Номер 3, страница 91 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

3. Расскажите соседу по парте об озоне по следующему плану:

1) нахождение в природе;

2) получение;

3) свойства;

4) применение.

Оцените работу друг друга.

1) нахождение в природе;
Озон ($O_3$) — это аллотропная модификация кислорода, то есть вещество, состоящее из тех же атомов кислорода, но имеющее другую структуру молекулы. Основная масса озона в природе сконцентрирована в верхних слоях атмосферы, в стратосфере, на высоте примерно 20–25 км. Этот слой называют озоновым. Он имеет колоссальное значение для всего живого на Земле, так как поглощает большую часть губительного для живых организмов ультрафиолетового излучения Солнца. Образуется озон в стратосфере под действием этого же излучения на молекулы кислорода: сначала молекула кислорода ($O_2$) распадается на два атома ($O$), а затем атом кислорода соединяется с другой молекулой кислорода, образуя озон ($O_3$).
В небольших количествах озон также образуется в приземном слое воздуха во время грозы под действием электрических разрядов молний. Именно поэтому после грозы мы чувствуем характерный запах свежести — это запах озона. Также озон может образовываться при окислении смолистых веществ хвойных деревьев.
Ответ: В природе озон в основном находится в стратосфере, образуя озоновый слой, и в небольших количествах возникает во время гроз.

2) получение;
В промышленных и лабораторных условиях озон получают с помощью специальных приборов — озонаторов. Принцип их работы заключается в пропускании тихого электрического разряда через поток чистого сухого кислорода или воздуха. Под действием электрической энергии часть молекул кислорода ($O_2$) распадается на атомы, которые затем реагируют с другими молекулами кислорода, образуя озон ($O_3$). Уравнение этой реакции выглядит так: $3O_2 \rightleftharpoons 2O_3$. Реакция является обратимой и эндотермической (то есть идет с поглощением тепла), поэтому для повышения выхода озона процесс ведут при охлаждении, так как при нагревании озон легко разлагается обратно на кислород.
Ответ: В лаборатории и промышленности озон получают в озонаторах, пропуская электрический разряд через кислород.

3) свойства;
Физические свойства: При нормальных условиях озон — это газ голубоватого цвета с характерным резким запахом, который люди часто описывают как «запах свежести» или «запах после грозы». Озон тяжелее воздуха: его молярная масса составляет 48 г/моль, в то время как средняя молярная масса воздуха — около 29 г/моль. В жидком состоянии озон представляет собой жидкость тёмно-синего цвета, а в твёрдом — тёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы.
Химические свойства: Озон является одним из самых сильных окислителей, значительно превосходя по активности обычный кислород ($O_2$). Его высокая химическая активность объясняется неустойчивостью молекулы $O_3$, которая легко распадается, выделяя очень реакционноспособный атомарный кислород: $O_3 \rightarrow O_2 + O$. Благодаря этому озон реагирует с большинством металлов (за исключением золота и платины) и неметаллов, обесцвечивает многие органические красители, разрушает резину и убивает микроорганизмы. В высоких концентрациях озон ядовит.
Ответ: Озон — это голубоватый газ с резким запахом, обладающий очень высокой окислительной способностью из-за своей химической неустойчивости.

4) применение.
Уникальные свойства озона, в первую очередь его высокая окислительная способность, определяют его широкое применение в различных сферах:
• Обеззараживание воды и воздуха. Озонирование — это современный и экологически чистый метод дезинфекции питьевой воды, воды в бассейнах и очистки сточных вод. Озон эффективно уничтожает бактерии, вирусы и грибки. Его также используют для дезодорации и стерилизации воздуха в помещениях.
• Промышленность. Озон используется как отбеливающее средство для бумаги, тканей, масел и восков. Это более безопасная альтернатива соединениям хлора. В химической промышленности его применяют для синтеза различных веществ.
• Медицина. Существует направление — озонотерапия, где озон в контролируемых дозах используется для дезинфекции и в лечебных целях.
• Пищевая промышленность. Озоном обрабатывают продукты для увеличения срока их хранения, а также стерилизуют оборудование и упаковку.
Ответ: Озон применяют главным образом для обеззараживания (воды, воздуха), отбеливания в промышленности и в медицинских целях благодаря его сильным окислительным свойствам.