臭氧的化学性质是什么

如题所述

中文名称:臭氧
英文名称:ozone; O3
定义1:化学分子式为O3,三原子形式的氧。常温、常压下无色,有特臭的气味,具有强氧化作用。
所属学科:大气科学(一级学科);大气化学(二级学科)
定义2:氧气的同素异形体,每个分子由三个氧原子组成。当其存在于平流层时有助于保护地球上的生物免受紫外线的伤害,而当其在地球表面附近时,是城市光化学烟雾的一种组分,对植被和人类有伤害作用。
【结构或分子式】
O原子以sp2杂化轨道形成σ键。分子形状为V形。极性分子臭氧分子结构:中心有个3中心4电子的π键,4个电子被3个氧原子共用,另外两黑线边是正常共价汪虚键,臭氧分子是不对称的所以是极性的。
【相对分子量或原子量】48.00
【密度】
气体密度(0℃,g/L):2.144;
液体密度(-150℃,g/cm3):1.473
【熔点(℃)】(固):-251
【沸点(℃)】(液):-112
【性状】
气态臭氧厚层带蓝色,有腥臭气味,浓度高时与氯气气味相像;
液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色。
臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。
化学性质
臭氧(O3)是氧的同素异形体,它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形,键角为116°,其密度是氧气的1.5倍,在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂,它在水中的氧化还原电位为2.07V,仅次于氟(2.5V),其氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V),能破坏分解细菌的细胞壁,很快地扩散透进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。
细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再困空燃生。
应当指出,与次氯酸类消毒剂不同,臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大600-3000倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的,在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时,0.5-1min内就可以致死细菌。达到相同灭菌效果(如使大肠杆菌杀灭率达99%)所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。
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