של מין אחד יכול להיות חלק מחומרים שונים.לאלמנט, כונה על ידי «O» הסמל (מלאט. שמות Oxygenium), שתי ידועים בטיבם של חומרים פשוטים.הנוסחה של אחד מהם - O2, השני - O3.שינוי זה allotropic של החמצן (allotropes).ישנן תרכובות אחרות הן פחות יציבים (O4, וO8).להבין את ההבדל בין צורות אלה יסייעו ההשוואה של מולקולות ותכונות חומרים.
מה allotropic שינוי?יסודות כימיים רבים
עשויים להתקיים בשתיים, שלוש או יותר דרכים.כל אחד משינויים אלה נוצר על ידי אטומים של מין אחד.מדען ג 'Bertsellius בשנת 1841 תאר את תופעת allotropism הראשון.החוק להרחיב יושם לראשונה רק כדי לאפיין את המבנה המולקולרי של חומרים.לדוגמא, שתי ידועים שינוי allotropic של אטומי חמצן שיוצרים מולקולות.מאוחר יותר, חוקרים מצאו כי שינויים עשויים להיות בין הגבישים.על פי מושגים מודרניים, אלוטרופיה היא אחד מהמקרים של פולימורפיזם.ההבדלים בין הצורות הנגרמות על ידי המנגנונים של ההיווצרות של קשרים כימיים במולקולות וגבישים.הדבר בולט במיוחד באלמנטים הבסיסיים של 13-16 הטבלה המחזורית.
שילוב של אטומים שונים כיצד משפיע תכונות של חומר?שינוי allotropic
של חמצן ואוזון נוצרים על ידי אטומים של היסוד עם מספר אטומי 8 והמספר זהה של אלקטרונים.אבל הם שונים במבנה, אשר הביא לשינוי משמעותי בנכסים.
חמצן חמצן ואוזון | ||||
מראה |
| |||
2 אטומי חמצן מולקולת | 3 אטומי חמצן מבנה | |||
וצבע | גז חסר צבע שקוף או גז | הכחול | נוזל הכחול חיוור, נוזל, הכחול,||
ריח חריף, מזכיר סופת רעמים, חציר קצור | ||||
| לא | נקודת התכה (מעלות צלסיוס) | -219 | -193 |
נקודת רתיחה (מעלות צלסיוס) צפיפות | -183 | -112 | ||
(גר '/ ליטר) | 14 | 2,1 | ||
מסיסות במי | לא | המסיסטוב יותר מאשר חמצן | ||
Reactivity | בתנאים רגילים | היציב מתפרק קל ליצור |
של שינוי allotropic השוואה של חמצן אינם שונים בהרכב איכותי.המבנה של המולקולות משפיע על התכונות הפיסיקליות וכימיות של חומרים.
האם את כמות חמצן ואוזון בטבע?
נוסחת חומר שO2, נמצא באטמוספרה, ההידרוספרה, הקרום ויצורים חיים.כ -20% מהאווירה שנוצרו מולקולות דו אטומיות של חמצן.בסטרטוספרה בגובה של כ 12-50 קילומטר מפני השטח של כדור הארץ היא שכבה בשם "מגן אוזון".הרכבו משקף את הנוסחה O3.אוזון מגן על כוכב הלכת שלנו בעוצמה קליטת קרנות מזיקות של ספקטרום אדום ואולטרה סגול של השמש.הריכוז של החומר משתנה כל הזמן, וערך הממוצע שלה הוא נמוך - 0.001%.לפיכך, O2 וO3 - שינוי allotropic של חמצן, עם הבדלים משמעותיים בהתפשטות בטבע.
איך להגיע חמצן ואוזון?
חמצן מולקולרי - חומר פשוט החשוב ביותר על פני כדור הארץ.נוצר בחלקים הירוקים של צמחים לאור בתהליך פוטוסינתזה.כאשר התפרקויות חשמליות של מולקולה דו אטומית מקור טבעי או מלאכותית של הפסקות חמצן.הטמפרטורה שבה הוא התחיל את התהליך, היא כ 2000 מעלות צלסיוסרדיקלים חלק הנובע מחוברים שוב ליצירת חמצן.כמה מינים פעילים מגיבים עם מולקולות דו אטומיות של חמצן.בתגובה זו, אוזון מתקבל, שגם מגיב עם רדיקלים חופשיים של חמצן.בזאת המולקולה דו האטומית.תגובה הפיכה תוצאות בכך שהריכוז של אוזון באטמוספרה משתנה כל הזמן.ההיווצרות של שכבה בסטרטוספירה המורכבת ממולקולות O3, הקשורים לקרינת UV שמש.ללא מגן זה קרני המסוכנת יכולה להגיע לפני השטח של כדור הארץ ולהשמיד את כל צורות החיים.שינוי allotropic
של
החמצן וגופרית Oאלמנטים הכימי (Oxygenium) ו- S (גופרית) ממוקם באותה הקבוצה בטבלה המחזורית, הם מאופיינים על ידי ההיווצרות של allotropes.ממולקולות עם מספר שונה של אטומי גופרית (2, 4, 6, 8) בתנאים רגילים, היציב ביותר - S8, לצורה של הכתר.Rhombic וגופרית monoclinic בנויים ממולקולת 8-אטום כזה.
בטמפרטורה של 119 מעלות צלזיוס צורת monoclinic של צורות צהובות חומות צמיגות המוניות - שינוי הפלסטיק.המחקר של שינויי allotropic של גופרית וחמצן חשוב בכימיה תיאורטית ומעשיות פעילויות.
שימוש בקנה מידה תעשייתית מאפייני חמצון של צורות שונות.אוזון משמש לחיטוי האוויר ומים.עם זאת, בריכוזים מעל 0.16 מ"ג / M3 של גז זה מזיק לבני אדם ובעלי חיים.חמצן מולקולרי נדרש לנשימה, הוא משמש בתעשייה וברפואה.תפקיד חשוב בפעילות כלכלית שיחק allotropes של פחמן (יהלום, גרפיט), זרחן (לבן, אדום) ויסודות כימיים אחרים.