एक ही प्रकार के परमाणु विभिन्न पदार्थों के भाग हो सकते हैं। प्रतीक "ओ" (लैटिन नाम ऑक्सीजनियम से) द्वारा निरूपित तत्व के लिए, प्रकृति में सामान्य दो सरल पदार्थ ज्ञात हैं। उनमें से एक का सूत्र O2, दूसरा O3 है। ये ऑक्सीजन (एलोट्रोप्स) के एलोट्रोपिक संशोधन हैं। ऐसे अन्य यौगिक हैं जो कम स्थिर हैं (O4 और O8)। अणुओं और पदार्थों के गुणों की तुलना इन रूपों के बीच के अंतर को समझने में मदद करेगी।
एलोट्रोपिक संशोधन क्या हैं?
कई रासायनिक तत्व दो, तीन या अधिक रूपों में मौजूद हो सकते हैं। इनमें से प्रत्येक संशोधन एक ही प्रकार के परमाणुओं द्वारा निर्मित होता है। 1841 में वैज्ञानिक जे। बर्ज़ेलियस ने इस तरह की घटना को एलोट्रॉपी कहा था। खुली नियमितता मूल रूप से केवल आणविक संरचना के पदार्थों को चिह्नित करने के लिए उपयोग की जाती थी। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के दो एलोट्रोपिक संशोधन ज्ञात हैं, जिनके परमाणु अणु बनाते हैं। बाद में, शोधकर्ताओं ने पाया कि संशोधन क्रिस्टल के बीच हो सकते हैं। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, बहुरूपता बहुरूपता के मामलों में से एक है। रूपों के बीच अंतर तंत्र के कारण होता हैअणुओं और क्रिस्टल में एक रासायनिक बंधन का निर्माण। यह विशेषता मुख्य रूप से आवर्त सारणी के 13-16 समूहों के तत्वों द्वारा प्रकट होती है।
परमाणुओं के विभिन्न संयोजन पदार्थ के गुणों को कैसे प्रभावित करते हैं?
ऑक्सीजन और ओजोन के एलोट्रोपिक संशोधन तत्व के परमाणुओं द्वारा परमाणु संख्या 8 और समान संख्या में इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनते हैं। लेकिन वे संरचना में भिन्न होते हैं, जिसके कारण गुणों में महत्वपूर्ण विसंगति होती है।
| संकेत | ऑक्सीजन | ओजोन |
| अणु की संरचना | 2 ऑक्सीजन परमाणु | 3 ऑक्सीजन परमाणु |
| भवन |
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| कुल स्थिति और रंग | रंगहीन पारदर्शी गैस या हल्का नीला तरल | नीली गैस, नीला तरल, गहरा बैंगनी ठोस |
| गंध | लापता | तेज, आंधी की याद ताजा करती है, ताजी कटी हुई घास |
| गलनांक (डिग्री सेल्सियस) | -219 | -193 |
| क्वथनांक (डिग्री सेल्सियस) | -183 | -112 |
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घनत्व (जी/एल) |
1, 4 | 2, 1 |
| पानी में घुलनशीलता | थोड़ा घुल जाता है | ऑक्सीजन से बेहतर |
| प्रतिक्रियाशीलता | सामान्य परिस्थितियों मेंस्थिर | आसानी से विघटित होकर ऑक्सीजन बनाता है |
तुलना के परिणामों के आधार पर निष्कर्ष: ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधन उनकी गुणात्मक संरचना में भिन्न नहीं होते हैं। अणु की संरचना पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों में परिलक्षित होती है।
क्या प्रकृति में ऑक्सीजन और ओजोन की मात्रा समान है?
पदार्थ जिसका सूत्र O2 है, जो वायुमंडल, जलमंडल, पृथ्वी की पपड़ी और जीवों में पाया जाता है। वायुमंडल का लगभग 20% भाग द्विपरमाणुक ऑक्सीजन अणुओं द्वारा निर्मित होता है। समताप मंडल में, पृथ्वी की सतह से लगभग 12-50 किमी की ऊंचाई पर "ओजोन स्क्रीन" नामक एक परत होती है। इसकी संरचना O3 सूत्र द्वारा परिलक्षित होती है। ओजोन सूर्य के लाल और पराबैंगनी स्पेक्ट्रम की खतरनाक किरणों को तीव्रता से अवशोषित करके हमारे ग्रह की रक्षा करती है। किसी पदार्थ की सांद्रता लगातार बदल रही है, और इसका औसत मूल्य कम है - 0.001%। इस प्रकार, O2 और O3 एलोट्रोपिक ऑक्सीजन संशोधन हैं जिनकी प्रकृति में वितरण में महत्वपूर्ण अंतर है।
ऑक्सीजन और ओजोन कैसे प्राप्त करें?
आणविक ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे महत्वपूर्ण सरल पदार्थ है। यह प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों के हरे भागों में प्रकाश में बनता है। प्राकृतिक या कृत्रिम मूल के विद्युत निर्वहन के साथ, डायटोमिक ऑक्सीजन अणु विघटित हो जाता है। जिस तापमान पर प्रक्रिया शुरू होती है वह लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस है। परिणामी रेडिकल्स में से कुछ फिर से जुड़कर ऑक्सीजन बनाते हैं। कुछ सक्रिय कण द्विपरमाणुक अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैंऑक्सीजन। यह प्रतिक्रिया ओजोन उत्पन्न करती है, जो ऑक्सीजन मुक्त कणों के साथ भी प्रतिक्रिया करती है। इससे द्विपरमाणुक अणु बनते हैं। प्रतिक्रियाओं की प्रतिवर्तीता इस तथ्य की ओर ले जाती है कि वायुमंडलीय ओजोन की एकाग्रता लगातार बदल रही है। समताप मंडल में, O3 अणुओं से युक्त एक परत का निर्माण सूर्य से पराबैंगनी विकिरण से जुड़ा होता है। इस सुरक्षा कवच के बिना, खतरनाक किरणें पृथ्वी की सतह तक पहुँच सकती हैं और सभी जीवों को नष्ट कर सकती हैं।
ऑक्सीजन और सल्फर के एलोट्रोपिक संशोधन
रासायनिक तत्व ओ (ऑक्सीजेनियम) और एस (सल्फर) आवर्त सारणी के एक ही समूह में स्थित हैं, उन्हें एलोट्रोपिक रूपों के गठन की विशेषता है। सामान्य परिस्थितियों में विभिन्न संख्या में सल्फर परमाणुओं (2, 4, 6, 8) वाले अणुओं में से, सबसे स्थिर S8 है, जो आकार में एक मुकुट जैसा दिखता है। समचतुर्भुज और मोनोक्लिनिक सल्फर ऐसे 8-परमाणु अणुओं से निर्मित होते हैं।
119 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, पीला मोनोक्लिनिक रूप एक भूरा चिपचिपा द्रव्यमान बनाता है - एक प्लास्टिक संशोधन। सैद्धांतिक रसायन विज्ञान और व्यावहारिक गतिविधियों में सल्फर और ऑक्सीजन के एलोट्रोपिक संशोधनों के अध्ययन का बहुत महत्व है।
औद्योगिक पैमाने में, विभिन्न रूपों के ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग किया जाता है। ओजोन का उपयोग हवा और पानी कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है। लेकिन 0.16 mg/m3 से ऊपर की सांद्रता में यह गैस इंसानों और जानवरों के लिए खतरनाक है। आण्विक ऑक्सीजन सांस लेने के लिए आवश्यक है और इसका उपयोग उद्योग और चिकित्सा में किया जाता है। कार्बन आवंटन आर्थिक गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।(हीरा, ग्रेफाइट), फास्फोरस (सफेद, लाल) और अन्य रासायनिक तत्व।
