氧气怎样变成臭氧?
(2016-09-10 23:26:40)
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【1】放电
3O2=2O3
【2】紫外线等高能射线辐射,平流层的臭氧层就是氧气吸收紫外线产生的,由于臭氧有半衰期【常温常态就能分解为氧气】,所以不停的接受紫外线才能保持臭氧层的厚度。所以臭氧层的变化是一个动态平衡的过程:3O2=hv=2O3
自然条件下的氧气变成臭氧反应条件是闪电(这就是雨后空气清新的原因) 属于化学变化3O2= 闪电=2O3
而臭氧不稳定,可以自己缓慢变成氧气,同时放出热量;若有催化剂(如卤素原子F、Cl、Br、I )的条件下反应速度会很快。2O3= 卤素原子=3O2, 也是化学变化。
顺便说一下,冰箱制冷剂氟利昂会在工作中逸出,在高空中分解为卤素原子,催化臭氧分解,造成了地球大气臭氧空洞的原因之一。
臭氧是氧气的同素异形体,是一种具有天蓝色和刺激性腥臭味的气体 ,冷却时可凝结成暗蓝色液体,并可凝固成紫黑色晶体。臭氧不溶于水,常温下不稳定,20分钟便自行分解:O3==O2+O,产生氧分子和氧原子。这种氧原子的能量很高,能杀死细菌和病毒。臭氧受热时变得更快。氧气在紫外线的作用下,也能转变成臭氧。3O2==2O3。
氧气在紫外线和低压的条件下就能转化为臭氧。
单质氧有氧气O2和臭氧O3两种同素异形体。在高空约25km高度处,O2分子受到太阳光紫外线的辐射而分解成O原子,O原子不稳定,与O2分子结合生成O3分子。
O2===2O O2+O===O3
O3中氧元素的化合价不是0价,其中一个氧显+2/3价,另两个显-1/3价 ,而O2中氧元素的化合价是0,这样3O2==2O3这个反应有化合价升降是氧化还原反应。
在O3分子中,O原子采取杂化sp2,顶端O原子除与另外两个O原子生成两个西格玛键外,还有一对孤电子对,另外两个O原子分别各有两对孤电子对 。因此臭氧中3个氧原子的化合价分别是一个为+2/3价,两个为-1/3价。