§ 32.1. Озон

Химические свойства

1. При нормальных условиях озон может медленно самопроизвольно превращаться в кислород с выделением теплоты:

3 rightwards arrow over leftwards arrow2 + Q.

Процесс ускоряется под действием катализаторов, УФ-облучения. Повышение температуры и понижение давления ускоряют этот процесс. Озон — более сильный окислитель, чем кислород, так как от его молекулы в процессе химических реакций легко отрывается один атом кислорода:

О3 = О2 + О.

Именно атомарный кислород принимает участие в реакциях окисления, а молекулы кислорода чаще всего являются одним из продуктов реакций. Например, озон реагирует с азотом при температуре 295 °С:

N2 + O3 = N2O + O2,

в то время как кислород взаимодействует с азотом при температуре более 3000 °С:

N2 + O2 = 2NO – Q.

2. Озон окисляет все металлы (за небольшим исключением, например, золота, платины):

2 stack Ag space with 0 on top plus space straight O subscript 3 space equals stack space Ag with plus 1 on top subscript 2 straight O space plus space straight O subscript 2.

3. Озон окисляет атомы элементов в низших степенях окисления в составе оксидов, гидроксидов, солей. Например:

2 straight N with plus 4 on top straight O subscript 2 space plus space straight O subscript 3 space equals stack space straight N with plus 5 on top subscript 2 straight O subscript 5 space end subscript plus space straight O subscript 2.

4. Озон взаимодействует с раствором йодида калия. Даже без нагревания озон окисляет йодид-ионы, в результате чего выделяется свободный йод:

2 straight K straight I with negative 1 on top subscript left parenthesis straight р minus straight р right parenthesis end subscript space plus space straight H subscript 2 straight O space plus space straight O subscript 3 space equals space 2 KOH space plus space straight I with 0 on top subscript 2 downwards arrow plus space straight O subscript 2 upwards arrow.

Эта реакция является тестом (качественной реакцией) на присутствие озона. Фильтровальная бумага, пропитанная смесью йодида калия и крахмала, синеет в озоне в результате выделения йода.

5. Озон разрушает органические вещества: красители обесцвечиваются, спирты, эфиры, скипидар воспламеняются, резина «стареет». Молекулы ненасыщенных органических соединений в реакциях с озоном разрываются по месту кратных связей.