Хімія. Повторне видання (2025). 8 клас. Попель
§ 10. Озон
Чи помічали ви, як легко дихати після грози? Людина відчуває «запах свіжості», зумовлений появою в повітрі газу, мізерна кількість якого утворилася з кисню внаслідок дії блискавок. Це — озон1, друга проста речовина Оксигену.
1 У перекладі з грецької — той, що має запах.
Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте
- Який склад молекули озону?
- Які властивості озону?
- Як можна перетворити кисень на озон?
Озон. За стандартних умов озон О3 — блакитний газ із різким запахом, отруйний навіть у малій концентрації. Він є нестійкою речовиною. Молекула озону (мал. 32) легко розпадається на молекулу кисню і атом Оксигену. Цей атом взаємодіє з іншою молекулою озону з утворенням двох молекул кисню.
Мал. 32. Модель молекули озону
Виконаймо вправо
Змоделюйте в зошиті або на власній електронній сторінці ці перетворення за допомогою моделей частинок і складіть відповідні хімічні рівняння.
Озон за хімічними властивостями подібний до кисню, але значно активніший від нього. Серед продуктів більшості реакцій озону з простими і складними речовинами є кисень:
NO + О3 = ΝΟ2 + О2.
Обговорюймо
Висловте гіпотезу стосовно того, що відбувається з молекулами озону в цих реакціях.
Озон можна виявити за допомогою безбарвного водного розчину речовини, формула якої — КІ. Одним із продуктів реакції між цими речовинами є йод, який, розчиняючись, надає рідині бурого забарвлення. Якщо використати розчин суміші КІ і крохмалю, то йод взаємодіятиме з крохмалем з утворенням речовини темно-синього кольору. Для виявлення озону користуються фільтрувальним папером, просоченим розчином цієї суміші.
Одержання озону. Озон одержують, пропускаючи кисень через трубку з металевими електродами. За допомогою змінного електричного струму в трубці створюють тихий електричний розряд. Назва відповідного приладу — озонатор. Із нього виходить суміш кисню та озону, об’ємна частка якого в суміші газів може становити до 10 %1.
1 Одержану суміш газів називають озонованим киснем.
Перетворення кисню на озон відбувається у дві стадії. Перша стадія — розклад молекул кисню на атоми, а друга — сполучення атомів Оксигену з іншими молекулами кисню.
Виконаймо вправо
Складіть хімічні рівняння обох стадій і сумарне рівняння реакції утворення озону з кисню.
Озону в природі надзвичайно мало. Майже весь він міститься в шарі атмосфери, нижня межа якого на висоті приблизно 20 км, а верхня — 25 км. Це так званий озоновий шар. Уміст озону в ньому за об’ємом не перевищує 0,0003 %. Якби можна було зібрати весь озон атмосфери біля земної поверхні, то його шар був би завтовшки лише 2—3 мм.
У повітрі озон утворюється з кисню внаслідок дії космічної радіації або електричних розрядів (коли виникають блискавки).
Значення озону для живих організмів. Озон досить швидко перетворюється на кисень, поглинаючи при цьому частину ультрафіолетових променів сонячного світла (мал. 33), які є шкідливими для живих організмів. Отже, розкладаючись, озон захищає людей, тварин, рослини.
Мал. 33. Озоновий шар
У природі процеси утворення і розкладу озону компенсують один одного. Проте останнім часом дослідники/дослідниці виявляють періодичне руйнування озонового шару, фіксують появу в атмосфері озонових «дір». Однією з причин цього явища є хімічні реакції між озоном і речовинами промислового походження. Нині у світі здійснюють різноманітні заходи, спрямовані на збереження озонового шару.
Відшукаймо
За матеріалами з інтернету з’ясуйте, які речовини руйнують озоновий шар.
Світова спільнота ухвалила в 1986 р. Віденську конвенцію про захист озонового шару, а згодом ратифікувала відповідний Монреальський протокол. Україна приєдналася до цих екологічних угод і дотримується взятих зобов’язань щодо обсягів торгівлі озоноруйнівними речовинами, їх виробництва і використання.
Озон має бактерицидні властивості. Він утворюється в малій кількості внаслідок опромінення повітря ультрафіолетовими променями. Це використовують для дезінфекції приміщень у медичних закладах, стерилізації харчових продуктів. Останнім часом промисловість випускає побутові озонатори (мал. 34). Використовуючи озонатор, потрібно пам'ятати, що озон у підвищеній концентрації в повітрі може завдати шкоду організму.
Мал. 34. Побутовий озонатор
Відшукаймо
За матеріалами з інтернету довідайтеся про озонування води — сучасний спосіб її знезараження перед спрямуванням у водогін. З’ясуйте, які переваги має цей спосіб порівняно з хлоруванням води.
ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ
Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про просту речовину Оксигену — озон.
Думаймо
Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам/однокласницям. Зіставте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Перевірмо себе
1. У лабораторії з кисню одержали суміш кисню з озоном. Маса суміші обох газів виявилася:
- а) більшою за масу використаного кисню;
- б) меншою за масу використаного кисню;
- в) такою самою, що й маса використаного кисню.
Укажіть правильну відповідь.
2. У скільки разів молекула озону важча за молекулу кисню?
Поміркуймо
3. Чому, на вашу думку, озон є шкідливим газом, хоча його молекули, як і молекули кисню, складаються з атомів Оксигену?
4. Скориставшись інтернетом, продовжте речення: Використання побутового озонатора дає змогу... .
Розв'язуймо задачу
5.* Обчисліть масову частку озону в його суміші з киснем, якщо молекул озону в ній уп’ятеро менше, ніж молекул кисню.
Створюймо проєкт
6. Скориставшись інтернетом, підготуйте повідомлення на тему: «Відкриття і перші дослідження озону».
Формуймо словничок
7. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Оцінюймо свої знання
8. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
