Номер 1, страница 67 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 13. Кислород. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 1, страница 67.

1. Назовите аллотропные модификации кислорода и сравните их свойства.

Аллотропия — это способность химического элемента существовать в виде двух или более простых веществ, которые различаются по строению и свойствам. Эти вещества называются аллотропными модификациями.

Кислород образует две основные аллотропные модификации:

• Дикислород (обычный кислород), молекула которого состоит из двух атомов, формула — $O_2$.
• Озон, молекула которого состоит из трёх атомов, формула — $O_3$.

Различие в количестве атомов в молекуле обусловливает значительные различия в физических и химических свойствах этих двух веществ. Сравнение их свойств представлено в таблице и описано ниже.

Свойство	Дикислород ($O_2$)	Озон ($O_3$)
Молекулярная формула	$O_2$	$O_3$
Молярная масса	$32 \text{ г/моль}$	$48 \text{ г/моль}$
Агрегатное состояние (н.у.)	Газ	Газ
Цвет	Бесцветный	Бледно-голубой
Запах	Без запаха	Резкий, специфический ("запах грозы")
Температура кипения	$-183 \text{ °C}$	$-112 \text{ °C}$
Растворимость в воде	Низкая	Выше, чем у $O_2$ (примерно в 10 раз)
Устойчивость	Очень устойчив	Неустойчив, самопроизвольно разлагается
Химическая активность	Сильный окислитель	Значительно более сильный окислитель, чем $O_2$
Биологическое действие	Необходим для дыхания	Ядовит, токсичен для живых организмов

Физические свойства

Дикислород — это газ без цвета и запаха. Озон — газ бледно-голубого цвета с характерным резким запахом, который можно почувствовать в воздухе после грозы. Озон тяжелее дикислорода и имеет более высокие температуры кипения и плавления. Это связано с большей молярной массой и более сильными межмолекулярными взаимодействиями.

Химические свойства

Основное химическое различие заключается в их окислительной способности и стабильности. Молекула озона $O_3$ термодинамически нестабильна и легко распадается с выделением атомарного кислорода, который является чрезвычайно активной частицей:

$O_3 \rightarrow O_2 + O$

Благодаря этому озон является гораздо более сильным окислителем, чем дикислород. Он реагирует со многими веществами (например, с серебром, ртутью, резиной) при обычных условиях, в то время как дикислород вступает в те же реакции только при нагревании. Образование озона из кислорода происходит под действием электрического разряда или ультрафиолетового излучения:

$3O_2 \xrightarrow{\text{эл. разряд или УФ}} 2O_3$

Биологическая роль

Биологические роли дикислорода и озона кардинально различаются. Дикислород $O_2$ жизненно важен для аэробных организмов как основной участник процесса клеточного дыхания. Озон $O_3$, напротив, в высоких концентрациях у поверхности Земли является токсичным веществом, раздражающим дыхательные пути. В то же время, озоновый слой в стратосфере (на высоте 20-30 км) играет ключевую защитную роль, поглощая опасное для всего живого коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца.

Ответ: Аллотропными модификациями кислорода являются дикислород ($O_2$) и озон ($O_3$). Они отличаются по числу атомов в молекуле, что определяет разницу в их свойствах. Дикислород ($O_2$) — стабильный газ без цвета и запаха, необходимый для дыхания. Озон ($O_3$) — нестабильный бледно-голубой газ с резким запахом, является гораздо более сильным окислителем, токсичен, но в стратосфере формирует защитный слой от УФ-излучения.