Общие сведения об озоне

Что такое озон

ОЗОН О₃ (от греч. ozon-пахнущий) – аллотропная модификация кислорода, т. кип. 161,2 К; плотность газа при 273,2 К 2,141 г/л, при 298,2 К 1,962 г/л. Молекула может существовать во всех трех агрегатных состояниях. Озон – нестабильное соединение, при комнатной температуре медленно разлагается на молекулярный кислород, однако эта нестабильность не настолько велика, чтобы считать озон радикалом. При нормальных условиях озон это газ с резким запахом. При низких концентрациях ощущается как приятная свежесть, но с увеличением концентрации запах становится неприятным.

В реакциях с большинством веществ озон — сильный окислитель, что обусловлено низкой энергией отрыва атома О от молекулы О₃ (107 кДж/моль) и высоким сродством молекулы озона к электрону (2,26 эВ). Растворимость озона в воде (0,21 объема в 1 объеме раствора при 298К) почти в 7 раз выше растворимости О₂. Подробнее о физико-химических свойствах озона, можно прочитать в статье «Физико-химические свойства озона».

Молекулярное строение озона

Химическая реакция образования озона

Первичные реакции. Молекула кислорода под действием химических реакций или электрических разрядов может раздробиться:

O₂ ⇄ O + O;

Или сцепление между молекулами может ослабеть:

O₂ ⇄ O^– + O^–;

Вторичные реакции. Образовавшиеся в ходе первичных реакций атомы или комплексные соединения присоединятся к целым молекулам благодаря их молекулярному сродству:

O₂ + O ⇄ O₃;

O^– + O^– + O ⇄ O₃;

Схема строения молекулы озона

Молекула озона получается в результате особого сочетания атомов кислорода:

Молекула озона неустойчива и легко диссоциирует на кислород. Энергия необходимая для диссоциации — 100,5 кДж. Для диссоциации молекулы кислорода требуется 489,9 кДж. Реакция превращения озона в кислород является экзотермической.

Сферы применения озона

В химии:

• как сильный, универсальный окислитель;
• как основной источник образования атома O (¹D).
• В химической технологии:
• в очистных комплексах химических производств;
• при дезинфекции и осветлении воды;
• при устранении запахов;
• при извлечении золота и серебра из руд.

В биологии:

• как вещество, воздействующее на микроорганизмы.

В физике:

• при создании полупроводников, жидких кристаллов, сверхпроводников, магнитных пленок.

В медецине:

• при заживлении ран, лечении заболеваний крови, органов зрения, дыхания;
• при хранении контактных линз и стерилизации медицинских инструментов.

В быту:

• для создания комфортной атмосферы в помещениях и их дезинфекции.

В сельском хозяйстве:

• при хранении продуктов, устранении пестицидов.

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.
2. Озонирование воды / В.Ф. Кожинов, И.В. Кожинов – М. Стройиздат 1973 г. – 160 c.