Бир типтеги атомдор ар кандай заттардын бир бөлүгү болушу мүмкүн. "O" белгиси менен белгиленген элемент үчүн (латынча Oxygenium аталышынан) жаратылышта кеңири таралган эки жөнөкөй зат белгилүү. Алардын биринин формуласы O2, экинчиси O3. Бул кычкылтектин аллотропиялык модификациялары (аллотроптар). Туруктуу эмес башка кошулмалар бар (O4 жана O8). Заттардын молекулаларын жана касиеттерин салыштыруу бул формалардын ортосундагы айырманы түшүнүүгө жардам берет.
Аллотроптук модификациялар деген эмне?
Көптөгөн химиялык элементтер эки, үч же андан көп формада болушу мүмкүн. Бул модификациялардын ар бири бир типтеги атомдор тарабынан түзүлөт. Мындай кубулушту биринчи болуп аллотропия деп атаган окумуштуу Ж. Берзеллиус 1841-ж. Ачык мыйзам ченемдүүлүк алгач молекулалык түзүлүштөгү заттарды мүнөздөө үчүн гана колдонулган. Мисалы, кычкылтектин эки аллотроптук модификациясы белгилүү, алардын атомдору молекулаларды түзөт. Кийинчерээк, изилдөөчүлөр өзгөртүүлөр кристаллдардын арасында болушу мүмкүн экенин аныкташкан. Азыркы концепциялар боюнча аллотропия полиморфизмдин учурларынын бири болуп саналат. Формалардын ортосундагы айырмачылыктар механизмдер менен шартталганмолекулаларда жана кристаллдарда химиялык байланыштын пайда болушу. Бул өзгөчөлүк негизинен мезгилдик таблицанын 13-16-топторунун элементтери аркылуу көрүнөт.
Атомдордун ар кандай комбинациялары заттын касиеттерине кандай таасир этет?
Кычкылтек менен озондун аллотроптук модификациялары атомдук номери 8 жана электрондордун саны бирдей болгон элементтин атомдору тарабынан түзүлөт. Бирок алар түзүлүшү боюнча бири-биринен айырмаланат, бул касиеттерде олуттуу дал келбестикке алып келди.
| Белгилер | Кычкылтек | Озон |
| Молекуланын курамы | 2 кычкылтек атому | 3 кычкылтек атому |
| Имарат |
|
|
| Агрегат абалы жана түсү | Түссүз тунук газ же ачык көк суюк | Көк газ, көк суюктук, кочкул кызгылт катуу |
| Жыт | Дайынсыз | Күркүрөгөн жамгырды эске салган курч, жаңы чабылган чөп |
| Эрүү температурасы (°C) | -219 | -193 |
| Кайноо температурасы (°C) | -183 | -112 |
|
Тыгыздык (г/л) |
1, 4 | 2, 1 |
| Сууда эригичтиги | Бир аз эрийт | Кислороддон жакшы |
| Реактивдүүлүк | Кадимки шарттардатуруктуу | Оңой чирип кычкылтекти пайда кылат |
Салыштыруунун жыйынтыгы боюнча тыянак: кычкылтектин аллотропиялык модификациялары сапаттык курамы боюнча айырмаланбайт. Молекуланын түзүлүшү заттардын физикалык жана химиялык касиеттеринен көрүнөт.
Кычкылтек менен озондун өлчөмдөрү жаратылышта бирдейби?
Формула O2 болгон зат, атмосферада, гидросферада, жер кыртышында жана тирүү организмдерде кездешет. Атмосферанын 20%ке жакыны эки атомдуу кычкылтек молекулаларынан түзүлөт. Стратосферада жер бетинен болжол менен 12-50 км бийиктикте «озон экраны» деп аталган катмар бар. Анын курамы O3 формуласы менен чагылдырылат. Озон күндүн кызыл жана ультра кызгылт көк спектринин коркунучтуу нурларын интенсивдүү сиңирүү менен биздин планетаны коргойт. Заттын концентрациясы дайыма өзгөрүп турат жана анын орточо мааниси төмөн - 0,001%. Ошентип, O2 жана O3 табиятта таралышында олуттуу айырмачылыктарга ээ болгон аллотропиялык кычкылтек модификациялары болуп саналат.
Кычкылтек менен озонду кантип алса болот?
Молекулярдык кычкылтек Жердеги эң маанилүү жөнөкөй зат. Фотосинтез учурунда жарыкта өсүмдүктөрдүн жашыл бөлүктөрүндө пайда болот. Табигый же жасалма келип чыккан электрдик разряддар менен эки атомдуу кычкылтек молекуласы ажырайт. Процесс башталган температура болжол менен 2000 °C. Пайда болгон радикалдардын кээ бирлери кайра биригип, кычкылтекти пайда кылат. Кээ бир активдүү бөлүкчөлөр эки атомдуу молекулалар менен реакцияга киреткычкылтек. Бул реакция озонду пайда кылат, ал дагы кычкылтек эркин радикалдары менен реакцияга кирет. Бул эки атомдуу молекулаларды жаратат. Реакциялардын реверсивдүүлүгү атмосфералык озондун концентрациясынын дайыма өзгөрүп турушуна алып келет. Стратосферада O3 молекулаларынан турган катмардын пайда болушу Күндөн ультра кызгылт көк нурлануу менен байланышкан. Бул коргоочу калкан болбосо, кооптуу нурлар жер бетине жетип, бардык тиричилик формаларын жок кылышы мүмкүн.
Кычкылтек менен күкүрттүн аллотроптук модификациялары
О (оксиген) жана S (күкүрт) химиялык элементтери мезгилдик системанын бир тобунда жайгашкан, алар аллотропиялык формалардын пайда болушу менен мүнөздөлөт. Кадимки шарттарда күкүрт атомдорунун (2, 4, 6, 8) ар кандай саны бар молекулалардын ичинен эң туруктуусу S8 формасы боюнча таажыга окшош. Ромбдук жана моноклиникалык күкүрт ушундай 8 атомдук молекулалардан жасалган.
119 °C температурада сары моноклиникалык форма күрөң илешкек массаны түзөт - пластикалык модификация. Күкүрт менен кычкылтектин аллотроптук модификацияларын изилдөө теориялык химияда жана практикалык иш-чараларда чоң мааниге ээ.
Өнөр жайлык масштабда түрдүү формадагы кычкылдандыруучу касиеттери колдонулат. Озон абаны жана сууну дезинфекциялоо үчүн колдонулат. Бирок 0,16 мг/м3 жогору концентрацияда бул газ адамдар жана жаныбарлар үчүн коркунучтуу. Молекулярдык кычкылтек дем алуу үчүн абдан маанилүү жана өнөр жайда жана медицинада колдонулат. Көмүртек аллотроптары экономикалык ишмердүүлүктө маанилүү роль ойнойт.(алмаз, графит), фосфор (ак, кызыл) жана башка химиялык элементтер.
