ऑक्सीजन, भौतिक और रासायनिक गुणों, ऑक्सीजन और ओजोन प्राप्त करने के तरीकों, उनके व्यावहारिक महत्व के एलोट्रोपिक संशोधनों की विशेषता और तुलना; पृथ्वी पर जीवन के लिए ओजोन परत का महत्व;
अपरूपता के सार की व्याख्या कर सकेंगे;
संगत रासायनिक अभिक्रियाओं के इलेक्ट्रॉनिक संतुलन के समीकरण और योजनाएँ बनाइए।
ऑक्सीजन और ओजोन। ऑक्सीजन दो सरल पदार्थ बनाती है: ऑक्सीजन O2 और ओजोन O3। श्रीमान(O2) = 32, श्री (O3) = 48।
प्रकृति में, बिजली के विद्युत निर्वहन के दौरान ऑक्सीजन से वायुमंडल में ओजोन का निर्माण होता है। ताजगी की विशिष्ट गंध जो हम आंधी के बाद महसूस करते हैं, वह ओजोन की गंध है। दो या दो से अधिक सरल पदार्थों के रूप में एक रासायनिक तत्व के अस्तित्व की घटना, गुणों और संरचना में भिन्न, एलोट्रॉपी कहलाती है, और सबसे सरल पदार्थों को रासायनिक तत्व के एलोट्रोपिक संशोधन (रूप, संशोधन) कहा जाता है।
ऑक्सीजन O2 और ओजोन O3 रासायनिक तत्व ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधन हैं।
एलोट्रोपिक संशोधनों, अर्थात् ऑक्सीजन और ओजोन के विभिन्न गुणों का कारण क्या है? आप पहले से ही जानते हैं कि किसी पदार्थ के गुण उसकी संरचना और संरचना से निर्धारित होते हैं।
ऑक्सीजन और ओजोन की गुणात्मक संरचना समान है, लेकिन मात्रात्मक भिन्न है; एक ही आणविक संरचना, लेकिन अणुओं की विभिन्न स्थानिक संरचना: रैखिक - गैर-ध्रुवीय ऑक्सीजन अणुओं में और कोणीय - ध्रुवीय ओजोन अणुओं में। तो, समान पदार्थों के अलावा, इन पदार्थों में अलग-अलग गुण होते हैं।
- प्रत्येक समीकरण के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन आरेख बनाएं। बताएं कि H2O2 और KClO3 की अपघटन प्रतिक्रियाओं के दौरान मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की उपस्थिति कैसे तैरती है।
प्रयोगशाला में, ओजोन को विशेष उपकरणों में प्राप्त किया जाता है - एक विद्युत निर्वहन (चित्र। 36) की क्रिया के तहत ऑक्सीजन से ओजोनाइज़र।
ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधनों के रासायनिक गुण। ऑक्सीजन की उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता इसके एलोट्रोपिक संशोधनों के मजबूत ऑक्सीकरण गुणों के परिणामस्वरूप होती है।
आप जानते हैं कि ऑक्सीजन अत्यधिक क्रियाशील होती है। यह ऑक्साइड बनाने के लिए सबसे सरल पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
औद्योगिक पैमाने पर ऑक्सीजन का उपयोग 20वीं सदी के मध्य में शुरू हुआ। - हवा को द्रवित करने और अलग करने के लिए एक उपकरण के आविष्कार के बाद। एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, इसका उपयोग धातु विज्ञान में कनवर्टर विधि द्वारा स्टील के उत्पादन के लिए किया जाता है, धातुओं को काटने के लिए, रॉकेट ईंधन के ऑक्सीकरण के लिए अन्य ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के साथ मिश्रण में, पानी के नीचे काम के दौरान सांस लेने के लिए गैस मिश्रण में, और में श्वसन विफलता के लिए दवा।
ओजोन का उपयोग इसकी अत्यधिक प्रतिक्रियाशीलता के कारण होता है। इसका उपयोग पीने के पानी, स्वच्छ ग्रिप गैसों, औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल, ब्लीच कपड़े, और रॉकेट ईंधन के ऑक्सीडाइज़र के रूप में कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है।
O3 की शारीरिक क्रिया। यह याद रखना चाहिए कि ओजोन की अत्यधिक ऑक्सीकरण शक्ति मनुष्यों, जानवरों और पौधों पर इसके विषाक्त प्रभाव की ओर ले जाती है। यहां तक कि ओजोन की छोटी सांद्रता, प्राकृतिक से अधिक, श्वसन पथ में जलन, खांसी, उल्टी, चक्कर आना और थकान का कारण बनती है। ऐसे लक्षण बड़े शहरों में देखे जा सकते हैं, जहां नाइट्रोजन ऑक्साइड युक्त वाहन उत्सर्जन में वृद्धि के कारण ऑक्सीजन को ओजोन में परिवर्तित किया जाता है।
ओजोन पृथ्वी की सतह से 23-25 किमी की दूरी पर वायुमंडल में अपनी अधिकतम सांद्रता तक पहुँचती है, जिससे तथाकथित ओजोन परत बनती है।
ओजोन परत हमारे ग्रह पर जीवन को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह हानिकारक पराबैंगनी सौर विकिरण के हिस्से में देरी करता है जो मनुष्यों, जानवरों और पौधों के लिए हानिकारक है, जो त्वचा रोगों (कैंसर सहित) का कारण बन सकता है, और जैविक प्रक्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है। इसके अलावा, कार्बन डाइऑक्साइड के साथ, ओजोन परत पृथ्वी के थर्मल, अवरक्त विकिरण को अवशोषित करती है और इसे ठंडा होने से रोकती है।
हालांकि, मानवजनित कारकों के प्रभाव में, ओजोन परत नष्ट हो जाती है, इसमें "ओजोन छिद्र" बनते हैं। दर्जनों पदार्थ ज्ञात हैं - वायुमंडलीय प्रदूषक जो ओजोन परत को नष्ट करते हैं। वैज्ञानिकों ने अध्ययन किया है कि विमान के इंजन के संचालन के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड विशेष रूप से खतरनाक होते हैं। अन्य पदार्थों के प्रभाव की डिग्री के अनुसार, यह अंततः प्राकृतिक परिस्थितियों में निर्धारित नहीं किया गया है।
ओजोन परत का संरक्षण और बहाली, इसके विनाश के कारणों को स्थापित करना मानव जाति की सबसे गंभीर समस्याओं में से एक है जिसे संबोधित करने की आवश्यकता है।
संक्षेप में मुख्य . के बारे में
ऑक्सीजन दो एलोट्रोपिक संशोधन बनाती है - ऑक्सीजन ओ 2 और ओजोन ओ 3, जो अणु की संरचना और संरचना में भिन्न होती है और तदनुसार, गुणों में। दो या दो से अधिक सरल पदार्थों के रूप में एक रासायनिक तत्व का अस्तित्व, गुणों और संरचना में भिन्न, एलोट्रॉपी कहा जाता है, और सबसे सरल पदार्थों को रासायनिक तत्व के एलोट्रोपिक संशोधन (रूप) कहा जाता है। ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधन - ऑक्सीजन ओ 2 और ओजोन ओ 3 - मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, जो सबसे सरल पदार्थों और कई जटिल पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाओं में प्रकट होते हैं। ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के उत्पाद आमतौर पर ऑक्साइड होते हैं। O3 ओजोन की ऑक्सीकरण शक्ति O2 ऑक्सीजन की तुलना में अधिक है, जो विशेष रूप से सक्रिय ऑक्सीजन परमाणुओं के बनने के कारण है।
एक ही प्रकार के परमाणु विभिन्न पदार्थों के भाग हो सकते हैं। प्रतीक "ओ" (लैटिन नाम ऑक्सीजनियम से) द्वारा निरूपित तत्व के लिए, प्रकृति में सामान्य दो सरल पदार्थ ज्ञात हैं। उनमें से एक का सूत्र ओ 2 है, दूसरा ओ 3 है। ये ऑक्सीजन (एलोट्रोप्स) हैं। ऐसे अन्य यौगिक हैं जो कम स्थिर हैं (ओ 4 और ओ 8)। इन रूपों के बीच अंतर को समझने के लिए, अणुओं की तुलना और
संशोधन?
कई रासायनिक तत्व दो, तीन या अधिक रूपों में मौजूद हो सकते हैं। इनमें से प्रत्येक संशोधन एक ही प्रकार के परमाणुओं द्वारा निर्मित होता है। 1841 में वैज्ञानिक जे। बर्ज़ेलियस ने इस तरह की घटना को एलोट्रॉपी कहा था। खुली नियमितता मूल रूप से केवल आणविक संरचना के पदार्थों को चिह्नित करने के लिए उपयोग की जाती थी। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के दो एलोट्रोपिक संशोधन ज्ञात हैं, जिनके परमाणु अणु बनाते हैं। बाद में, शोधकर्ताओं ने पाया कि संशोधन क्रिस्टल के बीच हो सकते हैं। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, बहुरूपता बहुरूपता के मामलों में से एक है। रूपों के बीच अंतर अणुओं और क्रिस्टल में रासायनिक बंधन गठन के तंत्र के कारण होता है। यह विशेषता मुख्य रूप से आवर्त सारणी के 13-16 समूहों के तत्वों द्वारा प्रकट होती है।
परमाणुओं के विभिन्न संयोजन पदार्थ के गुणों को कैसे प्रभावित करते हैं?
ऑक्सीजन और ओजोन के एलोट्रोपिक संशोधन तत्व के परमाणुओं द्वारा परमाणु संख्या 8 और समान संख्या में इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनते हैं। लेकिन वे संरचना में भिन्न होते हैं, जिसके कारण गुणों में महत्वपूर्ण विसंगति होती है।
| लक्षण | ऑक्सीजन | ओजोन |
अणु की संरचना | 2 ऑक्सीजन परमाणु | 3 ऑक्सीजन परमाणु |
| संरचना |
|
|
| कुल राज्य और रंग | रंगहीन पारदर्शी गैस या हल्का नीला तरल | नीली गैस, नीला तरल, गहरा बैंगनी ठोस |
| महक | अनुपस्थित है | तेज, आंधी की याद ताजा करती है, ताजा कटी हुई घास |
गलनांक (डिग्री सेल्सियस) | -219 | -193 |
| क्वथनांक (डिग्री सेल्सियस) | -183 | -112 |
घनत्व | 1,4 | 2,1 |
पानी में घुलनशीलता | थोड़ा घुल जाता है | ऑक्सीजन से बेहतर |
रासायनिक गतिविधि | सामान्य परिस्थितियों में स्थिर | ऑक्सीजन बनाने के लिए आसानी से विघटित हो जाता है |
तुलनात्मक परिणामों के आधार पर निष्कर्ष: ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधन उनकी गुणात्मक संरचना में भिन्न नहीं होते हैं। एक अणु की संरचना पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों में परिलक्षित होती है।
क्या प्रकृति में ऑक्सीजन और ओजोन की मात्रा समान है?
एक पदार्थ जिसका सूत्र O2 है, वायुमंडल, जलमंडल, पृथ्वी की पपड़ी और जीवित जीवों में पाया जाता है। वायुमंडल का लगभग 20% भाग द्विपरमाणुक ऑक्सीजन अणुओं द्वारा निर्मित होता है। समताप मंडल में, पृथ्वी की सतह से लगभग 12-50 किमी की ऊंचाई पर "ओजोन स्क्रीन" नामक एक परत होती है। इसकी संरचना O 3 सूत्र को दर्शाती है। ओजोन सूर्य के लाल और पराबैंगनी स्पेक्ट्रम की खतरनाक किरणों को तीव्रता से अवशोषित करके हमारे ग्रह की रक्षा करती है। किसी पदार्थ की सांद्रता लगातार बदल रही है, और इसकी कम सांद्रता 0.001% है। इस प्रकार, O 2 और O 3 ऑक्सीजन के अपरूपी संशोधन हैं, जिनकी प्रकृति में वितरण में महत्वपूर्ण अंतर है।
कैसे
आणविक ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे महत्वपूर्ण सरल पदार्थ है। यह प्राकृतिक या कृत्रिम मूल के विद्युत निर्वहन में प्रकाश में पौधों के हरे भागों में बनता है, डायटोमिक ऑक्सीजन अणु विघटित होता है। जिस तापमान पर प्रक्रिया शुरू होती है वह लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस है। परिणामी रेडिकल्स में से कुछ फिर से जुड़कर ऑक्सीजन बनाते हैं। कुछ सक्रिय कण डायटोमिक ऑक्सीजन अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। यह प्रतिक्रिया ओजोन उत्पन्न करती है, जो ऑक्सीजन मुक्त कणों के साथ भी प्रतिक्रिया करती है। इससे द्विपरमाणुक अणु बनते हैं। प्रतिक्रियाओं की प्रतिवर्तीता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि वायुमंडलीय ओजोन की एकाग्रता लगातार बदल रही है। समताप मंडल में, O 3 अणुओं से युक्त एक परत का निर्माण सूर्य से पराबैंगनी विकिरण से जुड़ा होता है। इस सुरक्षा कवच के बिना, खतरनाक किरणें पृथ्वी की सतह तक पहुंच सकती हैं और जीवन के सभी रूपों को नष्ट कर सकती हैं।
ऑक्सीजन और सल्फर के एलोट्रोपिक संशोधन
रासायनिक तत्व ओ (ऑक्सीजेनियम) और एस (सल्फर) आवर्त सारणी के एक ही समूह में स्थित हैं, उन्हें एलोट्रोपिक रूपों के गठन की विशेषता है। सामान्य परिस्थितियों में अलग-अलग संख्या में सल्फर परमाणुओं (2, 4, 6, 8) वाले अणुओं में से, सबसे स्थिर S8 है, जो आकार में एक मुकुट जैसा दिखता है। समचतुर्भुज और मोनोक्लिनिक सल्फर ऐसे 8-परमाणु अणुओं से निर्मित होते हैं।
119 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, पीला मोनोक्लिनिक रूप एक भूरा चिपचिपा द्रव्यमान बनाता है - एक प्लास्टिक संशोधन। सैद्धांतिक रसायन विज्ञान और व्यावहारिक गतिविधियों में सल्फर और ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधनों का अध्ययन बहुत महत्व रखता है।
औद्योगिक पैमाने पर, विभिन्न रूपों के ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग किया जाता है। ओजोन का उपयोग हवा और पानी कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है। लेकिन 0.16 mg/m3 से ऊपर की सांद्रता में यह गैस इंसानों और जानवरों के लिए खतरनाक है। आण्विक ऑक्सीजन सांस लेने के लिए आवश्यक है और इसका उपयोग उद्योग और चिकित्सा में किया जाता है। आर्थिक गतिविधि में एक महत्वपूर्ण भूमिका कार्बन (हीरा, ग्रेफाइट, लाल) और अन्य रासायनिक तत्वों के आवंटन द्वारा निभाई जाती है।
मानव स्वास्थ्य पर ओजोन का प्रभाव विवादास्पद है। कई वर्षों से ओजोन के प्रभावों का गहन अध्ययन किया गया है, क्योंकि ओजोन वायु है की अवधारणा पूरी तरह से सही नहीं है। इसके बारे में और जानें, और फिर आप विश्वास के साथ कहेंगे कि ओजोन आपका मित्र है या नहीं।
ओजोन व्यावहारिक रूप से ऑक्सीजन है, इसमें आवर्त सारणी में एक अलग सेल भी नहीं है। संयोग से, ऑक्सीजन परमाणु हमेशा की तरह, दो में नहीं, बल्कि तीन में जुड़े। एक समय में, एक डच भौतिक विज्ञानी ने प्रयोगों का संचालन करते हुए इस विसंगति की खोज की। क्या है यह समझने के लिए ओजोन, और ऑक्सीजन क्या है, यह अधिक विस्तार से कहने योग्य है। ऑक्सीजन वह हवा है जिसे हम हर मिनट सांस लेते हैं, लेकिन ओजोन एक आंधी के बाद हवा की गंध है। तूफान इस तरह से कार्य करता है, अपने चुंबकत्व की शक्ति से, ऑक्सीजन को तीन परमाणुओं में संयोजित करने के लिए मजबूर करता है, और परिणामस्वरूप, जो होता है वह होता है। शायद ही कभी, लेकिन फिर भी ऐसा संबंध कुछ रासायनिक यौगिकों के प्रभाव में होता है। और यद्यपि ओजोन को हवा का अभिन्न अंग माना जाता है और ओजोन के प्रकट होने की आधिकारिक तिथि 1840 मानी जाती है, जिसका अर्थ है कि ओजोन हवा का एक काफी युवा घटक है। अनुवाद में, ओजोन का अर्थ है महक, यह तथ्य कि यह गंध करता है, एक सिद्ध तथ्य है, लेकिन बाकी सब चीजों के बारे में बात करना मुश्किल है, क्योंकि वैज्ञानिक आम सहमति में नहीं आए हैं, और दुर्भाग्य से कोई भी यह नहीं कह सकता कि इससे अधिक नुकसान या लाभ क्या है।
जानकारी के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, ओजोन चिकित्सा पद्धति उच्च मांग में है, और जैसा कि आंकड़े बताते हैं, इस तरह के उपचार में बड़ी संख्या में बीमारियों का सामना करना पड़ता है, फिलहाल ओजोन उपचार रूस में भी शामिल है। लेकिन यहां संक्रामक रोग विशेषज्ञ हस्तक्षेप करते हैं, वे कहते हैं कि इस विधि से बहुत बड़ी संख्या में वायरस मानव शरीर में प्रवेश कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप, उत्परिवर्तित हो सकते हैं, और यह पहले से ही गंभीर है। लेकिन वे तथ्यों के साथ अपने शब्दों का समर्थन नहीं कर सकते। फिर इसके बारे में सोचना और बात करना जल्दबाजी होगी। ओजोन के साथ उपचार में, निम्नलिखित पर ध्यान दिया जाना चाहिए, पहला पोत है। ओजोन से समृद्ध रक्त त्वचा की केशिकाओं में सूक्ष्म परिसंचरण में सुधार करता है, जिससे बाहरी और आंतरिक दोनों तरह की सूजन और सूजन दूर होती है। ओजोन का किसी व्यक्ति के संपूर्ण तंत्रिका तंत्र पर भी दिव्य सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, क्योंकि यह कोई संयोग नहीं है कि एक शोरगुल वाले महानगर के बाद, जंगल में प्रवेश करना, उदाहरण के लिए, यह शारीरिक और मानसिक दोनों रूप से अविश्वसनीय रूप से अच्छा हो जाता है।
शायद, वह समय दूर नहीं जब वैज्ञानिक अंततः हमें बताएंगे कि ओजोन उपयोगी है या हानिकारक, लेकिन पहला साबित होने की संभावना है, क्योंकि ओजोन से कोई नुकसान नहीं हो सकता है, किसी भी मामले में, कई, कई, दोनों वैज्ञानिक और सामान्य लोग, इस बात से आश्वस्त हैं ग्रह जो स्वच्छ और स्वस्थ हवा में सांस लेना चाहते हैं।
