Озон O3 - аллотропная модификация элемента кислорода. Он является голубоватым газом с характерным запахом свежести.
Строение молекулы озона нельзя изобразить точной структурой. В связи с тем, что валентность кислорода равна II, то центральному (серединному) атому кислорода в молекуле озона приходиться гибридизовать свои орбитали в sp²-гибридные орбитали. Из-за того, что у серединного атома появляется 3 связи, он приобретает положительный заряд. Обратите внимание, что третья связь образуется за счет свободной пары электронов ( у обычного атома кислорода 2 пары электронов). Раз на одном атоме - положительный заряд, то на крайнем возникает отрицательный заряд - данный атом имеет всего одну связь. Каждая из таких структур не существует в реальности (это как бы "чертеж" молекулы), а настоящая молекула представляет собой нечто среднее между двумя резонансными структурами. Поэтому чаще всего рисуют одну из связей пунктирной линией и называют ее полуторной.
Из-за сложного строения молекула озона является крайне неустойчивой молекулой. При нормальных условиях в течение нескольких минут озон распадается до кислорода O2.
2O3 = 3O2
Но озон является очень сильным окислителем, его химическая активность намного выше, чем у кислорода O2.
H2 + O3 = H2O + O2
S + H2O + O3 = H2SO4
C + O3 = CO2 + O2
Озон находится в нижних слоях стратосферы и образует озоновый слой, который защищает от ультрафиолетового излучения.
Чтобы образовалась молекула озона необходим атомарный кислород. Он чаще всего образуется при разряде молнии, которая расщепляет молекулу кислорода O2.
3O2 = 2O3
В связи с тем, что озон является очень сильным окислителем его воздействие на организм в высоких концентрациях является пагубным - он раздражает органы дыхания. Также он убивает микробы и плесень. Отсюда его используют, как хороший дезинфектор (очищает воздух и воду от микроорганизмов).
Получают озон в лаборатории с помощью пероксидов:
3H2SO4 + 3BaO2 = 3BaSO4 +O3 + 3H2O