Ang mga atomo ng parehong uri ay maaaring maging bahagi ng iba't ibang substance. Para sa elementong tinutukoy ng simbolo na "O" (mula sa Latin na pangalang Oxygenium), kilala ang dalawang simpleng sangkap na karaniwan sa kalikasan. Ang formula ng isa sa mga ito ay O2, ang pangalawa ay O3. Ito ang mga allotropic na pagbabago ng oxygen (allotropes). Mayroong iba pang mga compound na hindi gaanong matatag (O4 at O8). Ang paghahambing ng mga molekula at mga katangian ng mga sangkap ay makakatulong upang maunawaan ang pagkakaiba sa pagitan ng mga anyo na ito.
Ano ang mga allotropic modification?
Maraming elemento ng kemikal ang maaaring umiral sa dalawa, tatlo o higit pang anyo. Ang bawat isa sa mga pagbabagong ito ay nabuo ng mga atomo ng parehong uri. Ang siyentipikong si J. Berzellius noong 1841 ang unang tumawag sa naturang phenomenon na allotropy. Ang open regularity ay orihinal na ginamit lamang upang makilala ang mga sangkap ng isang molekular na istraktura. Halimbawa, kilala ang dalawang allotropic na pagbabago ng oxygen, ang mga atomo na bumubuo ng mga molekula. Nang maglaon, natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga pagbabago ay maaaring kabilang sa mga kristal. Ayon sa mga modernong konsepto, ang allotropy ay isa sa mga kaso ng polymorphism. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga form ay sanhi ng mga mekanismopagbuo ng isang kemikal na bono sa mga molekula at kristal. Ang tampok na ito ay pangunahing ipinapakita ng mga elemento ng mga pangkat 13-16 ng periodic table.
Paano nakakaapekto ang iba't ibang kumbinasyon ng mga atomo sa mga katangian ng bagay?
Ang mga allotropic na pagbabago ng oxygen at ozone ay nabuo ng mga atomo ng elementong may atomic number na 8 at ang parehong bilang ng mga electron. Ngunit magkaiba ang mga ito sa istraktura, na humantong sa malaking pagkakaiba sa mga property.
| Mga Palatandaan | Oxygen | Ozone |
| Komposisyon ng molekula | 2 oxygen atoms | 3 oxygen atoms |
| Gusali |
|
|
| Pinagsama-samang estado at kulay | Walang kulay na transparent na gas o maputlang asul na likido | Asul na gas, asul na likido, dark purple solid |
| Amoy | Nawawala | Matalim, nakapagpapaalaala sa isang bagyong may pagkidlat, bagong hiwa ng dayami |
| Melting point (°C) | -219 | -193 |
| Boiling point (°C) | -183 | -112 |
|
Density (g/l) |
1, 4 | 2, 1 |
| Solubility sa tubig | Bahagyang natutunaw | Mas maganda kaysa sa oxygen |
| Reaktibidad | Sa ilalim ng normal na mga kondisyonmatatag | Madaling nabubulok upang bumuo ng oxygen |
Mga konklusyon batay sa mga resulta ng paghahambing: ang mga allotropic modification ng oxygen ay hindi naiiba sa kanilang qualitative composition. Ang istraktura ng isang molekula ay makikita sa pisikal at kemikal na mga katangian ng mga sangkap.
Pareho ba ang dami ng oxygen at ozone sa kalikasan?
Substance na ang formula ay O2, na matatagpuan sa atmospera, hydrosphere, crust ng lupa at mga buhay na organismo. Humigit-kumulang 20% ng atmospera ay nabuo sa pamamagitan ng diatomic oxygen molecules. Sa stratosphere, sa taas na humigit-kumulang 12-50 km mula sa ibabaw ng mundo, mayroong isang layer na tinatawag na "ozone screen". Ang komposisyon nito ay makikita ng formula O3. Pinoprotektahan ng ozone ang ating planeta sa pamamagitan ng matinding pagsipsip ng mga mapanganib na sinag ng pula at ultraviolet spectrum ng araw. Ang konsentrasyon ng isang sangkap ay patuloy na nagbabago, at ang average na halaga nito ay mababa - 0.001%. Kaya, ang O2 at O3 ay mga allotropic oxygen modification na may makabuluhang pagkakaiba sa pamamahagi sa kalikasan.
Paano kumuha ng oxygen at ozone?
Molecular oxygen ay ang pinakamahalagang simpleng substance sa Earth. Ito ay nabuo sa mga berdeng bahagi ng mga halaman sa liwanag sa panahon ng photosynthesis. Sa mga de-koryenteng discharges ng natural o artipisyal na pinagmulan, ang diatomic oxygen molecule ay nabubulok. Ang temperatura kung saan nagsisimula ang proseso ay humigit-kumulang 2000 °C. Ang ilan sa mga nagresultang radical ay muling pinagsama, na bumubuo ng oxygen. Ang ilang mga aktibong particle ay tumutugon sa mga molekulang diatomicoxygen. Ang reaksyong ito ay gumagawa ng ozone, na tumutugon din sa mga oxygen free radical. Lumilikha ito ng mga diatomic molecule. Ang reversibility ng mga reaksyon ay humahantong sa ang katunayan na ang konsentrasyon ng atmospheric ozone ay patuloy na nagbabago. Sa stratosphere, ang pagbuo ng isang layer na binubuo ng O3 molecules ay nauugnay sa ultraviolet radiation mula sa Araw. Kung wala ang proteksiyong kalasag na ito, maaaring maabot ng mga mapanganib na sinag ang ibabaw ng Earth at sirain ang lahat ng anyo ng buhay.
Mga allotropic na pagbabago ng oxygen at sulfur
Ang mga elemento ng kemikal na O (Oxygenium) at S (Sulfur) ay matatagpuan sa parehong pangkat ng periodic table, nailalarawan ang mga ito sa pamamagitan ng pagbuo ng mga allotropic form. Sa mga molekula na may iba't ibang bilang ng mga atomo ng asupre (2, 4, 6, 8), sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang pinaka-matatag ay S8, na kahawig ng isang korona sa hugis. Ang rhombic at monoclinic sulfur ay binuo mula sa naturang 8-atom molecules.
Sa temperatura na 119 °C, ang dilaw na monoclinic na anyo ay bumubuo ng brown viscous mass - isang plastic modification. Ang pag-aaral ng allotropic modification ng sulfur at oxygen ay may malaking kahalagahan sa teoretikal na kimika at praktikal na aktibidad.
Sa pang-industriya na sukat, ang mga katangian ng pag-oxidizing ng iba't ibang anyo ay ginagamit. Ang ozone ay ginagamit upang disimpektahin ang hangin at tubig. Ngunit sa mga konsentrasyon na higit sa 0.16 mg/m3, ang gas na ito ay mapanganib para sa mga tao at hayop. Ang molekular na oxygen ay mahalaga para sa paghinga at ginagamit sa industriya at medisina. Ang mga carbon allotropes ay may mahalagang papel sa aktibidad ng ekonomiya.(brilyante, graphite), phosphorus (puti, pula) at iba pang kemikal na elemento.
