Сколько весит озон в химии
Перейти к содержимому

Сколько весит озон в химии

  • автор:

Сколько граммов весит озон, содержащий 3*10^24 атомов кислорода

mrvladimir2

Молекула озона содержит 3 моль атомов кислорода, что составляет 48 г
1 моль атомов кислорода имеют 6,02*10²³ атомов
n(O) = 3*10²⁴ атомов/6,02*10²³атомов/моль = 4,983 моль
m(O₃) = M(O₃)*n(O₃) = 48 г/моль*4,983 моль = 239 г
Ответ: 239 г

Новые вопросы в Химия

СРОЧНО ООО ДАЮ 20 БАЛЛОВ Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращение P ->P2O5-> HPO3 →H3PO4 →K3PO4 →Ca3(PO4)2- … ​

Осуществите следующие превращения. Са→Са(ОН)2 →СаСl2→СаСО3 Mg→MgCl2 →Mg(OH)2 →MgSO4

срочно нужен правильный ответ за неправильный ответ бан​

K+O2= Zn+O2= N2+O2= C6H10+O2=

MgMgO → MgBr 2 Mg (OH) 2 → MgO

Урок 16. Кислород и озон

В уроке 16 «Кислород и озон» из курса «Химия для чайников» мы рассмотрим кислород как химический элемент и как простое вещество; узнаем об истории его открытия; выясним, что такое озон и какими свойствами он обладает.

Исторически так сложилось, что химический элемент и одно из простых веществ, образованных атомами этого элемента, имеют общее название — кислород. Поскольку между этими понятиями существует принципиальная разница, следует четко различать, о чем идет речь — о кислороде как о химическом элементе или о простом веществе.

Кислород как химический элемент

Самым первым химическим элементом, к изучению которого мы приступаем, является кислород. Как вы уже знаете, химический знак кислорода — О. Относительная атомная масса кислорода равна 16:

Позднее вы узнаете, какое строение имеет атом кислорода и чем он отличается от атомов других химических элементов.

Когда говорят о кислороде как о химическом элементе, то подразумевают атомы кислорода. Например: «В состав многих сложных веществ входит кислород», «Массовая доля кислорода в глюкозе равна 53,3 %». В этих примерах речь идет об атомах кислорода (О), которые наряду с атомами других химических элементов входят в состав сложных веществ, следовательно, в данном случае речь идет о кислороде как о химическом элементе.

Кислород как простое вещество

Простое вещество кислород существует в виде молекул. Молекула кислорода состоит из двух атомов химического элемента кислорода (рис. 73), поэтому химическая формула кислорода как простого вещества — O2.

кислород как простое вещество

Поскольку относительная атомная масса кислорода равна 16, то относительная молекулярная масса простого вещества кислорода равна:

кислород как простое вещество

Следовательно, молярная масса кислорода равна:

кислород как простое вещество

Как у всех газов, молярный объем кислорода при нормальных условиях равен:

кислород как простое вещество

Когда говорят о кислороде как о простом веществе, то подразумевают вещество, имеющее формулу О2. Например: «Железные изделия быстро ржавеют в атмосфере влажного кислорода», «Для горения древесины необходим кислород». В этих примерах речь идет о веществе, имеющем формулу О2.

История открытия кислорода

История открытия самого важного для человека газа была долгой и запутанной. Впервые об открытии кислорода было сообщено в 1774 г. английским химиком Дж. Пристли. Он получил его при нагревании вещества HgO. Однако Дж. Пристли в то время не понял, что он получил новое газообразное вещество, и считал его разновидностью воздуха. Еще раньше в 1772 г. кислород был получен К. Шееле, но сообщение об этом он опубликовал только в 1777 г.

В 1774 г. Дж. Пристли сообщил о своих результатах великому французскому химику А. Лавуазье. Он тут же начал свои опыты и уже в 1775 г. сделал в Академии наук доклад «Мемуар о природе вещества, соединяющегося с металлами при прокаливании и увеличивающего их вес».

Происхождение названия «кислород» связано с образованием кислот в результате растворения в воде некоторых сложных веществ, содержащих атомы этого элемента. А. Лавуазье считал, что кислород — это обязательная составная часть всех кислот, что он «рождает» кислоты. Чтобы подчеркнуть это, А. Лавуазье в 1779 г. назвал этот газ «рождающим кислоты», или сокращенно — кислородом.

Озон

Кроме кислорода, существует еще одно простое вещество, молекулы которого состоят только из атомов кислорода. Это озон, молекула которого содержит три атома кислорода (рис. 74), его формула — О3.

озон

При нормальных условиях озон представляет собой газ с резким раздражающим запахом. Он очень токсичен для всех живых организмов и поэтому используется вместо хлора для обеззараживания воды.

Небольшие количества озона образуются в воздухе во время грозы, а также в результате взаимодействия смолы хвойных деревьев с кислородом. Озон оказывает губительное действие на бактерии, поэтому лесной воздух (особенно в хвойных лесах) обладает целебным действием.

В небольших количествах озон образуется также при работе копировальных аппаратов и лазерных принтеров. Использовать такие приборы следует только в хорошо проветриваемых помещениях.

В верхних слоях атмосферы Земли (на высоте примерно 30—40 км) существует озоновый слой. Содержащийся в нем озон образуется из кислорода под воздействием солнечного излучения. Некоторые компоненты этого излучения губительны для живых организмов и растений на нашей планете, а озоновый слой поглощает их. Если бы не было озонового слоя, то жизнь на Земле постепенно бы прекратилась.

Многие ученые считают, что вещества, образующиеся в процессе производственной деятельности человека, разрушают озоновый слой. Это прежде всего фреоны — соединения, использующиеся в холодильных установках и дезодорантах, выбросы реактивных самолетов и ракет. Попадая в озоновый слой, эти вещества приводят к уменьшению его толщины или даже разрыву этого слоя — образованию так называемых озоновых дыр. В результате образования и увеличения размеров озоновых дыр могут наступить серьезные экологические катастрофы.

Применение кислорода

Кислород очень широко применяется в народном хозяйстве. На рисунке 75 приведены основные области применения кислорода. Главными потребителями кислорода являются металлургическая промышленность (выплавка стали), космическая техника (окислитель ракетного топлива), процессы обработки металлов (сварка и резка металлов).

применение кислорода

Краткие выводы урока:

  1. Химический элемент кислород образует два простых вещества — кислород О2 и озон О3.
  2. Когда говорят о кислороде как о химическом элементе, подразумевают атомы кислорода О.
  3. Когда говорят о кислороде как о простом веществе, подразумевают вещество, состоящее из молекул и имеющее формулу О2.

Надеюсь урок 16 «Кислород и озон» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Физико-химические свойства озона

Основные физические и химические свойства озона. Сравнение свойств кислорода и озона в газообразном и жидком состоянии. Периоды полураспада озона в воде и воздухе.

Что такое озон

ОЗОН О₃ (от греч. ozon-пахнущий). Озон – это аллотропная модификация кислорода, состоящая не из двух атомов кислорода, как «обычный» кислород, а из трех. Плотность газообразного озона по кислороду 1,5, по воздуху 1,62. Ниже температуры кипения озон — темно-синяя жидкость, плотность 1,71 г/см 3 (при — 183°С).

Молекула озона

Озон — один из наиболее сильных окислителей (гораздо сильнее обычного кислорода). Он окисляет все металлы (за исключением Au и платиновых), а также большинство других элементов (таблица озоностойкости материалов). При действии на некоторые неорганические и органические соединения образует озониды и перекисные соединения. Присутствие озона в газовой смеси можно установить по реакции («Обычный» кислород O2 в реакцию KI не вступает):

Сильные окислительные свойства озона позволяют использовать его при получении многих органических веществ, для отбеливания бумаги, масел и т.д. Озон убивает микроорганизмы, поэтому его применяют для очистки воды и воздуха (озонирование).

Сравнение свойств кислорода и озона

Свойство Озон (О) Кислород (О)
Цвет Газ: голубой
Растворенный в воде: фиолетово-синий при концентрации выше 20 ppm
Газ: бесцветный
Растворенный в воде: светло-голубой
Молекулярная масса, г/моль 48 32
Температура кипения при 1 атм., о С (К) – 112 (161,15) -183 (90,15)
Температура плавления при 1 атм., о С (К) – 192,7 (80,45) -218,35 (54,8)
Плотность газа, кг/м 3 2,144 1,429
Растворимость в воде при 0 °C 0,64 0,049
Электрохимический потенциал, В 2,08 (гидроксильный радикал ОН° 2,80) 1,23

Прочие свойства озона:

Свойство Озон (О)
Плотность жидкости, г/см 3 1,59
Плотность твердого озона, г/см 3 1,73
Поверхностное натяжение при 77,4 К, дин/см 43,8
Вязкость жидкости при 77,6 К, сПз 4,17
Теплота испарения при 161,2 К, кДж/моль 15,19
Теплота плавления, кДж/моль 2,1
Теплота растворения в воде при 291,15 К, кДж/моль 14,2
Диэлектрическая постоянная газа 1,0019
Диэлектрическая постоянная жидкости 4,79

Полураспад молекул озона

Молекула О3 неустойчива и самопроизвольно превращается в O2 с выделением тепла. При небольших концентрациях (без посторонних примесей) озон разлагается медленно. Нагревание и контакт озона с ничтожными количествами органических веществ, некоторых металлов или их окислов резко ускоряет превращение. Наоборот, присутствие небольших количеств HNO3 стабилизирует озон, а в сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов озон при — 78°С практически не разлагается.

Подробнее про полураспад молекул озона:

  • Распад озона в воде;
  • Распад озона в воздухе.
Список источников:
  1. Физическая химия озона: монография / В.В. Лунин, М.П. Попович, С.Н. Ткаченко. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва: МАКС Пресс, 2019. – 540 с.

Озон (получение применение)

Озон это аллотропное состояние кислорода состоящий из трёхатомных молекул О3, на цвет голубоватый, образуется в атмосфере при электрических разрядах, в лабораторных условиях может быть получен пропусканием тихих электрических разрядов на кислород.

Основное применение в органическом синтезе других веществ, а также рассматривается как вариант использования жидкого озона для окисления топлива в космических ракетах.

Озон

Что такое озон

Это аллотропное состояние кислорода, образование озона наблюдается во всех химических процессах, в результате которого выделяется атомарный кислород.

В лабораторных условиях озон можно получить не только пропусканием разрядов через кислород, но действием быстрых электронов и протонов, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей.

При пропускании электрических искр через кислород или воздух появляется характерный запах, знакомый каждому, кто имел дело с электростатической машиной или индукционной катушкой. Причиной этого запаха является образование нового газообразного вещества — озона.

Так как озон может быть получен из совершенно чистого сухого кислорода при действии электрических искр, то отсюда следует, что озон состоит только и кислорода и представляет собой особое видоизменение этого элемента.

Физические свойства, получение озона

Озонатор Озон

Молекулярный вес озона равен 48, в то время как молекулярный вес кислорода 32. Атомный вес кислорода равен 16; следовательно, молекула озона состоит из трех атомов кислорода, а молекула кислорода только из двух таких же атомов.

Таким образом, кислород в свободном состоянии может существовать в виде двух аллотропических видоизменений: обыкновенного кислорода О2 и озона.

Для получения озона пользуются действием тихих электрических разрядов на кислород. Приборы, служащие для этой цели,, носят название озонаторов. На рис. 2 изображен озонатор состоящий в основном из двух стеклянных трубок, вставленных одна в другую.

Кислород медленно просасывается между трубками. Во внутреннюю трубку наливают разбавленный раствор серной кислоты, и весь прибор помещают в стакан с тем же раствором. В растворы погружают провода от индукционной катушки.

Таким образом, растворы являются электродами и в тоже время служат для охлаждения газа. При работе катушки в пространстве между стенками трубок происходит тихий электрический разряд. Выходящий из прибора кислород содержит несколько процентов озона. Чем ниже температура, тем больше получается озона.

Озон что это

Озон можно отделить от кислорода сильным охлаждением, причем озон сгущается в синюю жидкость, кипящую при —112°. Жидкий озон легко взрывается.

Растворимость озона в воде значительно больше, чем растворимость кислорода: 100 объемов воды при 0° растворяют 49 объемов озона.

При обыкновенной температуре озон довольно устойчив, но. при нагревании легко разлагается, снова превращаясь в кислород.

Распад озона сопровождается выделением тепла и увеличением объема в полтора раза, так как из каждых двух молекул озона получаются три молекулы кислорода:

В химическом отношении озон отличается от кислорода более сильной окислительной способностью: при действии озона блестящая серебряная пластинка быстро чернеет, покрываясь слоем перекиси серебра Ag2O2, сернистые соединения металлов окисляются в соли серной кислоты.

Бумага, смоченная скипидаром, воспламеняется; многие красящие вещества обесцвечиваются.

При этом молекула озона теряет один атом кислорода и озон переходит в обыкновенный кислород.

Из раствора йодистого калия озон выделяет иод:

Если поместить в воздух, содержащий озон, бумажку, смоченную раствором йодистого калия и крахмальным клейстером, то она тотчас же синеет. Этой реакцией пользуются для открытия озона.

Как сильный окислитель, озон убивает бактерии и потому применяется для обеззараживания воды и для дезинфекции воздуха.

Озон постоянно образуется в небольших количествах при электрических разрядах в атмосфере.

Образование озона может происходить также при различных процессах окисления, например при окислении влажного фосфора, скипидара, смолистых веществ и т. п.

Последним обстоятельством объясняется присутствие озона в воздухе хвойных лесов; этот воздух является особенно полезным для здоровья, так как не содержит бактерий.

Открытие озона

Озон был обнаружен в 1785 физиком из Голландии Мартином ван Марумом, благодаря проведению серии экспериментов, которые проводились в области воздействия электрических разрядов на кислород.

В этих результатах ученый пытался исследовать странное на то время явление так называемое «электрическая материя».

В 1850 г. параллельно основной работе, он выяснил, что озон может реагировать с органическими веществами проявляя себя как окислитель.

Благодаря своим дезинфицирующим свойства был применен в 1898 году в Франции. В небольшом на то время городке Бон Вояж был построен завод для дезинфекции воды реки Вазюби.

На территории России завод по озонированию был запущен в Санкт-Петербурге в 1911 году.

Большое применение озона получил в годы Первой мировой войны как антисептическое средство.

В настоящее время с появлением надежных энергосберегающих генераторов озона возросло применение для очистки воды, что хорошо применяется на территории США и по всей Европе.

Химические свойства озона

Образование озона проходит по обратимой реакции:

3O2 + 68kcal/mol(285kJ/mol) → 2О3

Молекула О3 неустойчива и при достаточных концентрациях в воздухе при нормальных условиях самопроизвольно за несколько десятков минут превращается в O2 с выделением тепла.

Повышение температуры и понижение давления увеличивают скорость перехода в двухатомное состояние. При больших концентрациях переход может носить взрывной характер.

Контакт озона даже с малыми количествами органических веществ, некоторых металлов или их окислов резко ускоряет превращение.

В присутствии небольших количеств азотной кислоты озон стабилизируется, а в герметичных сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов озон при низких температурах (−78 °С) практически не разлагается.

Озон — очень сильный окислитель, намного более реакционно-способный, чем двухатомный кислород.

Окисляет почти все металлы (за исключением золота, платины и иридия) до их высших степеней окисления (после некоторого поверхностного окисления довольно хорошо противостоят действию озона Ni, Cu, Sn). Озон окисляет многие неметаллы.

Продуктом реакции в основном является кислород.

Озон повышает степень окисления оксидов:

Эта реакция сопровождается хемилюминесценцией. Диоксид азота может быть окислен до азотного ангидрида:

Не реагирует с молекулярным азотом при комнатной температуре, но при 295°С озон вступает с ним в реакцию:

Озон реагирует с углеродом при нормальной температуре с образованием диоксида углерода:

Озон не реагирует с аммониевыми солями, но реагирует с аммиаком с образованием нитрата аммония:

Озон реагирует с водородом с образованием воды и кислорода:

Озон реагирует с сульфидами с образованием сульфатов:

С помощью озона можно получить серную кислоту как из элементарной серы, так и из диоксида серы и сероводорода:

В газовой фазе озон взаимодействует с сероводородом с образованием диоксида серы:

В водном растворе проходят две конкурирующие реакции с сероводородом, одна с образованием элементарной серы, другая с образованием серной кислоты:

Все три атома кислорода в озоне могут реагировать по отдельности в реакции хлорида олова с соляной кислотой и озоном:

Обработкой озоном раствора иода в холодной безводной хлорной кислоте может быть получен перхлорат иода(III):

Твёрдый перхлорат нитрония может быть получен реакцией газообразных NO2, ClO2 и O3:

Озон может участвовать в реакциях горения, при этом температуры горения выше, чем с двухатомным кислородом:

Озон может вступать в химические реакции и при низких температурах.

При 77 K (−196 °C, температура кипения жидкого азота), атомарный водород взаимодействует с озоном с образованием гидропероксидного радикала с димеризацией последнего:

Озон может образовывать неорганические озониды, содержащие анион O3 − . Эти соединения взрывоопасны и могут храниться только при низких температурах.

Известны озониды всех щелочных металлов (кроме франция). KO3, RbO3 и CsO3 могут быть получены из соответствующих супероксидов:

Озонид калия может быть получен и другим путём из гидроксида калия[13]:

NaO3 и LiO3 могут быть получены действием CsO3 в жидком аммиаке NH3 на ионообменные смолы, содержащие ионы Na + или Li + :

Обработка озоном раствора кальция в аммиаке приводит к образованию озонида аммония, а не кальция:

Озон может быть использован для удаления железа и марганца из воды с образованием осадка (соответственно гидроксида железа(III) и диоксигидрата марганца), который может быть отделён фильтрованием:

В кислых средах окисление марганца может идти до перманганата.

Озон превращает токсичные цианиды в менее опасные цианаты:

Озон может полностью разлагать мочевину:

Взаимодействие озона с органическими соединениями с активированным или третичным атомом углерода при низких температурах приводит к соответствующим гидротриоксидам.

Реакция озона с непредельными соединениями с образованием органических озонидов находит применение в анализе органических веществ.

Реакции озона с другими веществами

Озон реагирует в водном растворе с сероводородом образуя серную кислоту

и элементарной серы

Реагирует с углеродом при нормальных условиях

Озон применение для чего нужен

Давно рассматривается применение озона в качестве высокоэнергетического и вместе с тем экологически чистого окислителя в ракетной технике.

Общая химическая энергия, освобождающаяся при реакции сгорания с участием озона, больше, чем для простого кислорода, примерно на одну четверть 719 ккал/кг).

Больше будет, соответственно, и удельный импульс. У жидкого озона большая плотность, чем у жидкого кислорода (1,35 и 1,14 г/см³ соответственно).

А его температура кипения выше (−112 °C и −183 °C соответственно), поэтому в этом отношении преимущество в качестве окислителя в ракетной технике больше у жидкого озона.

Однако препятствием является химическая неустойчивость и взрывоопасность жидкого озона с разложением его на O и O2.

При котором возникает движущаяся со скоростью около 2 км/с детонационная волна и развивается разрушающее детонационное давление более 3·10 7 дин/см² (3 МПа).

Что делает применение жидкого озона невозможным при нынешнем уровне техники, за исключением использования устойчивых кислород-озоновых смесей (до 24 % озона).

Преимуществом подобной смеси также является больший удельный импульс для водородных двигателей, по сравнению с озон-водородными. На сегодняшний день такие высокоэффективные двигатели, как РД-170, РД-180, РД-191.

Также разгонные вакуумные двигатели вышли по УИ на близкие к предельным параметры, и для повышения удельного импульса необходимо найти возможность перейти на новые виды топлива.

Жидкий озон при низких температурах (в жидком азоте) также иногда применяется в органическом синтезе для мягкого разрыва двойной углерод-углеродной связи.

Что мы узнали о озоне?

Как пахнет озон?

Запах — резкий, специфический «металлический» (по Менделееву — «запах раков»). При больших концентрациях напоминает запах хлора. Запах ощутим даже при разбавлении 1:100000.

Как образуется озон?

Озон образуется во многих процессах, сопровождающихся выделением атомарного кислорода, например при разложении перекисей, окислении фосфора и т. п.

Какая плотность озона?

Сколько атомов кислорода содержится в молекуле озона?

В молекуле озона — три атома кислорода, а в молекуле кислорода — два атома кислорода.

Вы читаете, статья на тему Озон

Похожие страницы:

КИСЛОРОД анализ О, Качественная реакция на Кислород Индигокармин Индиго-5,5′-дисульфокйслоты динатриевая соль C16H8O8N2Na2S2, ММ 466,36 Синие кристаллы (порошок); малорастворим в воде. Легко.

КИСЛОРОД ОБЩЕЕ Этого мнения, при всем уважении к кислороду, автор не разделяет. Не надо приписывать кислороду того, что он дать.

Кислород (Oxygenium) Ат. вес 16. Из всех элементов, встречающихся на земле, кислород является наиболее распространенным. В свободном состоянии он находится.

Пероксид натрия (динатриевый диоксид) это сложное неорганическое вещество, в состав которого входит натрий Na и кислород О2. Выпускается в виде.

КИСЛОРОД ПРИМЕНЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ Кислород действительно нужен «на земле и под землею» и вообще «всюду, где народ», например в космических.

НАДПЕРОКСИД НАТРИЯ NaO2 Получают в основном действием как на металлический натрий так и на его оксиды натрия кислородом . Имеет оранжево —.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *