opiera się o rurkę c, odprowadzającą ozon, wytworzony w ozonizatorze. Gdy końce drutów: wewnętrznego i zewnętrznego połączymy z biegunami cewki indukcyjnej, zachodzą między nimi ciche wyładowania elektryczne.

Ćwiczenie 19. Przepuszczamy przez ozonizator strumień tlenu ze zbiornika lub z probówki, w której jest wytwarzany. Tlen wychodzący z ozonizatora wprowadzamy do naczyńka, w którym znajduje się kleik skrobiowy z dodatkiem roztworu jodku potasu (kleik jodo-skrobiowy). Sprawdź czy występuje zabarwienie kleiku. Następnie łączymy końce drutów ozonizatora z biegunami cewki indukcyjnej. Wskutek wyładowań elektrycznych z tlenu zwykłego powstaje ozon. Obecność jego poznajemy po zmianie barwy kleiku jodoskrobiowego i po charakterystycznym zapachu.

Z doświadczenia widać, że ozon powstaje z tlenu zwykłego. Jednak właściwości ozonu bardzo się różnią od właściwości tlenu zwykłego. Jest on gazem półtora raza cięższym od tlenu, o barwie lekko błękitnej i charakterystycznym zapachu. W wodzie rozpuszcza się łatwo, skrapla się pod ciśnieniem normalnym w temperaturze —111°, a więc o wiele łatwiej niż tlen. Z właściwości chemicznych ozonu najbardziej charakterystyczna jest jego zdolność utleniania innych substancji. Fioletowe zabarwienie skrobi spowodowane jest utlenieniem jodku potasu przez ozon. Tlen łączy się z potasem, przy czym wydziela się wolny jod, który barwi skrobię. Zwykły tlen nie wykazuje tej aktywności i nie powoduje zmiany zabarwienia kleiku jodoskrobiowego.

Już w niskich temperaturach ozon utlenia wiele takich metali, na które tlen w tych warunkach nie działa, np. rtęć, srebro.

Badania wykazały, że cząsteczka ozonu składa się z trzech atomów, cząsteczka zaś tlenu zwykłego z dwu atomów tlenu. Wzór budowy ich cząsteczek możemy przedstawić następująco:

budowa cząsteczki ozonu         budowa cząsteczki tlenu zwykłego

Przemianę tlenu zwykłego w ozon możemy zapisać następująco:

02

02 = 03

03

02 3O2 = 2O3

Trzy cząsteczki tlenu zwykłego dają dwie cząsteczki ozonu.

Ozon jest substancją nietrwałą, po pewnym czasie przechodzi znów w tlen zwykły.

2O3 = 3O2

Reakcja ta jest egzotermiczna. Przebiega ona w dwu etapach: najpierw cząsteczka ozonu oddaje atom tlenu

03 = 02 + O

a następnie dwa pojedyncze atomy tlenu łączą się ze sobą na cząsteczkę tlenu zwykłego:

20 = 02

Zanim pojedyncze atomy połączą się na dwuatomową cząsteczkę, wykazują bardzo dużą aktywność chemiczną. Jest to tak zwany tlen atomowy. Silne właściwości utleniające ozonu tłumaczymy wydzieleniem się z niego tlenu atomowego.

Ozon powstaje z tlenu nie tylko przy wyładowaniach elektrycznych, ale także pod działaniem promieni pozafiołkowych lub przy niektórych reakcjach chemicznych. A więc ozon występuje obficie w górach, a także w pobliżu lamp kwarcowych (obecność promieni pozafiołkowych). Powstaje również w lasach iglastych w czasie powolnego utleniania żywicy, a na wybrzeżach morskich podczas utleniania wodorostów.

Ozon stosowany jest do bielenia tkanin i produktów żywnościowych, np. tłuszczów. Używa się go jako środka bakteriobójczego (dezynfekcja wody, sterylizacja mleka). W większych stężeniach ozon jest szkodliwy dla zdrowia.

§ 17. Zjawisko alotropii

Sprawdzaliśmy, że ozon i tlen zwykły mają różne właściwości, choć oba gazy składają się z jednakowych atomów tego samego pierwiastka chemicznego — tlenu.

Przyczyną tego jest różna ilość atomów w cząsteczce ozonu 03 i tlenu zwykłego 02.

Zjawisko polegające na tym, że jeden i ten sam pierwiastek występuje w kilku odmianach, nazywamy alotropią. Wolny tlen występuje w postaci dwu różnych substancji.

Ozon i tlen zwykły nazywamy odmianami alotropowymi pierwiastka tlenu.

42

43