正解：1〜4時間
オゾンはIUPAC分子三酸素の商品名です。 それは無機分子であり、その化学式には共有結合を持つXNUMXつの酸素原子があります。 オゾンのモル質量は、XNUMXモルあたり約XNUMXグラムです。 ガスは淡い青色で刺激臭があります。
オゾンは、二酸素として知られている二原子酸素の安定性の低い同素体です。 下層大気では、オゾンは二酸素に分解され、非常に不安定です。 オゾンの融点と沸点は、摂氏-100度未満です。 ガスは室温で適度に密度が高くなっています。 ガスは大気中に微量濃度で存在します。
オゾンが放散するのにどれくらい時間がかかりますか？
紫外線（UV）が二酸素分子に当たると、地球の大気中に放電が起こり、オゾンが生成されます。 大気の上層部のガス濃度は非常に高く、太陽からの紫外線の大部分を吸収します。 オゾンの構造は1865年に最初に特定されました。その後、分子は曲がった構造を持ち、弱常磁性であることが判明しました。 適切な条件で、ガスは濃い青色の液体に変わります。 さらに、液体は紫黒色の固体に変化します。
オゾンは非常に不安定であるため、液体および濃縮ガス中のオゾンは、高温または沸点に近い急速な加温で爆発的に分解します。 商業的には、この化合物は低濃度でのみ使用されます。 しかし、オゾンは酸化力が高く、優れた酸化剤です。 その結果、オゾンは酸化に関連するさまざまな消費者および産業用途を持っています。
| オゾン濃度 | オゾンが消散するのにかかる時間 |
| 低濃度 | XNUMX〜XNUMX時間 |
| 高濃度 | XNUMX〜XNUMX時間 |
化学の専門家は、条件が良好になるとすぐに、オゾンに存在する酸素の XNUMX 番目の原子が分解され、分子が二酸素に変化することを確認しました。 オゾン濃度が低い場合、分子が消散するまでに XNUMX ～ XNUMX 時間かかります。 対照的に、濃度が増加すると、オゾンが消散するまでに XNUMX ～ XNUMX 時間かかります。
オゾンが消散するのになぜそんなに時間がかかるのですか？
成層圏の上層には、高濃度のオゾンガスが存在します。 この層はオゾン層と呼ばれ、太陽から放出される有害な紫外線から地球を保護する役割を果たします。 オゾン層は、地球の表面にあるすべての動植物が生き残るための主な理由です。 紫外線に直接さらされると、皮膚がんを引き起こし、致命的になる可能性があります。 しかし、オゾン層は、次のようなさまざまな電化製品から放出されるクロロフルオロカーボンのような有害ガスのために、現在ゆっくりと枯渇しています。 冷蔵庫 とエアコン。
オゾンはXNUMXつの方法で二酸素に放散されます。 最初の方法は分子が紫外線と反応するときであり、XNUMX番目の方法はそれが酸素と反応するときです。 紫外線のうち、分子はUV-BまたはUV-C放射のいずれかを吸収し、二酸素と一重項酸素に分解されます。 次に、この一重項酸素はより多くのオゾン分子と反応し、XNUMX分子の二酸素を形成します。 ただし、オゾンの前に一重項酸素で二酸素が反応すると、オゾンに戻ります。 このサイクルは、オゾンが安定した状態を維持するのに適した条件を見つけるまで続きます。
高濃度に直接さらされると有害であり、呼吸障害を引き起こす可能性があります。 場合によっては、オゾンへの過度の曝露も臓器不全を引き起こしました。 オゾンは汚染物質であり、環境中のガス濃度は0.1ppmを超えてはなりません。 ただし、オゾンは優れた水消毒剤として認識されており、純度を高めるために少量の水に混合されています。
まとめ
全体として、オゾンは分子二酸素の同素体であり、環境中にわずかな量で存在していると結論付けることができます。 しかし、その存在感は大気の上層に非常に豊富です。 ガスは、太陽から来る有害な紫外線から地球を保護する役割を果たします。
平均して、オゾン分子が消散するのにXNUMX〜XNUMX時間かかります。 ガスは、太陽光または一重項酸素と反応した後、酸素に戻ります。 オゾンは貴重なガスであり、消毒剤など多くの用途があります。 環境中の高濃度のオゾンは危険です。
参考文献
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643803002068
- https://www.nature.com/articles/nature04746
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