کتاب فارآزمون شیمی دهم [10] فار

برشی از متن کتاب

ب) در پناه لایه اوزون!

اگر چه برای سلامتی به مقدار کمی تابش فرابنفش نیازمندیم اما مقدار زیاد آن بسیار خطرناک خواهد بود. در حقیقت اگر همه تابش فرابنفش موجود در نور خورشید به سطح زمین برسد، موجودات زنده آسیبی جدی خواهند دید. انرژی تابش فرابنفش به اندازه‌ای است که می‌تواند پیوندهای کووالانسی را شکسته و مولکول‌ها را تخریب کند. تغییر شیمیایی ایجاد شده بر اثر تابش فرابنفش، سبب آفتاب سوختگی و سرطان در انسان‌ها می‌شود و بسیاری از فرایندهای زیستی را متوقف کند. خوشبختانه زمین در برابر این تابش خطرناک از یک پوشش محافظ به نام لایه اوزون برخوردار است.

لایه اوزون: به منطقه مشخصی از استراتوسفر (در فاصله 15 تا 30 کیلومتری از سطح زمین) می‌گویند که بیشترین مقدار اوزون در آن محدوده قرار دارد.

چگونگی جذب تابش فرابنفش توسط اوزون:

– هنگامی که تابش پرانرژی به مولکول O3 می‌رسد، پیوند اشتراکی بین دو تا از اتم‌های اکسیژن می‌شکند و مولکول O3 به یک اتم اکسیژن (O) و یک مولکول اکسیژن (O2) تبدیل می‌شود:

O3 + تابش فرابنفش  → O2 + O

– ذره‌های تولید شده می‌توانند دوباره در واکنش با یکدیگر، مولکول O3 را تولید کنند. بر اثر این واکنش مقداری انرژی به صورت تابش فروسرخ آزاد می‌شود.

O2 + O → O3 + تابش فروسرخ

با تکرار پیوسته این دو واکنش، لایه اوزون بخش قابل توجهی از تابش فرابنفش را جذب می‌کند و تابش‌های کم انرژی‌تر فروسرخ را به زمین گسیل می‌دارد.

نکته: واکنش تبدیل اوزون (O3) به اکسیژن (O2) گرماده است، یعنی سطح انرژی مولکول‌های اوزون بالاتر از سطح مولکول‌های اکسیژن است.

پایداری با سطح انرژی رابطه عکس دارد؛ پس چون سطح انرژی اوزون بیشتر از اکسیژن است پایداری آن کمتر و واکنش‌پذیری آن بیشتر است.

پ) واکنش برگشت‌پذیر و برگشت‌ناپذیر

واکنش برگشت‌ناپذیر: به واکنشی گفته می‌شود که تنها در جهت رفت (→) یعنی تبدیل واکنش دهنده‌ها به فراورده‌ها پیشرفت می‌کند، به واکنش برگشت‌ناپذیر واکنش یک طرفه هم می‌گویند. برخی از واکنش‌های برگشت‌ناپذیر عبارتند از:

– واکنش‌های سوختن (مانند سوختن هیدروکربن‌ها و مواد آلی)

– زنگ زدن آهن در هوای مرطوب

– واکنش فلزها با محلول اسیدها

– پختن غذا

– رسیدن میوه‌ها و …

واکنش برگشت پذیر: واکنشی است که در شرایط مناسب می‌تواند در هر دو جهت (رفت و برگشت) پیشرفت کند؛ یعنی علاوه بر تبدیل واکنش دهنده‌ها به فراورده‌ها، فراورده‌ها نیز می‌توانند به واکنش دهنده‌ها تبدیل شوند. واکنش‌های برگشت‌پذیر با علامت (⇌) نشان داده می‌شوند.

برخی از واکنش‌ها و فرآیندهای برگشت‌پذیر عبارتند از:

– فرایندهای تغییر حالت فیزیکی مواد (مانند ذوب، انجماد، تبخیر، میعان و تصعید)

– خالی و شارژ شدن باتری‌های قابل شارژ

– تبدیل اوزون به اکسیژن در لایه اوزون: 2 O3 (g) ⇌ 3 O2 (g)

– واکنش تشکیل اوزون در هوای آلوده ؛      NO2 (g) + O2 (g) ⇌ NO (g) + O3 (g)