Подумайте!, страница 105 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Подумайте

На каком свойстве озона основано обеззараживание воды?

Во время полярных ночей озон не образуется. Подумайте, почему?

На каком свойстве озона основано обеззараживание воды?

Обеззараживание воды озоном основано на его очень высокой окислительной способности. Озон ($O_3$) является аллотропной модификацией кислорода и представляет собой крайне нестабильную молекулу. При контакте с водой или загрязнителями он легко распадается с образованием молекулярного кислорода ($O_2$) и атомарного кислорода ($\text{O}$):

$O_3 \rightarrow O_2 + O$

Атомарный кислород — это чрезвычайно сильный окислитель. Он активно вступает в реакцию с органическими веществами, из которых состоят микроорганизмы (бактерии, вирусы, простейшие), разрушая их клеточные мембраны и стенки. Это приводит к нарушению жизненных процессов и быстрой гибели микроорганизма. Благодаря этой высокой реакционной способности, озон действует быстрее и эффективнее многих других дезинфектантов, например, хлора. Важным преимуществом озонирования является то, что продуктом распада озона является кислород, поэтому в воде не образуются вредные побочные соединения.

Ответ: Обеззараживание воды основано на сильных окислительных свойствах озона, который при распаде образует атомарный кислород, разрушающий клеточные структуры микроорганизмов.

Во время полярных ночей озон не образуется. Подумайте, почему?

Образование озона в стратосфере — это фотохимический процесс, для которого необходим солнечный свет, а именно его ультрафиолетовое (УФ) излучение.

Процесс образования озона можно описать в два этапа:

1. Молекулы кислорода ($O_2$) поглощают коротковолновое УФ-излучение Солнца (с длиной волны $\lambda < 242$ нм), в результате чего молекула распадается на два атома кислорода ($\text{O}$). Этот процесс называется фотодиссоциацией или фотолизом.

$O_2 \xrightarrow{h\nu} o + O$

2. Свободные атомы кислорода ($\text{O}$) очень активны и быстро реагируют с молекулами кислорода ($O_2$), образуя молекулы озона ($O_3$).

$o + O_2 \rightarrow O_3$

Полярная ночь — это период продолжительной темноты (более 24 часов) в полярных широтах, когда Солнце не поднимается над горизонтом. Следовательно, в это время отсутствует солнечное УФ-излучение, которое является обязательным условием для первого этапа — расщепления молекул $O_2$. Без атомарного кислорода, образующегося на этом этапе, синтез озона невозможен.

Ответ: Озон не образуется во время полярных ночей, потому что для его синтеза из молекулярного кислорода необходимо ультрафиолетовое излучение Солнца, которое в этот период отсутствует.