Bir xil turdagi atomlar turli moddalar tarkibiga kirishi mumkin. "O" belgisi bilan belgilangan element uchun (lotincha Oxygenium nomidan) tabiatda keng tarqalgan ikkita oddiy moddalar ma'lum. Ulardan birining formulasi O2, ikkinchisi O3. Bular kislorodning allotropik modifikatsiyalari (allotroplar). Barqarorroq boshqa birikmalar ham bor (O4 va O8). Moddalarning molekulalari va xossalarini solishtirish bu shakllar orasidagi farqni tushunishga yordam beradi.
Allotropik modifikatsiyalar nima?
Koʻpgina kimyoviy elementlar ikki, uch yoki undan ortiq shaklda boʻlishi mumkin. Ushbu modifikatsiyalarning har biri bir xil turdagi atomlar tomonidan hosil qilingan. Olim J. Berzellius 1841 yilda birinchi bo'lib bunday hodisani allotropiya deb atagan. Ochiq qonuniyat dastlab faqat molekulyar tuzilishdagi moddalarni tavsiflash uchun ishlatilgan. Masalan, kislorodning ikkita allotropik modifikatsiyasi ma'lum, ularning atomlari molekulalarni hosil qiladi. Keyinchalik, tadqiqotchilar modifikatsiyalar kristallar orasida bo'lishi mumkinligini aniqladilar. Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, allotropiya polimorfizm holatlaridan biridir. Shakllar orasidagi farq mexanizmlar tufayli yuzaga keladimolekula va kristallarda kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishi. Bu xususiyat asosan davriy sistemaning 13-16-guruhlari elementlarida namoyon boʻladi.
Atomlarning turli birikmalari moddaning xossalariga qanday ta'sir qiladi?
Kislorod va ozonning allotropik modifikatsiyalari atom raqami 8 va elektronlar soni bir xil boʻlgan element atomlari tomonidan hosil boʻladi. Lekin ular tuzilishi jihatidan farq qiladi, bu esa xususiyatlarda sezilarli tafovutga olib keldi.
| Belgilar | Kislorod | Ozon |
| Molekula tarkibi | 2 kislorod atomi | 3 kislorod atomi |
| Bino |
|
|
| Agregat holati va rangi | Rangsiz shaffof gaz yoki och koʻk suyuqlik | Moviy gaz, koʻk suyuqlik, toʻq binafsha rangli qattiq |
| Hid | Yo'qolgan | Oʻtkir, momaqaldiroqni eslatuvchi, yangi uzilgan pichan |
| Erish nuqtasi (°C) | -219 | -193 |
| Qaynash nuqtasi (°C) | -183 | -112 |
|
Zichlik (g/l) |
1, 4 | 2, 1 |
| Suvda eruvchanligi | Ozgina eriydi | Kisloroddan yaxshiroq |
| Reaktivlik | Oddiy sharoitdabarqaror | Kislorod hosil qilish uchun oson parchalanadi |
Taqqoslash natijalariga asoslangan xulosalar: kislorodning allotropik modifikatsiyalari sifat tarkibi bilan farq qilmaydi. Molekulaning tuzilishi moddalarning fizik va kimyoviy xossalarida aks etadi.
Tabiatda kislorod va ozon miqdori bir xilmi?
Formulasi O2 boʻlgan modda, atmosfera, gidrosfera, yer qobigʻi va tirik organizmlarda uchraydi. Atmosferaning 20% ga yaqinini ikki atomli kislorod molekulalari tashkil qiladi. Stratosferada yer yuzasidan taxminan 12-50 km balandlikda "ozon pardasi" deb ataladigan qatlam mavjud. Uning tarkibi O3 formulasida aks ettirilgan. Ozon quyoshning qizil va ultrabinafsha spektrining xavfli nurlarini shiddat bilan o'zlashtirib, sayyoramizni himoya qiladi. Moddaning konsentratsiyasi doimo o'zgarib turadi va uning o'rtacha qiymati past - 0,001%. Shunday qilib, O2 va O3 tabiatda taqsimlanishida sezilarli farqlarga ega allotropik kislorod modifikatsiyalaridir.
Kislorod va ozonni qanday olish mumkin?
Molekulyar kislorod Yerdagi eng muhim oddiy moddadir. Fotosintez jarayonida nurda o'simliklarning yashil qismlarida hosil bo'ladi. Tabiiy yoki sun'iy kelib chiqadigan elektr zaryadlari bilan ikki atomli kislorod molekulasi parchalanadi. Jarayon boshlangan harorat taxminan 2000 ° C ni tashkil qiladi. Olingan radikallarning bir qismi yana birlashib, kislorod hosil qiladi. Ba'zi faol zarralar diatomik molekulalar bilan reaksiyaga kirishadikislorod. Bu reaksiya kislorodli erkin radikallar bilan ham reaksiyaga kirishadigan ozon hosil qiladi. Bu ikki atomli molekulalarni hosil qiladi. Reaksiyalarning teskariligi atmosfera ozonining kontsentratsiyasi doimo o'zgarib turishiga olib keladi. Stratosferada O3 molekulalaridan iborat qatlam hosil boʻlishi Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanish bilan bogʻliq. Ushbu himoya qalqoni bo'lmasa, xavfli nurlar Yer yuzasiga etib borishi va barcha tirik mavjudotlarni yo'q qilishi mumkin.
Kislorod va oltingugurtning allotropik modifikatsiyalari
O (kislorod) va S (oltingugurt) kimyoviy elementlar davriy sistemaning bir guruhida joylashgan bo’lib, ular allotropik shakllarning hosil bo’lishi bilan tavsiflanadi. Har xil miqdordagi oltingugurt atomlari (2, 4, 6, 8) bo'lgan molekulalardan normal sharoitda eng barqarori S8 bo'lib, shakli tojga o'xshaydi. Rombik va monoklinik oltingugurt shunday 8 atomli molekulalardan qurilgan.
119 °C haroratda sariq monoklinik shakl jigarrang yopishqoq massa hosil qiladi - plastik modifikatsiya. Oltingugurt va kislorodning allotropik modifikatsiyalarini o‘rganish nazariy kimyo va amaliy faoliyatda katta ahamiyatga ega.
Sanoat miqyosida turli shakllarning oksidlovchi xususiyatlari qo'llaniladi. Ozon havo va suvni zararsizlantirish uchun ishlatiladi. Ammo 0,16 mg / m3 dan yuqori konsentratsiyalarda bu gaz odamlar va hayvonlar uchun xavflidir. Molekulyar kislorod nafas olish uchun zarur bo'lib, sanoat va tibbiyotda qo'llaniladi. Uglerod allotroplari iqtisodiy faoliyatda muhim rol o'ynaydi.(olmos, grafit), fosfor (oq, qizil) va boshqa kimyoviy elementlar.
