L'ozone est un gaz. Contrairement à beaucoup d'autres, il n'est pas transparent, mais a une couleur et même une odeur caractéristiques. Il est présent dans notre atmosphère et est l'un de ses composants les plus importants. Quelle est la densité de l'ozone, sa masse et ses autres propriétés? Quel est son rôle dans la vie de la planète?
Gaz bleu
En chimie, l'ozone n'a pas de place distincte dans le tableau.Mendeleev. C'est parce que ce n'est pas un élément. L'ozone est une modification allotropique ou une variation d'oxygène. Comme dans O2, sa molécule n'est constituée que d'atomes d'oxygène, mais elle n'en a pas deux, mais trois. Par conséquent, sa formule chimique ressemble à O3.
L'ozone est un gaz bleu. Il a une odeur piquante distincte rappelant le chlore si la concentration est trop élevée. Vous souvenez-vous de l'odeur de fraîcheur lorsqu'il pleut? C'est de l'ozone. Grâce à cette propriété, elle tire son nom, car du grec ancien "ozone" signifie "odeur".
La molécule de gaz est polaire, les atomes qu'elle contient se combinentà un angle de 116,78 °. L'ozone se forme lorsqu'un atome d'oxygène libre est attaché à une molécule d'O2. Cela se produit lors de diverses réactions, par exemple, l'oxydation du phosphore, la décharge électrique ou la décomposition des peroxydes, au cours desquelles des atomes d'oxygène sont libérés.
Propriétés de l'ozone
Dans des conditions normales, l'ozone existe sous la formegaz avec un poids moléculaire de près de 48 g / mol. Il est diamagnétique, c'est-à-dire qu'il ne peut pas être attiré par un aimant, tout comme l'argent, l'or ou l'azote. La densité de l'ozone est de 2,1445 g / dm³.
À l'état solide, l'ozone acquiertCouleur noir bleuâtre, en liquide - couleur indigo, proche du violet. Le point d'ébullition est de 111,8 degrés Celsius. À zéro degré, il se dissout dans l'eau (uniquement dans l'eau pure) dix fois mieux que l'oxygène. Il se mélange bien avec le méthane liquide, l'azote, le fluor, l'argon et dans certaines conditions avec l'oxygène.
Sous l'action de plusieurs catalyseurs, il est faciles'oxyde, tout en libérant des atomes d'oxygène libres. Se connectant avec lui, il s'enflamme immédiatement. La substance est capable d'oxyder presque tous les métaux. Seuls le platine et l'or ne se prêtent pas à son action. Il décompose divers composés organiques et aromatiques. Au contact de l'ammoniac, il forme du nitrite d'ammonium, détruit les doubles liaisons carbone.
Présent dans l'atmosphère à de fortes concentrations,l'ozone se décompose spontanément. Dans ce cas, de la chaleur est libérée et une molécule d'O2 se forme. Plus sa concentration est élevée, plus la réaction de dégagement de chaleur est forte. Lorsque la teneur en ozone est supérieure à 10%, elle s'accompagne d'une explosion. Avec une augmentation de la température et une diminution de la pression ou au contact de substances organiques, la décomposition de l'O3 se produit plus rapidement.
Histoire de découverte
En chimie, l'ozone n'était connu qu'au XVIIIe siècle. Il a été découvert en 1785 grâce à l'odeur que le physicien Van Marum a entendue à côté d'une machine électrostatique en état de marche. Pendant 50 ans après cela, le gaz n'a pas figuré dans les expériences et recherches scientifiques.
Le scientifique Christian Schönbein a étudié en 1840oxydation du phosphore blanc. Au cours d'expériences, il a réussi à isoler une substance inconnue, qu'il a appelée «ozone». Le chimiste s'est attaqué à l'étude de ses propriétés et a décrit des méthodes d'obtention d'un gaz nouvellement découvert.
Bientôt, ils ont rejoint la recherche de la substance etd'autres scientifiques. Le célèbre physicien Nikola Tesla a même construit le tout premier générateur d'ozone. L'utilisation industrielle de l'O3 a commencé à la fin du XIXe siècle avec l'apparition des premières installations d'alimentation en eau potable des habitations. La substance a été utilisée pour la désinfection.
Ozone dans l'atmosphère
Notre Terre est entourée d'une coquille d'air invisible - l'atmosphère. Sans cela, la vie sur la planète serait impossible. Composants de l'air atmosphérique: oxygène, ozone, azote, hydrogène, méthane et autres gaz.
L'ozone lui-même n'existe pas et ne se produit queà la suite de réactions chimiques. Proche de la surface de la Terre, il est formé par des décharges électriques de foudre lors d'un orage. De manière non naturelle, il apparaît en raison des émissions de gaz d'échappement des voitures, des usines, des vapeurs d'essence et de l'action des centrales thermiques.
L'ozone dans la basse atmosphère est appelé niveau du solou troposphérique. Il y en a aussi une stratosphérique. Il se produit sous l'influence du rayonnement ultraviolet provenant du soleil. Il se forme à une distance de 19 à 20 kilomètres au-dessus de la surface de la planète et s'étend jusqu'à une hauteur de 25 à 30 kilomètres.
L'O3 stratosphérique forme la couche d'ozone de la planète,ce qui le protège du puissant rayonnement solaire. Il absorbe environ 98% du rayonnement UV à une longueur d'onde suffisamment longue pour provoquer le cancer et des brûlures.
Application de la substance
L'ozone est un excellent oxydant et destructeur. Cette propriété a longtemps été utilisée pour purifier l'eau potable. La substance a un effet néfaste sur les bactéries et les virus dangereux pour l'homme et elle-même, lorsqu'elle est oxydée, se transforme en oxygène inoffensif.
Il est capable de tuer même les organismes résistants au chlore. De plus, il est utilisé pour purifier les eaux usées des produits pétroliers, sulfures, phénols, nocifs pour l'environnement, etc. De telles pratiques sont courantes principalement aux États-Unis et dans certains pays européens.
L'ozone est utilisé en médecine pour la désinfectionoutils, dans l'industrie avec son aide le papier est blanchi, les huiles sont raffinées, diverses substances sont obtenues. L'utilisation d'O3 pour la purification de l'air, de l'eau et des pièces s'appelle l'ozonation.
L'ozone et l'homme
Malgré toutes ses propriétés bénéfiques, l'ozonepeut être dangereux pour les humains. S'il y a plus de gaz dans l'air qu'une personne ne peut tolérer, l'empoisonnement ne peut être évité. En Russie, son taux admissible est de 0,1 μg / l.
Lorsque cette norme est dépassée, typiquesignes d'intoxication chimique, tels que maux de tête, irritation des muqueuses, étourdissements. L'ozone réduit la résistance du corps aux infections des voies respiratoires et abaisse également la tension artérielle. À des concentrations de gaz supérieures à 8-9 μg / l, un œdème pulmonaire et même la mort sont possibles.
Dans le même temps, il est assez facile de reconnaître l'ozone dans l'air. L'odeur de «fraîcheur», de chlore ou «d'écrevisse» (comme l'affirme Mendeleev) est clairement audible même avec une teneur insignifiante de la substance.
