Озоновий шар відіграє значну роль у збереженні життя на нашій планеті. Він затримує найбільш згубну для люди-ни, тварин і рослин частину ультрафіолетової радіації Сон-ця, яка спричинює онкологічні (ракові) захворювання шкі-ри. Окрім того, озоновий шар разом з вуглекислим газом СО2, поглинає інфрачервоне випромінювання Інфрачервоне випромінювання - це невидимі електромагнітні хвилі, що їх випромінює нагріте тіло (теплове випромінювання). Землі і тим самим запобігає її охолодженню. Так озоновий шар забез-печує збереження життя на Землі.

Виникає запитання, звідки ж береться озон в атмосфері і як саме він захищає нас.

Озон утворюється у верхніх шарах атмосфери внаслідок поглинання киснем ультрафіолетового випромінювання Сонця:

O2 + hv O + O

O + O2 O3

Крім того, поглинаючи променисту енергію Сонця (фотони), молекули кисню переходять у збуджений стан (помічено зірочкою) і під час дальшої взаємодії зі звичай-ним киснем також утворюють озон:

O2 + hv O2

O2 + O2 O3 + O

O + O2 O3

Озон, що утворився, огортає Землю з усіх боків. Але мо-лекули озону існують недовго. Відбувається зворотна реакція фотохімічного розкладу Фотохімічний розклад - це процес, що відбувається під впливом світла. озону, яка, власне, являє со-бою поглинання озоном фотонів:

O3 + hv O2 +O

Отже, в атмосфері існує цикл озону—збалансоване утворення і розклад його. Результатом існування цього циклу є перетворення ультрафіолетового випромінювання Сонця на теплову енергію. Але для нас головна «заслуга» озону полягає в тому, що він, «жертвуючи собою», поглинає ультрафіолетове випромінювання і тим самим не допускає високоенергетичні фотони Сонця до Землі.

Озоновий шар не є стабільним. Він може самовільно то збільшуватись, то зменшуватись над певною місцевістю по кілька разів на рік. Під впливом природних факторів (фото-хімічного розкладу, виверження вулканів, значного перемі-щення великих повітряних мас), а більшою мірою під впли-вом забруднення навколишнього середовища він зазнає руйнування, внаслідок чого утворюються так звані «озонові дірки», які збільшують ультрафіолетове навантаження на все живе на Землі.

Причиною техногенного Техногенний - той, що пов’язаний з виробничою діяльністю людини. руйнування озонового шару є забруднення атмосфери оксидами нітрогену, наявність яких у 20 разів збільшує токсичність озону. Так, масове викидан-ня в атмосферу вихлопних газів реактивних літаків, що містять оксиди нітрогену, руйнує озоновий шар. Окрім того, використання хлоро- і флуоровмісних речовин (фрео-нів) у холодильних машинах також спричинює руйнування озонового шару. Адже фреони, якщо потрапляють в атмос-феру, реагують лише з озоном, бо відносно інших речовин вони інертні. Внаслідок цього над місцевістю може утвори-тися «озонова дірка».

Над Україною (окрім південної частини) загальний вміст озону за останні 20 років зменшився на 6 %, і утворилася аномальна Аномальний - той, що відхилений від норми. зона. Вам про це слід пам'ятати! Особливо небезпечна «озонова дірка» влітку. У цей період дуже потер-пають очі, тому треба користуватися сонцезахисними окулярами. Варто утримуватися і від загару, щоб не зашкодити шкірі.

Алотропія кисню й озону зумовлена різною кількістю атомів Оксигену в молекулах речовин —О2 і О3.

Проте буває й інша причина алотропії —різна структура кристалів. З таким типом алотропії ви ознайомитеся на прикладі сірки.

Сірка за звичайних умов — крихка кристалічна речовина жовтого кольору. Погано проводить теплоту і не проводить електричного струму. У воді не розчиняється, краще розчи-няється в деяких розчинниках (у сірковуглеці СS2, бензині, ефірі та ін.).

Мал.1 Форма молекул сірки

І в розчинах, і в кристалах сірка складається з циклічних молекул S8, які формою нагадують корону. (мал. 1). Але в кристалах ці молекули можуть бути упаковані по-різному.

Якщо молекули розташо-вані щільно, утворюється алотропна форма ромбічна сірка. Менш щільне упакування молекул спричинює виникнення іншої алотропної форми —моноклінної сірки (мал. 2).

Різна будова кристалів ромбічної і моноклінної сірки зумовлює різні їхні фізичні властивості. Деякі з них наводяться у таблиці 2.

а б

Мал.2 Кристалічні форми сірки:

б) ромбічна; б) - моноклінна

Якщо сірку розплавити і швидко охолодити, утворюється ще одна алотропна форма: пластична сірка — коричнева гумоподібна маса. Їй можна надати будь-якої форми, навіть розтягнути в нитку. Ця властивість пластичної сірки пояснюється : тим, що вона не містить молекул S8, а складається з довгих ланцюжків атомів Сульфуру. Ці ланцюжки безладно пере-плутані між собою. Під час розтягування вони розпрямля-ються, а якщо відпустити — знову скручуються. Цим пояс-нюється еластичність даної форми. Але пластична сірка дуже нестійка, швидко загусає, твердне, стає крихкою і пе-ретворюється на ромбічну.

Отже, у сірки є дві основні алотропні форми: ромбічна і моноклінна. Обидві вони складаються з молекул S8, а різняться кристалічною будовою.

Таблиця 2. Властивості ромбічної і монокдінної сірки

Властивості простих

Речовин | Сірка

ромбічна | Моноклінна

Колір | Лимонно-жовтий | Блідо-жовтий,

майже безбарвний

Густина | 2,07 г/см3 | 1,96 г/см3

Температура плавлення | 112,8 °С | 119,3 °С

У природі зустрічаються найбільш стійкі алотропні форми. Так, до складу земної атмосфери входить кисень, бо його молекули стійкіші, ніж молекули озону.

Лабораторна робота 1

Ознайомлення із зразками сірки та її природних сполук

Розгляньте видані вам зразки сірки та її природних сполук.