Ce este ozonul în definiția chimiei. Formula chimică a ozonului

Oamenii de știință au cunoscut pentru prima dată existența unui gaz necunoscut atunci când au început să experimenteze cu mașini electrostatice. S-a întâmplat în secolul al XVII-lea. Dar au început să studieze noul gaz abia la sfârșitul secolului următor. În 1785, fizicianul olandez Martin van Marum a creat ozonul prin trecerea scânteilor electrice prin oxigen. Denumirea de ozon a apărut abia în 1840; a fost inventat de chimistul elvețian Christian Schönbein, derivând din grecescul ozon, mirosind. De compoziție chimică acest gaz nu diferă de oxigen, dar era mult mai agresiv. Deci, a oxidat instantaneu iodură de potasiu incoloră cu eliberarea de iod maro; Shenbein a folosit această reacție pentru a determina ozonul după gradul de albastru al hârtiei impregnate cu o soluție de iodură de potasiu și amidon. Chiar și mercurul și argintul, care sunt inactive la temperatura camerei, se oxidează în prezența ozonului.

S-a dovedit că moleculele de ozon, ca și oxigenul, constau numai din atomi de oxigen, numai că nu din doi, ci din trei. Oxigenul O2 și ozonul O3 sunt singurul exemplu de formare a două gaze gazoase de către un element chimic (la conditii normale) substanțe simple. În molecula de O3, atomii sunt situați într-un unghi, astfel încât aceste molecule sunt polare. Ozonul este produs ca urmare a „lipirii” de molecule de O2 ale atomilor de oxigen liberi, care se formează din molecule de oxigen sub acțiunea descărcărilor electrice, razelor ultraviolete, razelor gamma, electroni rapizi și alte particule de înaltă energie. Ozonul miroase întotdeauna în jurul lucrătorilor mașini electrice, în care periile „sclipesc”, lângă lămpi bactericide cu mercur-cuarț care emit lumină ultravioletă. Atomii de oxigen sunt, de asemenea, eliberați în timpul unora reacții chimice. Ozonul se formează în cantități mici în timpul electrolizei apei acidulate, în timpul oxidării lente în aer umed fosfor alb, în timpul descompunerii compuşilor cu un conţinut ridicat de oxigen (KMnO4, K2Cr2O7 etc.), sub acţiunea fluorului asupra apei sau a acidului sulfuric concentrat asupra peroxidului de bariu. Atomii de oxigen sunt întotdeauna prezenți într-o flacără, așa că dacă direcționați jetul aer comprimat peste flacăra unui arzător cu oxigen, în aer se va găsi mirosul caracteristic de ozon.
Reacția 3O2 → 2O3 este foarte endotermă: trebuie cheltuiți 142 kJ pentru a produce 1 mol de ozon. Reacția inversă are loc cu eliberarea de energie și se realizează foarte ușor. În consecință, ozonul este instabil. În absența impurităților, ozonul gazos se descompune lent la o temperatură de 70°C și rapid peste 100°C. Viteza de descompunere a ozonului este mult crescută în prezența catalizatorilor. Pot fi gaze (de exemplu, oxid nitric, clor) și multe substanțe solide (chiar și pereții vaselor). Prin urmare, ozonul pur este dificil de obținut, iar lucrul cu acesta este periculos din cauza posibilității unei explozii.

Nu este de mirare că timp de multe decenii după descoperirea ozonului, până și constantele sale fizice de bază au fost necunoscute: multă vreme nimeni nu a reușit să obțină ozon pur. După cum scria D.I. Mendeleev în manualul Fundamentals of Chemistry, „cu toate metodele de preparare a ozonului gazos, conținutul său în oxigen este întotdeauna nesemnificativ, de obicei doar câteva zecimi de procent, rareori 2% și doar la temperaturi foarte scăzute ajunge. 20%.” Abia în 1880, oamenii de știință francezi J. Gotfeil și P. Chappui au obținut ozon din oxigen pur la o temperatură de minus 23 ° C. S-a dovedit că într-un strat gros ozonul are o culoare albastră frumoasă. Când oxigenul ozonat răcit a fost comprimat lent, gazul a devenit albastru închis, iar după eliberarea rapidă a presiunii, temperatura a scăzut și mai mult și s-au format picături de ozon lichid violet închis. Dacă gazul nu a fost răcit sau comprimat rapid, atunci ozonul s-a transformat instantaneu, cu o fulger galbenă, în oxigen.

Mai târziu, a fost dezvoltată o metodă convenabilă pentru sinteza ozonului. Dacă o soluție concentrată de acid percloric, fosforic sau sulfuric este supusă electrolizei cu un anod răcit din platină sau oxid de plumb(IV), atunci gazul eliberat la anod va conține până la 50% ozon. Au fost de asemenea rafinate constantele fizice ale ozonului. Se lichefiază mult mai ușor decât oxigenul la -112°C (oxigenul la -183°C). La –192,7°C, ozonul se solidifică. Ozonul solid este de culoare albastru-negru.

Experimentele cu ozonul sunt periculoase. Ozonul gazos este capabil să explodeze dacă concentrația sa în aer depășește 9%. Ozonul lichid și solid explodează și mai ușor, mai ales când intră în contact cu substanțe oxidante. Ozonul poate fi depozitat la temperaturi scăzute sub formă de soluții în hidrocarburi fluorurate (freoni). Aceste soluții sunt de culoare albastră.

Proprietățile chimice ale ozonului.

Ozonul se caracterizează printr-o reactivitate extrem de ridicată. Ozonul este unul dintre cei mai puternici agenți oxidanți și este inferior în acest sens doar fluorului și fluorurii de oxigen OF2. Principiul activ al ozonului ca agent oxidant este oxigenul atomic, care se formează în timpul descompunerii moleculei de ozon. Prin urmare, acționând ca un agent de oxidare, molecula de ozon, de regulă, „folosește” doar un atom de oxigen, în timp ce ceilalți doi sunt eliberați sub formă de oxigen liber, de exemplu, 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2. Mulți alți compuși sunt oxidați în același mod. Cu toate acestea, există excepții când molecula de ozon folosește toți cei trei atomi de oxigen pe care îi are pentru oxidare, de exemplu, 3SO2 + O3 → 3SO3; Na2S + O3 → Na2SO3.

O diferență foarte importantă între ozon și oxigen este că ozonul prezintă proprietăți oxidante chiar și la temperatura camerei. De exemplu, PbS și Pb(OH)2 nu reacționează cu oxigenul în condiții normale, în timp ce în prezența ozonului, sulfura este transformată în PbSO4, iar hidroxidul în PbO2. Dacă o soluție concentrată de amoniac este turnată într-un vas cu ozon, va apărea fum alb - acesta este amoniac oxidat cu ozon pentru a forma nitritul de amoniu NH4NO2. O caracteristică deosebită a ozonului este capacitatea de a „înnegri” articolele de argint cu formarea de AgO și Ag2O3.

Prin atașarea unui electron și transformându-se într-un ion negativ O3–, molecula de ozon devine mai stabilă. „Sărurile ozonate” sau ozonidele care conțin astfel de anioni sunt cunoscute de multă vreme - sunt formate din toate metalele alcaline, cu excepția litiului, iar stabilitatea ozonidelor crește de la sodiu la cesiu. Sunt cunoscute și unele ozonide ale metalelor alcalino-pământoase, de exemplu Ca(O3)2. Dacă un curent de ozon gazos este direcționat către suprafața unui alcali solid uscat, se formează o crustă roșie portocalie care conține ozonide, de exemplu, 4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O. În același timp, alcalii solidi leagă eficient apa, ceea ce împiedică hidroliza imediată a ozonidei. Cu toate acestea, cu un exces de apă, ozonidele se descompun rapid: 4KO3 + 2H2O → 4KOH + 5O2. Descompunerea are loc și în timpul depozitării: 2KO3 → 2KO2 + O2. Ozonidele sunt foarte solubile în amoniac lichid, ceea ce a făcut posibilă izolarea lor formă purăși studiază proprietățile lor.

Substanțele organice cu care ozonul intră în contact, de obicei le distruge. Deci, ozonul, spre deosebire de clor, este capabil să despartă inelul benzenic. Când lucrați cu ozon, nu puteți utiliza tuburi și furtunuri de cauciuc - se vor „scurge” instantaneu. Ozonul reacționează cu compușii organici cu eliberarea unei cantități mari de energie. De exemplu, eterul, alcoolul, vata umezită cu terebentină, metan și multe alte substanțe se aprind spontan la contactul cu aerul ozonizat, iar amestecarea ozonului cu etilena duce la o explozie puternică.

Utilizarea ozonului.

Ozonul nu „ard” întotdeauna materia organică; într-un număr de cazuri este posibil să se efectueze reacții specifice cu ozon foarte diluat. De exemplu, ozonarea acidului oleic (se găsește în cantități mari în uleiurile vegetale) produce acid azelaic HOOC(CH2)7COOH, care este folosit pentru a produce uleiuri lubrifiante de înaltă calitate, fibre sintetice și plastifianți pentru materiale plastice. În mod similar, se obține acidul adipic, care este utilizat în sinteza nailonului. În 1855, Schönbein a descoperit reacția compușilor nesaturați care conțin duble legături C=C cu ozonul, dar abia în 1925 chimistul german H. Staudinger a stabilit mecanismul acestei reacții. Molecula de ozon se unește cu dubla legătură pentru a forma o ozonidă, de data aceasta organică, iar un atom de oxigen înlocuiește una dintre legăturile C=C, iar grupa –О–О– o înlocuiește pe cealaltă. Deși unele ozonide organice au fost izolate în formă pură (de exemplu, ozonidă de etilenă), această reacție se desfășoară de obicei în soluție diluată, deoarece ozonidele în stare liberă sunt explozibili foarte instabili. Reacția de ozonare a compușilor nesaturați se bucură de un mare respect în rândul chimiștilor organici; sarcinile cu această reacție sunt adesea oferite chiar și pe olimpiadele școlare. Faptul este că atunci când ozonida este descompusă de apă, se formează două molecule de aldehidă sau cetonă, care sunt ușor de identificat și stabilesc în continuare structura compusului nesaturat original. Astfel, la începutul secolului al XX-lea, chimiștii au stabilit structura multor compuși organici importanți, inclusiv a celor naturali, care conțin legături C=C.

Un domeniu important de aplicare a ozonului este dezinfectarea apei potabile. De obicei, apa este clorurată. Cu toate acestea, unele impurități din apă sub acțiunea clorului sunt transformate în compuși cu un miros foarte neplăcut. Prin urmare, s-a propus de multă vreme înlocuirea clorului cu ozon. Apa ozonată nu capătă miros sau gust străin; când mulți compuși organici sunt complet oxidați cu ozon, se formează doar dioxid de carbon și apă. Purificați cu ozon și apă uzată. Produsele oxidării ozonului chiar și a unor astfel de poluanți precum fenolii, cianurile, agenții tensioactivi, sulfiții, cloraminele sunt compuși inofensivi, fără culoare și miros. Excesul de ozon se descompune rapid cu formarea de oxigen. Cu toate acestea, ozonarea apei este mai costisitoare decât clorarea; in plus, ozonul nu poate fi transportat si trebuie produs la fata locului.

Ozon în atmosferă.

Nu există mult ozon în atmosfera Pământului - 4 miliarde de tone, adică. în medie doar 1 mg/m3. Concentrația de ozon crește odată cu distanța de la suprafața Pământului și atinge un maxim în stratosferă, la o altitudine de 20-25 km - acesta este „stratul de ozon”. Dacă tot ozonul din atmosferă este colectat la suprafața Pământului la presiune normală, se obține un strat cu o grosime de doar aproximativ 2-3 mm. Și cantități atât de mici de ozon din aer oferă de fapt viață pe Pământ. Ozonul creează " ecran de protectie”, care nu transmite raze ultraviolete dure la suprafața Pământului razele de soare distrugătoare pentru toate vieţuitoarele.

În ultimele decenii, s-a acordat multă atenție apariției așa-numitelor „găuri de ozon” – zone cu un conținut semnificativ redus de ozon stratosferic. Printr-un astfel de scut „cu scurgeri”, radiația ultravioletă mai dură a Soarelui ajunge la suprafața Pământului. Prin urmare, oamenii de știință au monitorizat ozonul din atmosferă de mult timp. În 1930, geofizicianul englez S. Chapman a propus o schemă de patru reacții pentru a explica concentrația constantă a ozonului în stratosferă (aceste reacții se numesc ciclul Chapman, în care M înseamnă orice atom sau moleculă care transportă excesul de energie):

O2 → 2O
O + O + M → O2 + M
O + O3 → 2O2
O3 → O2 + O.

Prima și a patra reacție a acestui ciclu sunt fotochimice, ele trec sub acțiunea radiatie solara. Pentru descompunerea unei molecule de oxigen în atomi, este necesară o radiație cu o lungime de undă mai mică de 242 nm, în timp ce ozonul se descompune atunci când lumina este absorbită în regiunea de 240–320 nm (aceasta din urmă reacție ne protejează doar de ultravioletele dure, deoarece oxigenul) nu absoarbe în această regiune spectrală) . Celelalte două reacții sunt termice, adică. merge fără acțiunea luminii. Este foarte important ca a treia reacție care duce la dispariția ozonului să aibă o energie de activare; aceasta înseamnă că viteza unei astfel de reacții poate fi crescută prin acțiunea catalizatorilor. După cum sa dovedit, principalul catalizator pentru degradarea ozonului este oxidul de azot NO. Se formează în atmosfera superioară din azot și oxigen sub acțiunea celei mai severe radiații solare. Odată ajuns în ozonosferă, intră într-un ciclu de două reacții O3 + NO → NO2 + O2, NO2 + O → NO + O2, drept urmare conținutul său în atmosferă nu se modifică, iar concentrația staționară de ozon scade. Există și alte cicluri care conduc la o scădere a conținutului de ozon din stratosferă, de exemplu, cu participarea clorului:

Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O → Cl + O2.

Ozonul este distrus și de praful și gazele, care în cantități mari pătrund în atmosferă în timpul erupțiilor vulcanice. Recent, s-a sugerat că ozonul este eficient și în distrugerea hidrogenului eliberat din Scoarta terestra. Totalitatea tuturor reacțiilor de formare și degradare a ozonului duce la faptul că durata medie de viață a unei molecule de ozon în stratosferă este de aproximativ trei ore.

Se presupune că, pe lângă natura naturală, există și factori artificiali care afectează stratul de ozon. Un exemplu binecunoscut este freonii, care sunt surse de atomi de clor. Freonii sunt hidrocarburi în care atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu atomi de fluor și clor. Sunt folosite în refrigerare și pentru umplerea cutiilor de aerosoli. În cele din urmă, freonii ajung în aer și se ridică încet din ce în ce mai sus cu curenții de aer, ajungând în cele din urmă în stratul de ozon. Descompunându-se sub acțiunea radiației solare, freonii înșiși încep să descompună catalitic ozonul. Deocamdată nu se știe exact în ce măsură freonii sunt de vină pentru „găurile de ozon” și, cu toate acestea, au fost luate de multă vreme măsuri pentru limitarea utilizării acestora.

Calculele arată că în 60–70 de ani concentrația de ozon din stratosferă poate scădea cu 25%. Și, în același timp, concentrația de ozon în stratul de suprafață - troposfera, va crește, ceea ce este de asemenea rău, deoarece ozonul și produsele transformărilor sale în aer sunt otrăvitoare. Principala sursă de ozon în troposferă este transferul ozonului stratosferic cu masele de aer către straturile inferioare. Aproximativ 1,6 miliarde de tone intră anual în stratul de ozon. Durata de viață a unei molecule de ozon din partea inferioară a atmosferei este mult mai lungă - mai mult de 100 de zile, deoarece în stratul de suprafață există o intensitate mai mică a radiației solare ultraviolete care distrug ozonul. De obicei, în troposferă există foarte puțin ozon: în aer curat, concentrația sa este în medie de doar 0,016 µg/l. Concentrația de ozon din aer depinde nu numai de altitudine, ci și de teren. Astfel, există întotdeauna mai mult ozon peste oceane decât pe uscat, deoarece ozonul se descompune mai lent acolo. Măsurătorile efectuate la Soci au arătat că aerul din apropierea coastei mării conține cu 20% mai mult ozon decât în ​​pădurea aflată la 2 km de coastă.

Oamenii moderni respiră mult mai mult ozon decât strămoșii lor. Motivul principal pentru aceasta este creșterea cantității de metan și oxizi de azot din aer. Astfel, conținutul de metan din atmosferă a crescut constant de la mijlocul secolului al XIX-lea, când a început utilizarea gazelor naturale. Într-o atmosferă poluată cu oxizi de azot, metanul intră într-un lanț complex de transformări care implică oxigen și vapori de apă, rezultatul căruia poate fi exprimat prin ecuația CH4 + 4O2 → HCHO + H2O + 2O3. Alte hidrocarburi pot acționa și ca metan, de exemplu, cele conținute în gazele de eșapament ale mașinilor în timpul arderii incomplete a benzinei. Ca urmare, în aerul marilor orașe în ultimele decenii, concentrația de ozon a crescut de zece ori.

S-a crezut întotdeauna că în timpul unei furtuni, concentrația de ozon din aer crește dramatic, deoarece fulgerul contribuie la conversia oxigenului în ozon. De fapt, creșterea este nesemnificativă și nu are loc în timpul unei furtuni, ci cu câteva ore înaintea acesteia. În timpul unei furtuni și timp de câteva ore după aceasta, concentrația de ozon scade. Acest lucru se explică prin faptul că înainte de o furtună are loc o amestecare verticală puternică a maselor de aer, astfel încât o cantitate suplimentară de ozon provine din straturile superioare. În plus, înainte de o furtună, intensitatea câmpului electric crește și sunt create condiții pentru formarea unei descărcări corona în punctele diferitelor obiecte, de exemplu, vârfurile ramurilor. De asemenea, contribuie la formarea ozonului. Și apoi, odată cu dezvoltarea unui nor de tunete, sub acesta se nasc curenți puternici de aer ascendenți, care reduc conținutul de ozon direct sub nor.
O întrebare interesantă este despre conținutul de ozon din aerul pădurilor de conifere. De exemplu, în Cursul de chimie anorganică de G. Remy, se poate citi că „aerul ozonizat al pădurilor de conifere” este o ficțiune. E chiar asa? Nicio plantă nu emite ozon, desigur. Dar plantele, în special coniferele, emit în aer o mulțime de compuși organici volatili, inclusiv hidrocarburi nesaturate din clasa terpenelor (există o mulțime de terebentină). Deci, într-o zi fierbinte, un pin eliberează 16 micrograme de terpene pe oră pentru fiecare gram de greutate uscată a acelor. Terpenele sunt izolate nu numai de conifere, ci și de unele copaci de foioase printre care se numără plopul și eucaliptul. Și unii copaci tropicali sunt capabili să elibereze 45 de micrograme de terpene per 1 g de masă de frunze uscate pe oră. Ca urmare, un hectar de pădure de conifere poate elibera până la 4 kg de materie organică pe zi și aproximativ 2 kg de pădure de foioase. Suprafața împădurită a Pământului este de milioane de hectare și toate eliberează sute de mii de tone de diferite hidrocarburi, inclusiv terpene, pe an. Și hidrocarburile, așa cum sa arătat în exemplul metanului, sub influența radiației solare și în prezența altor impurități contribuie la formarea ozonului. Experimentele au arătat că, în condiții adecvate, terpenele sunt într-adevăr implicate foarte activ în ciclul reacțiilor fotochimice atmosferice cu formarea ozonului. Deci ozonul dintr-o pădure de conifere nu este deloc o invenție, ci un fapt experimental.

Ozon și sănătate.

Ce plăcere să faci o plimbare după o furtună! Aerul este curat și proaspăt, jeturile sale revigorante par să curgă în plămâni fără niciun efort. „Miroase a ozon”, spun adesea ei în astfel de cazuri. „Foarte bine pentru sănătate.” E chiar asa?

Pe vremuri, ozonul era considerat cu siguranță benefic pentru sănătate. Dar dacă concentrația sa depășește un anumit prag, poate provoca o mulțime de consecințe neplăcute. În funcție de concentrația și timpul de inhalare, ozonul provoacă modificări ale plămânilor, iritații ale mucoaselor ochilor și nasului, dureri de cap, amețeli, scăderea tensiunii arteriale; ozonul reduce rezistența organismului la infecțiile bacteriene ale tractului respirator. Concentrația sa maximă admisă în aer este de numai 0,1 µg/l, ceea ce înseamnă că ozonul este mult mai periculos decât clorul! Dacă petreci câteva ore în interior, cu o concentrație de ozon de numai 0,4 μg/l, pot apărea dureri în piept, tuse, insomnie, acuitatea vizuală scade. Dacă inhalați ozon pentru o perioadă lungă de timp la o concentrație mai mare de 2 μg / l, consecințele pot fi mai severe - până la stupoare și o scădere a activității cardiace. Cu un conținut de ozon de 8–9 μg/l, edem pulmonar apare după câteva ore, care este plin de moarte. Dar astfel de cantități neglijabile ale unei substanțe sunt de obicei dificil de analizat prin metode chimice convenționale. Din fericire, o persoană simte prezența ozonului chiar și la concentrații foarte scăzute - aproximativ 1 μg / l, la care hârtia cu iod amidon nu va deveni albastră. Pentru unii oameni, mirosul de ozon în concentrații mici seamănă cu mirosul de clor, pentru alții - dioxid de sulf, pentru alții - usturoi.

Nu doar ozonul în sine este otrăvitor. Odată cu participarea sa în aer, de exemplu, se formează nitrat de peroxiacetil (PAN) CH3-CO-OONO2 - o substanță care are un puternic iritant, inclusiv lacrimare, efect care îngreunează respirația și, în concentrații mai mari, provoacă paralizia inimii. PAN este una dintre componentele așa-numitului smog fotochimic format vara în aerul poluat (acest cuvânt este derivat din engleza smoke - smoke și fog - fog). Concentrația de ozon în smog poate ajunge la 2 μg/l, ceea ce este de 20 de ori mai mare decât maximul admis. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că efectul combinat al ozonului și al oxizilor de azot din aer este de zece ori mai puternic decât fiecare substanță separată. Deloc surprinzător, consecințele unui astfel de smog în orașele mari pot fi catastrofale, mai ales dacă aerul de deasupra orașului nu este suflat de „curenți” și se formează o zonă de stagnare. Deci, la Londra, în 1952, peste 4.000 de oameni au murit din cauza smogului în câteva zile. Un smog din New York în 1963 a ucis 350 de oameni. Povești similare au fost în Tokyo, altele marile orașe. Nu numai oamenii suferă de ozonul atmosferic. Cercetătorii americani au arătat, de exemplu, că în zonele cu un conținut ridicat de ozon în aer, timpul de serviciu anvelope autoși alte produse din cauciuc este semnificativ redusă.
Cum se reduce conținutul de ozon din stratul de sol? Reducerea emisiilor de metan în atmosferă nu este deloc realistă. Rămâne o altă cale - reducerea emisiilor de oxizi de azot, fără de care ciclul de reacții care duc la ozon nu poate merge. Nici această cale nu este ușoară, deoarece oxizii de azot sunt emiși nu numai de mașini, ci și (în principal) de centralele termice.

Sursele de ozon nu sunt doar pe stradă. Se formează în camere cu raze X, în săli de kinetoterapie (sursa sa sunt lămpile cu mercur-cuarț), în timpul funcționării copiatoarelor (copiatoarelor), imprimantelor laser (aici motivul formării sale este o descărcare de înaltă tensiune). Ozonul este un însoțitor inevitabil pentru producerea de perhidrol, sudare cu arc cu argon. Pentru a reduce efectele nocive ale ozonului, este necesar să echipați hota cu lămpi ultraviolete, o bună ventilație a încăperii.

Și totuși, nu este corect să considerăm ozonul dăunător necondiționat sănătății. Totul depinde de concentrația lui. Studiile au arătat că aerul proaspăt strălucește foarte slab în întuneric; Motivul strălucirii sunt reacțiile de oxidare cu participarea ozonului. S-a observat strălucire, de asemenea, când apa a fost agitată într-un balon, în care a fost introdus preliminar oxigen ozonizat. Această strălucire este întotdeauna asociată cu prezența unor cantități mici de impurități organice în aer sau apă. La amestecare aer proaspat cu o persoană expirată, intensitatea strălucirii a crescut de zece ori! Și acest lucru nu este surprinzător: în aerul expirat au fost găsite microimpurități de etilenă, benzen, acetaldehidă, formaldehidă, acetonă și acid formic. Sunt „evidențiate” de ozon. În același timp, „învechit”, adică. Complet lipsit de ozon, deși foarte curat, aerul nu provoacă o strălucire, iar o persoană îl simte ca „învechit”. Un astfel de aer poate fi comparat cu apa distilată: este foarte pur, practic nu conține impurități și este dăunător să-l bei. Deci, absența completă a ozonului în aer, aparent, este de asemenea nefavorabilă pentru oameni, deoarece crește conținutul de microorganisme în acesta, duce la acumulare. Substanțe dăunătoareși mirosurile neplăcute pe care ozonul le distruge. Astfel, devine clară necesitatea unei ventilații regulate și pe termen lung a încăperii, chiar dacă nu există oameni în el: la urma urmei, ozonul care a intrat în cameră nu rămâne mult timp în el - se descompune parțial. , și în mare măsură se așează (adsorb) pe pereți și alte suprafețe. Este greu de spus cât de mult ozon ar trebui să fie în cameră. Cu toate acestea, în concentrații minime, ozonul este probabil necesar și util.

Ilya Leenson

Care este formula pentru ozon? Să încercăm să ne dăm seama împreună caracteristici distinctive această substanță chimică.

Modificarea alotropică a oxigenului

Formula moleculară a ozonului în chimie O 3 . Greutatea sa moleculară relativă este de 48. Compusul conține trei atomi O. Deoarece formula oxigenului și a ozonului include același element chimic, ele se numesc modificări alotropice în chimie.

Proprietăți fizice

În condiții normale, formula chimică a ozonului este o substanță gazoasă cu un miros specific și o culoare albastru deschis. În natură, acest compus chimic poate fi simțit în timp ce te plimbi printr-o pădure de pini după o furtună. Deoarece formula ozonului este O 3, este de 1,5 ori mai greu decât oxigenul. Comparativ cu O 2, solubilitatea ozonului este mult mai mare. La temperatura zero, 49 de volume din acesta se dizolvă ușor în 100 de volume de apă. În concentrații mici, substanța nu are proprietatea de toxicitate, ozonul este o otravă doar în volume semnificative. Concentrația maximă admisă este considerată a fi de 5% din cantitatea de O 3 din aer. În cazul răcirii puternice, se lichefiază ușor, iar când temperatura scade la -192 de grade, devine solid.

În natură

Molecula de ozon, a cărei formulă a fost prezentată mai sus, se formează în natură în timpul unei descărcări fulgerătoare din oxigen. În plus, în timpul oxidării rășinii se formează O 3 conifere, distruge microorganismele dăunătoare, este considerat benefic pentru oameni.

Obținere în laborator

Cum poți obține ozon? O substanță a cărei formulă este O 3 se formează prin trecerea unei descărcări electrice prin oxigen uscat. Procesul se desfășoară într-un dispozitiv special - un ozonizator. Se bazează pe două tuburi de sticlă care sunt introduse unul în celălalt. În interior este o tijă de metal, în exterior este o spirală. După conectarea la o bobină de înaltă tensiune, are loc o descărcare între tuburile exterioare și interioare, iar oxigenul este transformat în ozon. Un element a cărui formulă este prezentată ca un compus cu o legătură polară covalentă confirmă alotropia oxigenului.

Procesul de transformare a oxigenului în ozon este o reacție endotermă care implică costuri energetice semnificative. Datorită reversibilității acestei transformări, se observă descompunerea ozonului, care este însoțită de o scădere a energiei sistemului.

Proprietăți chimice

Formula pentru ozon explică puterea sa de oxidare. Este capabil să interacționeze cu diverse substanțe, pierzând în același timp un atom de oxigen. De exemplu, într-o reacție cu iodură de potasiu într-un mediu apos, se eliberează oxigen și se formează iod liber.

Formula moleculară a ozonului explică capacitatea sa de a reacționa cu aproape toate metalele. Excepțiile sunt aurul și platina. De exemplu, după trecerea argintului metalic prin ozon, se observă înnegrirea acestuia (se formează oxid). Sub acțiunea acestui agent oxidant puternic se observă distrugerea cauciucului.

În stratosferă, ozonul se formează datorită acțiunii radiațiilor UV de la Soare, formând un strat de ozon. Acest înveliș protejează suprafața planetei de efectele negative ale radiației solare.

Efect biologic asupra organismului

Capacitatea de oxidare crescută a acestei substanțe gazoase, formarea de radicali liberi de oxigen indică pericolul său pentru corpul uman. Ce rău poate face ozonul unei persoane? Deteriorează și irită țesuturile organelor respiratorii.

Ozonul acționează asupra colesterolului conținut în sânge, provocând ateroscleroză. Odată cu șederea îndelungată a unei persoane într-un mediu care conține o concentrație crescută de ozon, se dezvoltă infertilitatea masculină.

În țara noastră, acest agent oxidant aparține primei clase (periculoase) de substanțe nocive. MPC-ul mediu zilnic nu trebuie să depășească 0,03 mg pe metru cub.

Toxicitatea ozonului, posibilitatea de utilizare a acestuia pentru distrugerea bacteriilor și mucegaiului, este utilizată în mod activ pentru dezinfecție. Ozonul stratosferic este un ecran de protecție excelent pentru viața pământească împotriva radiațiilor ultraviolete.

Despre beneficiile și daunele ozonului

Această substanță se găsește în două straturi ale atmosferei pământului. Ozonul troposferic este periculos pentru ființele vii, are un efect negativ asupra culturilor, arborilor și este o componentă a smogului urban. Ozonul stratosferic aduce un anumit beneficiu unei persoane. Împărțirea în soluție apoasă depinde de pH, temperatura, calitatea mediului. In practica medicala se foloseste apa ozonizata de diferite concentratii. Ozonoterapia presupune contactul direct al acestei substanțe cu corpul uman. Această tehnică a fost folosită pentru prima dată în secolul al XIX-lea. Cercetătorii americani au analizat capacitatea ozonului de a oxida microorganismele dăunătoare și au recomandat medicilor să folosească această substanță în tratamentul răcelilor.

La noi, ozonoterapia a început să fie folosită abia la sfârșitul secolului trecut. În scopuri terapeutice, acest agent oxidant prezintă caracteristicile unui bioregulator puternic, care este capabil să mărească eficacitatea metodelor tradiționale, precum și să se dovedească a fi eficient. remediu independent. După dezvoltarea tehnologiei de terapie cu ozon, medicii au ocazia să se ocupe eficient de multe boli. În neurologie, stomatologie, ginecologie, terapie, specialiștii folosesc această substanță pentru a combate o varietate de infecții. Terapia cu ozon se caracterizează prin simplitatea metodei, eficacitatea sa, tolerabilitatea excelentă, lipsa efecte secundare, cost scăzut.

Concluzie

Ozonul este un agent oxidant puternic capabil să lupte împotriva microbilor dăunători. Această proprietate este utilizată pe scară largă în medicina modernă. În terapia domestică, ozonul este utilizat ca agent antiinflamator, imunomodulator, antiviral, bactericid, antistres, citostatic. Datorită capacității sale de a restabili tulburările metabolismului oxigenului, îi oferă oportunități excelente pentru medicina terapeutică și profilactică.

Dintre metodele inovatoare bazate pe capacitatea de oxidare a acestui compus, evidentiam administrarea intramusculara, intravenoasa, subcutanata a acestei substante. De exemplu, tratamentul escarelor, leziunilor fungice ale pielii, arsurilor, cu un amestec de oxigen și ozon este recunoscut ca o tehnică eficientă.

În concentrații mari, ozonul poate fi folosit ca agent hemostatic. La concentrații scăzute, favorizează repararea, vindecarea, epitelizarea. Această substanță, dizolvată în soluție salină, este un instrument excelent pentru reabilitarea maxilarului. În medicina modernă europeană, autohemoterapia mică și mare a devenit larg răspândită. Ambele metode sunt asociate cu introducerea ozonului în organism, folosind capacitatea sa de oxidare.

În cazul unei autohemoterapii mari, se injectează în vena pacientului o soluție de ozon cu o concentrație dată. Autohemoterapia mică se caracterizează prin injectarea intramusculară de sânge ozonizat. Pe lângă medicamente, acest agent oxidant puternic este solicitat în producția chimică.

Ozonul este un gaz. Spre deosebire de multe altele, nu este transparent, dar are o culoare caracteristică și chiar un miros. Este prezent în atmosfera noastră și este una dintre cele mai importante componente ale sale. Care este densitatea ozonului, masa lui și alte proprietăți? Care este rolul ei în viața planetei?

gaz albastru

În chimie, ozonul nu are loc separatîn tabelul periodic. Acest lucru se datorează faptului că nu este un element. Ozonul este o modificare sau o variație alotropă a oxigenului. Ca și în O2, molecula sa este formată numai din atomi de oxigen, dar nu are doi, ci trei. Prin urmare, formula sa chimică arată ca O3.

Ozonul este un gaz albastru. Are un miros înțepător distinct care amintește de clor dacă concentrația este prea mare. Îți amintești mirosul de prospețime din ploaie? Acesta este ozon. Datorită acestei proprietăți, și-a primit numele, deoarece din limba greacă veche „ozon” este „miros”.

Molecula de gaz este polară, atomii din ea sunt legați la un unghi de 116,78°. Ozonul se formează atunci când un atom de oxigen liber este atașat la o moleculă de O2. Acest lucru se întâmplă în timpul diferitelor reacții, de exemplu, oxidarea fosforului, o descărcare electrică sau descompunerea peroxizilor, în timpul cărora sunt eliberați atomi de oxigen.

Proprietățile ozonului

La conditii normale ozonul există la o greutate moleculară de aproape 48 g/mol. Este diamagnetic, adică nu poate fi atras de un magnet, la fel ca argintul, aurul sau azotul. Densitatea ozonului este de 2,1445 g/dm³.

În stare solidă, ozonul capătă o culoare negru-albăstruie, în stare lichidă, o culoare indigo apropiată de violet. Punctul de fierbere este de 111,8 grade Celsius. La o temperatură de zero grade, se dizolvă în apă (doar în apă pură) de zece ori mai bine decât oxigenul. Se amestecă bine cu azotul, fluorul, argonul și, în anumite condiții, cu oxigenul.

Sub acțiunea unui număr de catalizatori, se oxidează ușor, eliberând în același timp atomi de oxigen liberi. Conectându-se cu el, se aprinde imediat. Substanța este capabilă să oxideze aproape toate metalele. Numai platina și aurul nu sunt supuse acțiunii sale. Distruge diverși compuși organici și aromatici. La contactul cu amoniacul, formează nitritul de amoniu, distruge legăturile duble de carbon.

Fiind prezent în atmosferă în concentrații mari, ozonul se descompune spontan. În acest caz, se eliberează căldură și se formează o moleculă de O2. Cu cât concentrația sa este mai mare, cu atât reacția de eliberare a căldurii este mai puternică. Când conținutul de ozon este mai mare de 10%, acesta este însoțit de o explozie. Odată cu creșterea temperaturii și scăderea presiunii, sau în contact cu substanțele organice, descompunerea O3 are loc mai rapid.

Istoria descoperirilor

În chimie, ozonul nu a fost cunoscut până în secolul al XVIII-lea. A fost descoperită în 1785 datorită mirosului pe care fizicianul Van Marum l-a auzit lângă o mașină electrostatică funcțională. Alți 50 de ani mai târziu nu au apărut în niciun fel în experimente științificeși cercetare.

Omul de știință Christian Schönbein a studiat oxidarea fosforului alb în 1840. În timpul experimentelor, a reușit să izoleze o substanță necunoscută, pe care a numit-o „ozon”. Chimistul s-a înțeles cu studiul proprietăților sale și a descris metode de obținere a gazului nou descoperit.

Curând, alți oameni de știință s-au alăturat cercetării substanței. Renumitul fizician Nikola Tesla a construit chiar și prima utilizare industrială a O3, începută la sfârșitul secolului al XIX-lea odată cu apariția primelor instalații pentru alimentarea cu apă potabilă a locuințelor. Substanța a fost folosită pentru dezinfecție.

Ozon în atmosferă

Pământul nostru este înconjurat de o înveliș invizibil de aer - atmosfera. Fără el, viața pe planetă ar fi imposibilă. Componentele aerului atmosferic: oxigen, ozon, azot, hidrogen, metan și alte gaze.

În sine, ozonul nu există și apare doar ca urmare a reacțiilor chimice. Aproape de suprafața Pământului, se formează din cauza descărcărilor electrice ale fulgerelor în timpul unei furtuni. Într-un mod nefiresc, apare din cauza emisiilor de eșapament de la mașini, fabrici, vapori de benzină și acțiunii centralelor termice.

Ozonul din straturile inferioare ale atmosferei se numește de suprafață sau troposferic. Există și una stratosferică. Apare sub influența radiațiilor ultraviolete provenite de la soare. Se formează la o distanță de 19-20 de kilometri deasupra suprafeței planetei și se întinde până la o înălțime de 25-30 de kilometri.

O3 stratosferic formează stratul de ozon al planetei, care o protejează de radiațiile solare puternice. Absoarbe aproximativ 98% din radiația ultravioletă cu o lungime de undă suficientă pentru a provoca cancer și arsuri.

Consumul de substanțe

Ozonul este un excelent oxidant și distrugător. Această proprietate a fost folosită de multă vreme pentru purificarea apei de băut. Substanța are un efect dăunător asupra bacteriilor și virușilor periculoși pentru oameni, iar atunci când este oxidată, ea însăși se transformă în oxigen inofensiv.

Poate ucide chiar și organismele rezistente la clor. În plus, este folosit pentru curățare Ape uzate de la distructiv la mediu inconjurator produse petroliere, sulfuri, fenoli etc. Astfel de practici sunt comune în principal în Statele Unite și unele țări europene.

Ozonul este folosit în medicină pentru dezinfectarea instrumentelor, în industrie este folosit pentru albirea hârtiei, purificarea uleiurilor și obținerea diferitelor substanțe. Utilizarea O3 pentru a purifica aerul, apa și spațiile se numește ozonare.

Ozonul și omul

În ciuda tuturor lor caracteristici benefice, ozonul poate fi periculos pentru oameni. Dacă în aer există mai mult gaz decât poate tolera o persoană, otrăvirea nu poate fi evitată. În Rusia, rata sa permisă este de 0,1 μg / l.

Dacă această limită este depășită, apar simptome tipice otrăvire chimică cum ar fi dureri de cap, iritații ale mucoaselor, amețeli. Ozonul reduce rezistența organismului la infecțiile transmise prin tractul respirator și, de asemenea, reduce tensiunea arterială. La concentrații de gaz peste 8-9 μg/l, este posibil edem pulmonar și chiar moarte.

În același timp, este destul de ușor să recunoști ozonul din aer. Mirosul de „prospețime”, clor sau „raci” (cum a susținut Mendeleev) este clar audibil chiar și cu un conținut scăzut de substanță.

Ozonul este o formă activă de oxigen. Molecula de ozon este formată din trei atomi de oxigen. Formula ozonului este O 3 , greutatea moleculară este 48. În ceea ce privește efectul său bactericid, ozonul este de 3-6 ori mai puternic decât radiația ultravioletă și de 400-600 de ori mai puternic decât clorul. Ozonul poate fi obținut din oxigen diatomic prin ionizare și descărcare de gaz de înaltă tensiune. În zilele noastre, ozonul este folosit nu numai pentru a purifica și dezinfecta aerul și apa, ci și pentru a elimina toxinele din alimente. Comunitatea mondială a recunoscut deja ozonul ca fiind cea mai ecologică, populară și eficientă substanță bactericidă.

Mirosul de ozon se simte după o furtună. De asemenea, ozonul este unul dintre cele mai importante straturi ale atmosferei terestre, absorbind radiațiile ultraviolete dăunătoare. Din cauza lipsei de ozon, apar găuri de ozon, care amenință cu dispariția tuturor viețuitoarelor. Totuși, asta nu este tot.

Ozonul produs sintetic este utilizat pe scară largă în medicină. Este utilizat în tratamentul unei game largi de boli și, de asemenea, încetinește procesul de îmbătrânire. Astăzi, terapia cu ozon este folosită în multe instituții medicale și saloane de înfrumusețare.

Toți cei aflați la școală la o lecție de chimie ni s-a explicat că descoperitorul ozonului a fost fizicianul olandez M. van Marum (1785). Cu toate acestea, această substanță a fost obținută abia în 1839 de către fizicianul german K.F. Schönbein prin electroliza apei. De asemenea, i-a dat substanței un nume - ozon (din greaca veche - miros). Și numele corespunde într-adevăr proprietăților ozonului, deoarece. aroma sa este simțită în mod clar deja la 7% conținut în aer.

Ozonul este a doua cea mai stabilă moleculă de oxigen. Spre deosebire de oxigenul diatomic obișnuit, molecula de ozon este formată din trei atomi și are o distanță mare între atomi (aproximativ 128 angstromi, în timp ce distanța dintre atomi în oxigenul diatomic este de 121 angstromi).

În condiții normale, ozonul este o substanță gazoasă albastră. Masa sa este mai mare decât masa aerului. Un litru de gaz cântărește 2,15 grame. Concentrația maximă admisă de O 3 în aer este de 0,1 μg/l. Temperatura de tranziție la starea gazoasă la 100 kPa este de -112 grade Celsius, iar punctul de topire în aceleași condiții este de -193 de grade. La prima data aplicație practică ozon nu a fost găsit. Cu toate acestea, la începutul secolului al XX-lea, oamenii de știință au descoperit proprietăți antibacteriene, care au interesat imediat lucrătorii medicali.

Un amestec de ozon și oxigen a început să fie folosit în tratamentul tuberculozei, anemiei, pneumoniei. În primul război mondial - pentru dezinfecția abceselor și a rănilor purulente. În anii 1930, acest gaz era deja utilizat pe scară largă în practica chirurgicală.

Odată cu descoperirea antibioticelor, gama de aplicații ale ozonului a scăzut. La început părea că antibioticele sunt cele mai bune mijloace pentru tratamentul bolilor infectioase. După ceva timp, s-a constatat că antibioticele provoacă o serie de efecte secundare, iar în timp, microorganismele devin tolerante la acestea. Și apoi ozonul a început să revină la medicină.

Noi studii ale proprietăților ozonului au adus o serie de fapte interesante. S-a dovedit că, prin contact direct, această substanță distruge toate tipurile cunoscute de microorganisme (inclusiv viruși). Mai mult, spre deosebire de multe antiseptice care dăunează țesuturilor, ozonul nu dăunează țesutului epitelial, deoarece. celulele umane sunt echipate cu un sistem de apărare antioxidant (spre deosebire de celulele bacteriilor și virușilor). Ozonul există și în toate stările de agregare. Acest lucru face ca utilizarea sa să fie foarte convenabilă și le permite oamenilor de știință să descopere noi metode de aplicare. Astăzi, nu se folosește doar un amestec de ozon și oxigen, care afectează inflamația. Soluțiile de ozon sunt injectate în sânge. Se practică injectarea unui amestec de ozon și oxigen în articulații și puncte de acupunctură.

Cu toate acestea, perioada de existență a ozonului în condiții normale este extrem de scurtă. Prin urmare, substanța este utilizată imediat după primire.

Utilizarea ozonului în scopuri medicale a început cu un amestec gazos de ozon și oxigen. Acum acest amestec este folosit în principal extern. Apa ozonată și uleiul ozonizat se aplică și extern. Indiferent de forma în care este utilizat ozonul, acesta este aplicat pe zona infectată a epiteliului. Un amestec gazos de ozon și oxigen este, de asemenea, utilizat în practica chirurgicală - pentru a preveni infectarea și supurația țesuturilor. Cantitatea de ozon din preparate nu este fixată. Într-un amestec de ozon cu oxigen, concentrația acestuia este de 3-80 µg/ml. Amestecul de ozon-oxigen distruge instantaneu toate tipurile de microorganisme și oprește efectiv sângerarea - este folosit pentru a trata rănile puternic infectate și slab vindecate, precum și necroza țesuturilor moi, gangrena și arsurile. Concentrațiile scăzute au un efect extrem de benefic - stimulează creșterea de noi celule epiteliale și vindecarea leziunilor.

Cu toate acestea, ozonul este folosit nu numai pentru a distruge microorganismele. Într-o cantitate mică, poate afecta imunitatea locală a unei persoane, stimulând leucocitele să detecteze și să distrugă obiectele străine. Terapia cu ozon stimulează furnizarea de oxigen către toate celulele și țesuturile. Odată ajunsă în sânge, această substanță stimulează celulele roșii din sânge pentru a produce o enzimă specială care asigură puterea legăturii dintre hemoglobină și oxigenul diatomic. Datorită acestei enzime, hemoglobina furnizează în mod eficient oxigen celulelor și țesuturilor.

Datorită cantității crescute de oxigen, cele mai mici capilare sunt întărite. Fluxul de sânge în țesuturi se îmbunătățește, vindecarea rănilor se accelerează.

Introducere

Ozonul este o substanță simplă, o modificare alotropică a oxigenului. Spre deosebire de oxigen, molecula de ozon este formată din trei atomi. În condiții normale, este un gaz exploziv cu miros ascuțit de culoare albastrăși are proprietăți oxidante puternice.

Ozonul este o componentă permanentă a atmosferei pământului și joacă un rol esențial în susținerea vieții pe acesta. În straturile de suprafață ale atmosferei terestre, concentrația de ozon crește brusc. Starea generală a ozonului din atmosferă este variabilă și fluctuează în funcție de anotimpuri. Ozonul atmosferic joacă un rol cheie în susținerea vieții pe pământ. Protejează Pământul de efectele dăunătoare ale unui anumit rol al radiației solare, contribuind astfel la conservarea vieții pe planetă.

Astfel, este necesar să se afle ce efecte poate avea ozonul asupra țesuturilor biologice.

Proprietățile generale ale ozonului

Ozonul este o modificare alotropă a oxigenului constând din molecule triatomice de O 3. Molecula sa este diamagnetică și are o formă unghiulară. Legătura din moleculă este delocalizată, în trei centre.

Orez. 1 Structura ozonului

Ambii o-o conexiuniîntr-o moleculă de ozon au aceeași lungime de 1,272 angstromi. Unghiul dintre legături este de 116,78°. Atom central de oxigen sp²-hibridizat, are o singură pereche de electroni. Molecula este polară, momentul dipol este 0,5337 D.

Natura legăturilor chimice din ozon determină instabilitatea acestuia (după un anumit timp, ozonul se transformă spontan în oxigen: 2O3 -> 3O2) și capacitatea de oxidare ridicată (ozonul este capabil de o serie de reacții în care oxigenul molecular nu intră). Efectul oxidant al ozonului asupra substanțelor organice este asociat cu formarea de radicali: RH + O3 RO2 + OH

Acești radicali inițiază reacții radicale în lanț cu molecule bioorganice (lipide, proteine, acizi nucleici), ceea ce duce la moartea celulelor. Utilizarea ozonului pentru sterilizarea apei de băut se bazează pe capacitatea sa de a ucide germenii. Ozonul nu este indiferent nici organismelor superioare. Expunerea prelungită la o atmosferă care conține ozon (de exemplu, camere de fizioterapie și iradiere cu cuarț) poate provoca deteriorări severe. sistem nervos. Prin urmare, ozonul în doze mari este un gaz toxic. Concentrația maximă admisă în aerul zonei de lucru este de 0,0001 mg/litru. Poluarea cu ozon mediul aerian apare în timpul ozonării apei, datorită solubilității sale scăzute.

Istoria descoperirilor.

Ozonul a fost descoperit pentru prima dată în 1785 de către fizicianul olandez M. van Marum prin mirosul caracteristic și proprietățile oxidante pe care le dobândește aerul după ce trece prin el. scântei electrice, și, de asemenea, prin capacitatea de a acționa asupra mercurului la temperatura obișnuită, drept urmare își pierde strălucirea și începe să se lipească de sticlă. Cu toate acestea, nu a fost descrisă ca o substanță nouă; van Marum credea că s-a format o „materie electrică” specială.

Termen ozon a fost oferit chimist german X. F. Schönbein în 1840 pentru mirosul său, a intrat în dicționare la sfârșitul secolului al XIX-lea. Multe surse îi acordă prioritate descoperirii ozonului în 1839. În 1840, Schonbein a arătat capacitatea ozonului de a înlocui iodul din iodura de potasiu:

Faptul unei scăderi a volumului de gaz în timpul conversiei oxigenului în ozon a fost demonstrat experimental de Andrews și Tet folosind un tub de sticlă cu un manometru umplut cu oxigen pur, cu fire de platină lipite în el pentru a produce o descărcare electrică.

proprietăți fizice.

Ozonul este un gaz albastru care poate fi văzut atunci când este privit printr-un strat semnificativ, de până la 1 metru grosime, de oxigen ozonizat. În stare solidă, ozonul este negru cu o nuanță violetă. Ozonul lichid are o culoare albastru intens; transparent într-un strat care nu depășește 2 mm. grosime; destul de rezistent.

Proprietăți:

§ Greutatea moleculară - 48 a.m.u.

§ Densitatea gazului in conditii normale - 2,1445 g/dm³. Densitatea relativă a gazului pentru oxigen 1,5; pe calea aerului - 1,62

§ Densitatea lichidului la −183 °C - 1,71 g/cm³

§ Punct de fierbere - -111,9 °C. (ozonul lichid are 106 °C.)

§ Punctul de topire - -197,2 ± 0,2 ° C (de obicei dat pt -251,4 ° C este eronat, deoarece determinarea sa nu a ținut cont de marea capacitate a ozonului de a suprarăci).

§ Solubilitatea în apă la 0 °C - 0,394 kg/m³ (0,494 l/kg), este de 10 ori mai mare în comparație cu oxigenul.

§ În stare gazoasă, ozonul este diamagnetic, în stare lichidă este slab paramagnetic.

§ Mirosul este ascuțit, specific „metalic” (după Mendeleev – „mirosul de rac”). La concentrații mari, miroase a clor. Mirosul este vizibil chiar și la o diluție de 1: 100.000.

Proprietăți chimice.

Proprietăți chimice ozonul este determinat de marea sa capacitate de oxidare.

Molecula de O 3 este instabilă și, la concentrații suficiente în aer în condiții normale, se transformă spontan în O 2 în câteva zeci de minute odată cu degajarea de căldură. O creștere a temperaturii și o scădere a presiunii cresc viteza de tranziție la starea diatomică. La concentrații mari, tranziția poate fi explozivă.

Proprietăți:

§ Oxidarea metalelor

§ Oxidarea nemetalelor

§ Interacţiunea cu oxizii

§ Ardere

§ Formarea ozonidelor

Metode de obținere a ozonului

Ozonul se formează în multe procese însoțite de eliberarea de oxigen atomic, de exemplu, în timpul descompunerii peroxizilor, oxidării fosforului etc. În industrie, se obține din aer sau oxigen din ozonizatoare prin acțiunea unei descărcări electrice. O3 se lichefiază mai ușor decât O2 și, prin urmare, este ușor de separat. Ozonul pentru ozonoterapia în medicină se obține numai din oxigen pur. Când aerul este iradiat cu radiații ultraviolete dure, se formează ozon. Același proces are loc în straturile superioare ale atmosferei, unde stratul de ozon se formează și se menține sub influența radiației solare.