Atomet e të njëjtit lloj mund të jenë pjesë e substancave të ndryshme. Për elementin e shënuar me simbolin "O" (nga emri latin Oxygenium), njihen dy substanca të thjeshta të zakonshme në natyrë. Formula e njërës prej tyre është O2, e dyta është O3. Këto janë modifikime alotropike të oksigjenit (alotrope). Ka komponime të tjera që janë më pak të qëndrueshme (O4 dhe O8). Krahasimi i molekulave dhe vetive të substancave do të ndihmojë për të kuptuar ndryshimin midis këtyre formave.
Çfarë janë modifikimet alotropike?
Shumë elementë kimikë mund të ekzistojnë në dy, tre ose më shumë forma. Secili prej këtyre modifikimeve është formuar nga atome të të njëjtit lloj. Shkencëtari J. Berzellius në 1841 ishte i pari që e quajti një fenomen të tillë alotropi. Rregullsia e hapur fillimisht u përdor vetëm për të karakterizuar substancat e një strukture molekulare. Për shembull, njihen dy modifikime alotropike të oksigjenit, atomet e të cilave formojnë molekula. Më vonë, studiuesit zbuluan se modifikimet mund të jenë midis kristaleve. Sipas koncepteve moderne, alotropia është një nga rastet e polimorfizmit. Dallimet midis formave shkaktohen nga mekanizmatformimi i një lidhjeje kimike në molekula dhe kristale. Kjo veçori manifestohet kryesisht nga elementët e grupeve 13-16 të tabelës periodike.
Si ndikojnë kombinimet e ndryshme të atomeve në vetitë e materies?
Modifikimet alotropike të oksigjenit dhe ozonit formohen nga atomet e elementit me numrin atomik 8 dhe të njëjtin numër elektronesh. Por ato ndryshojnë në strukturë, gjë që çoi në një mospërputhje të konsiderueshme në prona.
| Shenja | Oksigjen | Ozoni |
| Përbërja e molekulës | 2 atome oksigjen | 3 atome oksigjen |
| Ndërtesa |
|
|
| Gjendja dhe ngjyra e përgjithshme | Gaz transparent pa ngjyrë ose lëng blu i zbehtë | Gaz blu, lëng blu, i ngurtë vjollcë e errët |
| Erë | Mungon | E mprehtë, që të kujton një stuhi, sanë të sapoprerë |
| Pika e shkrirjes (°C) | -219 | -193 |
| Pika e vlimit (°C) | -183 | -112 |
|
Densiteti (g/l) |
1, 4 | 2, 1 |
| Tretshmëria në ujë | Trihet paksa | Më mirë se oksigjeni |
|
Reaktiviteti |
Në kushte normalee qëndrueshme | Zbërthehet lehtësisht për të formuar oksigjen |
Përfundime bazuar në rezultatet e krahasimit: modifikimet alotropike të oksigjenit nuk ndryshojnë në përbërjen e tyre cilësore. Struktura e një molekule reflektohet në vetitë fizike dhe kimike të substancave.
A janë sasitë e oksigjenit dhe ozonit të njëjta në natyrë?
Substancë formula e së cilës është O2, e gjetur në atmosferë, hidrosferë, koren e tokës dhe organizmat e gjallë. Rreth 20% e atmosferës formohet nga molekulat diatomike të oksigjenit. Në stratosferë, në një lartësi prej rreth 12-50 km nga sipërfaqja e tokës, ekziston një shtresë e quajtur "ekrani i ozonit". Përbërja e tij pasqyrohet me formulën O3. Ozoni mbron planetin tonë duke thithur intensivisht rrezet e rrezikshme të spektrit të kuq dhe ultravjollcë të diellit. Përqendrimi i një substance po ndryshon vazhdimisht, dhe vlera mesatare e saj është e ulët - 0,001%. Kështu, O2 dhe O3 janë modifikime alotropike të oksigjenit që kanë dallime të rëndësishme në shpërndarje në natyrë.
Si të merrni oksigjen dhe ozon?
Oksigjeni molekular është substanca e thjeshtë më e rëndësishme në Tokë. Formohet në pjesët e gjelbra të bimëve në dritë gjatë fotosintezës. Me shkarkime elektrike me origjinë natyrore ose artificiale, molekula diatomike e oksigjenit dekompozohet. Temperatura në të cilën fillon procesi është rreth 2000 °C. Disa nga radikalët që rezultojnë bashkohen përsëri, duke formuar oksigjen. Disa grimca aktive reagojnë me molekula diatomikeoksigjen. Ky reagim prodhon ozon, i cili gjithashtu reagon me radikalet e lira të oksigjenit. Kjo krijon molekula diatomike. Kthyeshmëria e reaksioneve çon në faktin se përqendrimi i ozonit atmosferik po ndryshon vazhdimisht. Në stratosferë, formimi i një shtrese të përbërë nga molekula O3 lidhet me rrezatimin ultravjollcë nga Dielli. Pa këtë mburojë mbrojtëse, rrezet e rrezikshme mund të arrijnë në sipërfaqen e Tokës dhe të shkatërrojnë të gjitha format e jetës.
Modifikime alotropike të oksigjenit dhe squfurit
Elementet kimike O (Oksigjeni) dhe S (Squfuri) ndodhen në të njëjtin grup të tabelës periodike, ato karakterizohen nga formimi i formave alotropike. Nga molekulat me numër të ndryshëm atomesh squfuri (2, 4, 6, 8), në kushte normale, më e qëndrueshme është S8, që i ngjan një kurore në formë. Squfuri rombik dhe monoklinik janë ndërtuar nga molekula të tilla me 8 atome.
Në një temperaturë prej 119 °C, forma monoklinike e verdhë formon një masë viskoze kafe - një modifikim plastik. Studimi i modifikimeve alotropike të squfurit dhe oksigjenit ka një rëndësi të madhe në kiminë teorike dhe aktivitetet praktike.
Në shkallë industriale përdoren vetitë oksiduese të formave të ndryshme. Ozoni përdoret për dezinfektimin e ajrit dhe ujit. Por në përqendrime mbi 0.16 mg/m3, ky gaz është i rrezikshëm për njerëzit dhe kafshët. Oksigjeni molekular është thelbësor për frymëmarrjen dhe përdoret në industri dhe mjekësi. Alotropet e karbonit luajnë një rol të rëndësishëm në aktivitetin ekonomik.(diamanti, grafiti), fosfori (i bardhë, i kuq) dhe elementë të tjerë kimikë.
