Kluczowa różnica między tlenem a ozonem polega na tym, że tlen jest dwuatomową cząsteczką gazową pierwiastka tlenu, podczas gdy ozon jest trójatomową cząsteczką tlenu.
Gaz tlenu i ozon to najbardziej znane alotropy pierwiastka tlenu. Tlen jest niezwykle ważnym gazem dla organizmów żywych; dla ich oddychania. Ozon chroni również życie na ziemi, gdy znajduje się w górnej atmosferze, ale w dolnej atmosferze jest szkodliwy.
Co to jest tlen?
Tlen jest pierwiastkiem chemicznym o liczbie atomowej 8, który występuje w grupie 16 układu okresowego. Ma konfigurację elektronową 1s22s2 2p4Tlen ma trzy główne izotopy; 16O, 17O, 18O. Wśród nich 16O jest najpowszechniejszym izotopem. Co więcej, atom tlenu ma osiem elektronów i może otrzymać dwa dodatkowe elektrony z innego atomu, tworząc anion naładowany -2. Alternatywnie, dwa atomy tlenu mogą dzielić cztery elektrony, tworząc wiązanie kowalencyjne, które daje cząsteczkę dwuatomową (O2).
Masa cząsteczkowa O2 wynosi 32 g mol-1 Jest to bezbarwny, bezwonny, bez smaku gaz. W atmosferze ziemskiej znajduje się około 21% tlenu. Ponadto jest słabo rozpuszczalny w wodzie i nieco cięższy od powietrza. Tlen ma również właściwości magnetyczne. Gdy gazowy tlen skrapla się w temperaturze -183°C, staje się niebieskawą cieczą.
Rysunek 01: Do celów spawania potrzebujemy tlenu do wytworzenia płomienia tlenowo-acetylenowego
Ponadto gaz ten reaguje ze wszystkimi pierwiastkami, tworząc tlenki z wyjątkiem gazów obojętnych. Dlatego jest dobrym środkiem utleniającym. Tlen jest niezbędny w oddychaniu organizmów żywych. Używamy tego gazu w szpitalach, spawalnictwie i wielu innych gałęziach przemysłu.
Co to jest ozon?
Trójatomową formą tlenu jest ozon i jest to powszechna forma tlenu. Gdy tylko słyszymy nazwę ozonu, myślimy o warstwie ozonowej. Warstwa ozonowa jest obecna w stratosferze na wyższym poziomie atmosferycznym i pochłania szkodliwe promieniowanie UV, ograniczając w ten sposób jego dotarcie do powierzchni ziemi.
Jednak ozon jest szkodliwy przy niższych poziomach atmosfery. Działa jak zanieczyszczenie powietrza (odpowiedzialne za smog fotochemiczny) i może powodować choroby układu oddechowego u ludzi i zwierząt. Co więcej, uszkadza również rośliny. Ozon jest mniej stabilny niż gazowy tlen, stąd; przebić się do bardziej stabilnego gazu tlenowego.
Rysunek 02: Hybrydowa struktura cząsteczki gazu ozonowego
Ozon jest gazem o jasnoniebieskim kolorze i ostrym zapachu. Jest lepiej rozpuszczalny w rozpuszczalnikach niepolarnych i mniej rozpuszczalny w wodzie. Co więcej, dwa atomy tlenu w ozonie wiążą się wiązaniem podwójnym, a między jednym atomem tlenu a innym atomem tlenu istnieje wiązanie celowane.
Jednak pokazuje stabilizację rezonansu; tak więc rzeczywista struktura tej cząsteczki jest strukturą hybrydową. Tam długość wiązania O-O jest podobna między trzema atomami. Centralny atom tlenu ma hybrydyzację sp2 z jedną wolną parą. Ponadto ozon ma zakrzywioną geometrię. Jest to również cząsteczka polarna. A ponieważ jest silnym środkiem utleniającym, ozon jest wysoce reaktywny. Poza tym ten gaz powstaje z tlenu, gdy jest światło słoneczne.
Jaka jest różnica między tlenem a ozonem?
Tlen jest pierwiastkiem chemicznym o liczbie atomowej 8 i symbolu O, a ozon jest związkiem gazowym o wzorze chemicznym O3 Ogólnie mówiąc tlen, odnosimy się do gazowy tlen. Stąd kluczowa różnica między tlenem a ozonem polega na tym, że gazowy tlen jest dwuatomową gazową cząsteczką pierwiastka tlenu, podczas gdy ozon jest trójatomową gazową cząsteczką tlenu. Co więcej, istnieje również różnica między tlenem a ozonem w ich kolorach. To znaczy; tlen jest gazem bezbarwnym, ale ozon jest gazem jasnoniebieskim.
Ponadto inną istotną różnicą między tlenem a ozonem jest to, że gaz ozonowy może być szkodliwy przy niższych poziomach atmosferycznych, ale tlen nie jest szkodliwym gazem. Poza tym w atmosferze gazowy tlen występuje w znacznie większych ilościach niż ozon. Poza tym ozon jest mniej stabilny niż tlen. Dlatego zdolność utleniania ozonu jest wyższa niż tlenu.
Poniższa infografika dotycząca różnicy między tlenem a ozonem pokazuje różnice w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Tlen kontra ozon
Tlen i ozon to dwa główne związki gazowe pierwiastka chemicznego tlenu. Kluczową różnicą między tlenem a ozonem jest to, że tlen jest dwuatomową cząsteczką gazową pierwiastka tlenu, podczas gdy ozon jest trójatomową cząsteczką tlenu.
