O ozônio é um gás.Ao contrário de muitos outros, não é transparente, mas tem uma cor e até um cheiro característicos. Está presente em nossa atmosfera e é um de seus componentes mais importantes. Qual é a densidade do ozônio, sua massa e outras propriedades? Qual é o seu papel na vida do planeta?
Gás azul
В химии озон не имеет отдельного места в таблице Mendeleev. Isso é porque não é um elemento. O ozônio é uma modificação alotrópica ou uma variação de oxigênio. Como no O2, sua molécula consiste apenas de átomos de oxigênio, mas não tem dois, mas três. Portanto, sua fórmula química se parece com o O3.
O ozônio é um gás azul.Possui um odor pungente distinto, que lembra o cloro, se a concentração for muito alta. Você se lembra do cheiro de frescor quando chove? Isso é ozônio. Graças a essa propriedade, ele recebeu esse nome, pois do grego antigo "ozônio" significa "cheiro".
A molécula do gás é polar, os átomos nela se combinamem um ângulo de 116,78 °. O ozônio é formado quando um átomo de oxigênio livre é ligado a uma molécula de O2. Isso acontece durante várias reações, por exemplo, oxidação do fósforo, descarga elétrica ou decomposição de peróxidos, durante as quais os átomos de oxigênio são liberados.
Propriedades do ozônio
Em condições normais, o ozônio existe na formagás com peso molecular de quase 48 g / mol. É diamagnético, ou seja, não pode ser atraído por um ímã, assim como a prata, o ouro ou o nitrogênio. A densidade do ozônio é 2,1445 g / dm³.
No estado sólido, o ozônio adquirecor preto-azulado, em líquido - cor índigo, próximo ao roxo. O ponto de ebulição é 111,8 graus Celsius. A uma temperatura de zero grau, ele se dissolve na água (apenas em água pura) dez vezes melhor do que o oxigênio. Ele se mistura bem com metano líquido, nitrogênio, flúor, argônio e, sob certas condições, com oxigênio.
Sob a ação de vários catalisadores, é fáciloxida, enquanto libera átomos de oxigênio livres. Conectando-se a ele, ele imediatamente se inflama. A substância é capaz de oxidar quase todos os metais. Apenas a platina e o ouro não são passíveis de sua ação. Ele destrói vários compostos orgânicos e aromáticos. Em contato com a amônia, forma nitrito de amônio, destrói as ligações duplas de carbono.
Estar presente na atmosfera em altas concentrações,o ozônio se decompõe espontaneamente. Nesse caso, o calor é liberado e uma molécula de O2 é formada. Quanto mais alta for a concentração, mais forte será a reação de liberação de calor. Quando o conteúdo de ozônio é superior a 10%, ocorre uma explosão. Com o aumento da temperatura e diminuição da pressão, ou pelo contato com substâncias orgânicas, a decomposição do O3 ocorre mais rapidamente.
História de descoberta
O ozônio não era conhecido na química até o século 18.Foi descoberto em 1785 graças ao cheiro que o físico Van Marum ouviu ao lado de uma máquina eletrostática em funcionamento. Por mais 50 anos depois disso, o gás não apareceu em nenhum experimento e pesquisa científica.
O cientista Christian Schönbein em 1840 estudouoxidação do fósforo branco. Durante os experimentos, ele conseguiu isolar uma substância desconhecida, que chamou de "ozônio". O químico começou a estudar suas propriedades e a descrever os métodos de obtenção de um gás recém-descoberto.
Logo, eles se juntaram na pesquisa da substância eoutros cientistas. O famoso físico Nikola Tesla chegou a construir o primeiro gerador de ozônio. O uso industrial do O3 teve início no final do século XIX com o surgimento das primeiras instalações de abastecimento de água potável às residências. A substância foi usada para desinfecção.
Ozônio na atmosfera
Nossa Terra é cercada por uma concha invisível de ar - a atmosfera. Sem ele, a vida no planeta seria impossível. Componentes do ar atmosférico: oxigênio, ozônio, nitrogênio, hidrogênio, metano e outros gases.
O ozônio em si não existe e só ocorrecomo resultado de reações químicas. Próximo à superfície da Terra, é formado por descargas elétricas de raios durante uma tempestade. De forma não natural, surge devido às emissões de gases de escape de automóveis, fábricas, fumos de gasolina, ação de termelétricas.
O ozônio na baixa atmosfera é chamado de nível do soloou troposférico. Também existe um estratosférico. É causada pela radiação ultravioleta do sol. É formado a uma distância de 19-20 quilômetros acima da superfície do planeta e se estende até uma altitude de 25-30 quilômetros.
O O3 estratosférico forma a camada de ozônio do planeta,que o protege da poderosa radiação solar. Ele absorve cerca de 98% da radiação UV em um comprimento de onda longo o suficiente para causar câncer e queimaduras.
Aplicação da substância
O ozônio é um excelente oxidante e destruidor.Esta propriedade é usada há muito tempo para purificar a água potável. A substância tem um efeito prejudicial sobre bactérias e vírus perigosos para os humanos e, quando oxidada, transforma-se em oxigênio inofensivo.
É capaz de matar até organismos resistentes ao cloro.Além disso, é usado para purificar águas residuais de derivados de petróleo, sulfuretos, fenóis, que são prejudiciais ao meio ambiente, etc. Essas práticas são comuns principalmente nos Estados Unidos e em alguns países europeus.
O ozônio é usado na medicina para desinfecçãoferramentas, na indústria com a sua ajuda o papel é branqueado, os óleos são refinados, várias substâncias são obtidas. O uso de O3 para purificação do ar, água e ambiente é denominado ozonização.
Ozônio e homem
Apesar de todas as suas propriedades benéficas, o ozôniopode ser perigoso para os humanos. Se houver mais gás no ar do que uma pessoa pode tolerar, o envenenamento não pode ser evitado. Na Rússia, sua taxa permitida é de 0,1 μg / l.
Quando esta norma é ultrapassada, típicosinais de envenenamento químico, como dor de cabeça, irritação das membranas mucosas, tontura. O ozônio reduz a resistência do corpo às infecções do trato respiratório e também diminui a pressão arterial. Em uma concentração de gás acima de 8-9 μg / l, edema pulmonar e até morte são possíveis.
Ao mesmo tempo, é muito fácil reconhecer o ozônio no ar. O cheiro de "frescor", cloro ou "lagostim" (como afirmou Mendeleev) é claramente audível mesmo com um teor insignificante da substância.
