Алотропни модификации на кислорода: сравнителна характеристика и стойност

Атомите от един вид могат да бъдат част от различни вещества. За елемент, обозначен със символа "О" (от латинското име Oxygenium), две общи прости вещества са известни в природата. Формулата на един от тях е О₂

Какво е алотропно модификация?

Много химически елементи могат да съществуват в две, три или повече форми. Всяка от тези модификации се формира от атоми от същия вид. Учен Й. Берцелий през 1841 г. е първият, който нарича такъв феномен алоотропност. Отворената регулярност първоначално се използва само за характеризиране на веществата от молекулната структура. Например, две алотропни модификации на кислорода са известни, а атомите от тях образуват молекули. По-късно изследователите установиха, че модификациите могат да бъдат сред кристалите. Според модерните концепции алотропията е един от случаите на полиморфизъм. Различията между формите са причинени от механизмите на образуване на химическа връзка в молекулите и кристалите. Тази особеност се проявява главно в елементи от групи 13-16 на периодичната таблица.

Как различна комбинация от атоми засяга свойствата на материята?

Алотропните модификации на кислорода и озона се формират от атомите на елемента с атомното число 8 и същия брой електрони. Но те се различават по структура, което причинява значително несъответствие в свойствата.

Изводи от резултатите от сравнението: алотропните модификации на кислорода не се различават по качествен състав. Структурата на молекулата се отразява във физичните и химичните свойства на веществата.

Има ли същото количество кислород и озон в природата?

Вещество, чиято формула O₂, се среща в атмосферата, хидросферата, земната кора и живите организми. Около 20% от атмосферата се образува от молекули на диатомичен кислород. В стратосферата на височина около 12-50 км от земната повърхност има слой, наречен "озонов екран". Съставът му отразява формулата О₃. Озонът защитава нашата планета, като поглъща опасните лъчи на червения и ултравиолетовия спектър на Слънцето. Концентрацията на веществото непрекъснато се променя и неговата концентрация средна стойност ниско - 0,001%. Така, О₂ и О₃ - алотропните модификации на кислорода, които имат значителни разлики в тяхното разпределение в природата.

Как може получи кислород и озон?

Молекулярният кислород е най-важната проста субстанция на Земята. Той се образува в зелените части на растенията в светлината процес на фотосинтеза. При електрически зауствания с естествен или изкуствен произход, молекулата на диатомичния кислород се разпада. Температурата, при която процесът започва, е около 2000 ° С. Някои от радикалите, които са възникнали, се обединяват и образуват кислород. Някои активни частици реагират с диатомични кислородни молекули. При тази реакция се получава озон, който също реагира със свободните радикали на кислорода. В този случай възникват диатомични молекули. Обратимостта на реакциите води до факта, че концентрацията на атмосферния озон постоянно се променя. В стратосферата, образуването на слой, състоящ се от О₃, се свързва с ултравиолетовото излъчване на Слънцето. Без този защитен щит опасните лъчи могат да достигнат повърхността на Земята и да унищожат всички форми на живот.

Алотропни модификации на кислорода и сярата

Химическите елементи О (кислород) и S (сяра) се намират в същата група от периодичната таблица, те се характеризират с образуването на алоотропни форми. От молекули с различен брой серни атоми (2, 4, 6, 8) при нормални условия, най-стабилната е S8, наподобяваща корона във форма. Ромбичната и моноклиничната сяра са изградени от такива 8-атомни молекули.

При температура 119 ° С, моноклиничната жълта форма образува кафява, вискозна маса, пластична модификация. Проучването на алоотропните модификации на сярата и кислорода е от голямо значение в теоретичната химия и практическата дейност.

Оксидиращите свойства на различни форми се използват в промишлен мащаб. Озонът се използва за дезинфекция на въздуха и водата. Но при концентрации над 0,16 mg / m3 този газ е опасен за хората и животните. Молекулярният кислород е от съществено значение за дишането, той се използва в промишлеността и медицината. Важна роля в икономическата дейност играят въглеродните алотропи (диамант, графит), фосфор (бял, червен) и други химически елементи.