Номер 5, страница 105 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. В виде каких аллотропных модификаций существует кислород в природе? Чем они отличаются друг от друга?

В виде каких аллотропных модификаций существует кислород в природе?

В природе химический элемент кислород существует в виде двух основных аллотропных модификаций. Аллотропия — это способность одного химического элемента образовывать несколько простых веществ, различающихся по строению и свойствам.
1. Кислород (или дикислород), молекула которого состоит из двух атомов. Его химическая формула — $O_2$.
2. Озон, молекула которого состоит из трех атомов. Его химическая формула — $O_3$.

Чем они отличаются друг от друга?

Кислород ($O_2$) и озон ($O_3$) отличаются друг от друга по составу молекул, что приводит к значительным различиям в их физических, химических и биологических свойствах.

Состав и строение молекулы:
Основное различие заключается в количестве атомов в молекуле. Молекула кислорода состоит из двух атомов ($O_2$), а молекула озона — из трёх ($O_3$). Это определяет их разную молекулярную массу ($M(O_2) = 32$ а.е.м., $M(O_3) = 48$ а.е.м.) и геометрию (молекула $O_2$ линейна, а $O_3$ имеет угловое строение).

Физические свойства:
Кислород ($O_2$) при нормальных условиях — это газ без цвета, вкуса и запаха. Озон ($O_3$) — это газ бледно-голубого цвета с характерным резким запахом, который можно ощутить в воздухе после грозы. Озон тяжелее кислорода.

Химические свойства:
Озон ($O_3$) — гораздо более сильный окислитель и в целом химически активнее, чем кислород ($O_2$). Молекула озона нестабильна и легко распадается, образуя молекулярный кислород и очень активный атомарный кислород, который и обуславливает его высокую окислительную способность:
$O_3 \rightarrow O_2 + O$

Нахождение в природе и биологическая роль:
Кислород ($O_2$) является основной составляющей атмосферы (около 21%), необходимой для процесса дыхания большинства живых организмов. Озон ($O_3$) в основном концентрируется в верхних слоях атмосферы (стратосфере), образуя озоновый слой. Этот слой защищает всё живое на Земле от вредного воздействия жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца. В то же время, в приземных слоях атмосферы озон является токсичным, ядовитым веществом.

Ответ: Кислород в природе существует в виде двух аллотропных модификаций: кислород ($O_2$) и озон ($O_3$). Они отличаются количеством атомов в молекуле (два у $O_2$ и три у $O_3$), строением, физическими свойствами (кислород — бесцветный газ без запаха, озон — бледно-голубой газ с резким запахом), химической активностью (озон значительно активнее) и биологической ролью (кислород необходим для дыхания, а озон в стратосфере выполняет защитную функцию, но у поверхности Земли токсичен).