12. Озон - відповіді Григорович

• Назад до змісту зошита

12. 1 Схарактеризуйте фізичні властивості озону, заповнивши таблицю.

12.2 Запишіть хімічні рівняння:

а) утворення озону

б) розкладання озону

12.3 Яке значення має ультрафіолетове світло для утворення та розкладання озону?

Ультрафіолетове світло надає енергію для розщеплення молекул кисню ($O_2$) на окремі атоми Оксигену, які потім з’єднуються з іншими молекулами кисню, утворюючи озон ($O_3$). Водночас озон поглинає ультрафіолетове випромінювання, що призводить до його розкладу.

Яке значення це має для життя на Землі?

Озоновий шар, що утворюється у стратосфері, поглинає майже все шкідливе ультрафіолетове випромінювання Сонця. Це випромінювання є згубним для рослин, тварин і людини. Без захисту озонового шару життя на суходолі було б неможливим.

12.4 Складіть діаграму Венна, порівнявши поняття:

12.5 Ґрунтуючись на властивостях озону, спрогнозуйте його застосування.

У промисловості: Озон використовують для знезараження питної води на водоочисних станціях, що є безпечнішою альтернативою хлоруванню. Також ним обробляють овочесховища та великі холодильні камери для довшого зберігання продуктів, оскільки він знищує бактерії та плісняву.

У медицині: Завдяки своїм сильним антибактеріальним властивостям озон застосовують для дезінфекції приміщень у лікарнях (наприклад, за допомогою кварцових ламп) та для стерилізації посуду й інструментів.

У супермаркетах: Озоном обробляють холодильні камери та продуктові склади, щоб овочі, фрукти та інші товари довше залишалися свіжими і не псувалися під дією мікроорганізмів.

У закладах громадського харчування: Озон може використовуватися для стерилізації посуду, а також для дезінфекції кухонних приміщень та холодильного обладнання, щоб забезпечити належні санітарні умови.

12.6 Проаналізуйте графік і дайте відповіді на запитання.

1. У якій частині атмосфери вміст озону найбільший? Унаслідок яких процесів?

Найбільший вміст озону, як видно з графіка, знаходиться у стратосфері, де утворюється озоновий шар на висоті приблизно 20–40 км. Він утворюється з кисню під дією ультрафіолетових променів сонця.

2. Максимальне значення об’ємної частки озону — 0,006%. На якій висоті (за графіком) спостерігається такий уміст озону?

За графіком, максимальний тиск, а отже, і вміст озону спостерігається на висоті приблизно 22–23 км.

3. У якій частині атмосфери вміст озону найменший? Поясніть, чому саме на цих висотах його вміст мінімальний.

Вміст озону найменший 2 км від поверхні Землі. Недостатньо ультрафіолету для його утворення.

4. На якій висоті наявність озону в атмосфері корисна для людини, а на якій — становить небезпеку?

Корисний озон знаходиться у стратосфері (20–40 км), де він утворює озоновий шар, що захищає нас від шкідливого сонячного випромінювання. Небезпечний озон — це той, що знаходиться біля поверхні Землі (смоговий), оскільки він є токсичним для дихання.

5. Озон може утворюватися внаслідок процесу: $NO_2 + hν → NO + O$. Зважаючи на це, поясніть, чому смоговий озон спостерігають саме на зазначених на графіку висотах.

Смоговий озон утворюється біля поверхні Землі, оскільки саме тут накопичується нітроген(IV) оксид ($NO_2$) — продукт викидів транспорту та промисловості. Під дією сонячного світла ($hν$) нітроген(IV) оксид розкладається, запускаючи утворення озону, який є ключовим компонентом фотохімічного смогу.

6. Які, на вашу думку, антропогенні фактори можуть бути джерелами смогового озону?

Викиди від автомобілів, теплових електростанцій та промислових підприємств.

7. Запропонуйте ідеї, як людство може зменшити рівень смогового озону без зниження якості життя.

Можна переходити на електромобілі, розвивати громадський транспорт, використовувати відновлювані джерела енергії (сонячну, вітрову) замість спалювання палива, а також встановлювати ефективні фільтри на промислових підприємствах.

8. Запишіть природні й антропогенні джерела тропосферного озону.

• Природні джерела: під час блискавок і внаслідок фотохімічних процесів в атмосфері.
• Антропогенні джерела: викиди автотранспорту, спалювання палива на електростанціях, промислові викиди.