -10"" см, а значення центрального кута складає 116°50' ±30'. Маса молекули 0^3' складає 7,97. '1023 г.

В молекулу озону можуть входити атоми більш важких ізотопів кисню О17 и О18. За наближеними оцінками в атмосферному озоні знаходиться біля 0,21"" молекул О^О^О'" та 0,41 "о молекул О^О^О".

Газоподібний озон при стандартних температурі та тиску має щільність рдц = 2,144- 10"3 г-см"3. Теплоємність газу Ср зменшується із зниженням температури: при 473 К с = = 904 Дж- кг-1. К-1, при 273 К с "- 795 "Дж. кг-1- К-1, при 100 К Ср =-- 690 Дж. кг-^К-1.

Озон перетворюється на рідину при температурі 161,3 К (температура кипіння) в темно-синю рідину з щільністю 1,46 г-см~3. Питома теплота випаровування рідини 316 000 Дж-кг"1. При температурі 90 К рідкий озон має щільність 1,57 г см~3, а безпосередньо перед затвердінням його щільність складає 1,614 г-см~3. Температура затвердіння, за даними різних авторів, відрізняється на 2—3 К та складає приблизно 78 К. Тверда кристалічна структура має темно-фіолетовий колір.

Характерний запах озону відчувається при концентрації \0~^ °о. Деякі вважають присутність запаху озону показником чистоти повітря. Як показують біологічні й медичні досліди - озон — сильнодіюча отрута, що крім загальнотоксичної дії, ще має такі властивості як мутагенність, канцерогенність, радіомиметричний еффект). За токсичністю озон перевищує, наприклад, синільную кислоту.

Озоно-кисневі суміші вибухонебезпечні при концентраціях озону від 20 до 100%. Саме вибухонебезпечність концентрованних сумішей озону довгий час була основною перешкодою вивченню його фізичних та хімічних властивостей. Не дивлячись на те, що промислове виробництво озону існувало ще з початку XX ст., найбільш фундаментальні властивості його молекули були вивчені тільки в 50-х рр., коли в багатьох країнах були зроблені спроби використання концентрованого озону як окиснювача в ракетних системах.

Потенціал іонізації озону 2,8 еВ, сродство до електрону за різними даними 1,9... 2,7 еВ, тобто достатньо сильно (більш сильне мають тільки фтор та його оксиди, а також нестабільні частки— атоми та вільні радикали).

Озон досить нестійкий у великих концентраціях може розкладатися з вибухом, тому цілком безпечне його зберігання вимагає низьких температур. відомо, що людина не може існувати в атмосфері з чистого кисню. Певний час, щоб зменшити масу своїх пілотованих космічних апаратів, американці використовували r них чисто кисню атмосферу, але відмовилися від цього через надто велику небезпеку пожеж. До речі, людині корнсна невелика концентрація озону в повітрі, але велика кількість його стае смертельно небезпечною.

Дослідженнями виявлено велику роль природних концентрацій озону (одна молекула озону на кілька десятків мільйонів іншиx молекул повітря) в окислювальних процесах, що відбуваються у клітинах людського організму. Коли ж почали широко застосовувати очищене та кондиціоноване повітря у робочих приміщеннях, то помітили незрозуміле підвищення кількості захворювань людей у порівнянні з минулим періодом, коли вони дихали "неочищеним повітрям". Не відразу, але знайшли причину—повна відсутність озону в кондиціонованому повітрі зумовила розлади в організмі.

Підвищена окислювальна здатність озону все ширше використовується для обеззараження від шкідливих мікроорганізмів повітря та питної води. Не обійшлось і без курйозів. кілька років тому в наших газетах тривалий час писалося про спроби використання озону при зберіганні картоплі та інших овочів. Критика з боку вчених, які вказували, що такий активний окислювач, як озон, лише прискорює процеси розкладу речовин, що входять до складу картоплі нічого не дали. Було втрачено чимало грошей, доки зрозуміли, що розв'язати проблему зберігання овочів при заміні повітря у сховищах на озон не можна.

Найчастіше озон одержують у великих кількостях при пропусканні електричного струму через сухий кисень. Електричний розряд розщеплює молекули кисню на дві частини — атоми кнсню:

О2 = О+О

Звшьпеш атоми рухаються швидко і часто стикаються з двохатомними молекулами кисню, що при сприятливих умовах веде до утворення комплекса і3 трьох атомів кисню молекул озону:

О+ О2 = О3


10.07.2011

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!