ההבדל העיקרי בין חמצן לאוזון הוא שהחמצן הוא מולקולה גזית דו-אטומית של יסוד חמצן, בעוד שאוזון הוא מולקולה טריאטומית של חמצן.
גז חמצן ואוזון הם האלוטרופים המוכרים ביותר של יסוד חמצן. חמצן הוא גז חשוב ביותר עבור אורגניזמים חיים; לנשימה שלהם. האוזון מגן גם על החיים על פני כדור הארץ כאשר הם נמצאים באטמוספרה העליונה, אך באטמוספרה התחתונה הוא מזיק.
מהו חמצן?
חמצן הוא יסוד כימי עם מספר אטומי 8, שנמצא בקבוצה 16 של הטבלה המחזורית. יש לו את תצורת האלקטרונים 1s2 2s2 2p4לחמצן יש שלושה איזוטופים עיקריים; 16O, 17O, 18O. בין אלה, 16O הוא האיזוטופ הנפוץ ביותר. יתרה מכך, לאטום החמצן יש שמונה אלקטרונים, והוא יכול להשיג שני אלקטרונים נוספים מאטום אחר כדי ליצור אניון טעון -2. לחלופין, שני אטומי חמצן יכולים לחלוק ארבעה אלקטרונים כדי ליצור קשר קוולנטי אשר נותן את המולקולה הדיאטומית (O2).
המשקל המולקולרי של O2 הוא 32 גרם מול-1 זהו גז חסר צבע, חסר ריח וחסר טעם. יש כ-21% של חמצן באטמוספירה של כדור הארץ. יתר על כן, הוא מסיס בצורה גרועה במים והוא מעט כבד יותר מאוויר. לחמצן יש גם תכונות מגנטיות. כאשר גז חמצן מתעבה ב-183 מעלות צלזיוס, הוא הופך לנוזל בצבע כחלחל.
איור 01: למטרות ריתוך, אנחנו צריכים חמצן כדי לייצר להבת חמצן-אצטילן
כמו כן, גז זה מגיב עם כל היסודות ויוצר תחמוצות מלבד גזים אינרטיים. לכן, זהו חומר חמצון טוב. חמצן חיוני בנשימה של יצורים חיים. אנו משתמשים בגז זה בבתי חולים, ריתוך ובתעשיות רבות אחרות.
מה זה אוזון?
צורת החמצן התלת-אטומית היא אוזון, והיא צורה נפוצה של חמצן. ברגע שאנו שומעים את השם אוזון, אנו חושבים על שכבת האוזון. שכבת האוזון נמצאת בסטרטוספירה ברמת האטמוספירה הגבוהה יותר, והיא סופגת קרינת UV מזיקה, ובכך מגבילה אותה מלהגיע אל פני כדור הארץ.
עם זאת, אוזון מזיק ברמות אטמוספריות נמוכות יותר. הוא פועל כמזהם אוויר (אחראי על ערפיח פוטוכימי) ועלול לגרום למחלות בדרכי הנשימה לבני אדם ולבעלי חיים. יתר על כן, זה פוגע גם בצמחים. האוזון פחות יציב מגז חמצן, ומכאן; לפרוץ לגז חמצן יציב יותר.
איור 02: מבנה היברידי של מולקולת גז אוזון
גז האוזון הוא גז בצבע כחול בהיר עם ריח חד. הוא מסיס יותר בממיסים לא קוטביים ופחות מסיס במים. יתרה מכך, שני אטומי חמצן באוזון נקשרים יחד עם קשר כפול, ויש קשר דטיבי בין אטום חמצן אחד עם אטום חמצן אחר.
עם זאת, זה מראה ייצוב תהודה; לפיכך, המבנה האמיתי של מולקולה זו הוא מבנה היברידי. שם, אורך הקשר O-O דומה בין שלושה אטומים. לאטום החמצן המרכזי יש sp2 הכלאה עם זוג בודד אחד. יתר על כן, לאוזון יש גיאומטריה כפופה. כמו כן, זוהי מולקולה קוטבית. ומכיוון שהוא חומר מחמצן חזק, האוזון מגיב מאוד. חוץ מזה, הגז הזה נוצר מהחמצן כשיש אור שמש.
מה ההבדל בין חמצן לאוזון?
חמצן הוא יסוד כימי עם המספר האטומי 8 והסמל O והאוזון הוא תרכובת גז עם הנוסחה הכימית O3 בדרך כלל, כאשר אנו אומרים חמצן, אנו מתייחסים ל- גז חמצן. לפיכך, ההבדל העיקרי בין חמצן לאוזון הוא שגז החמצן הוא מולקולת גז דו-אטומית של יסוד חמצן, בעוד שהאוזון הוא מולקולת חמצן גזית תלת-אטומית. יתרה מכך, יש הבדל בין חמצן לאוזון גם בצבעיהם. זה; החמצן הוא גז חסר צבע, אבל האוזון הוא גז כחול בהיר.
יתר על כן, הבדל משמעותי נוסף בין חמצן לאוזון הוא שגז האוזון יכול להזיק ברמות אטמוספריות נמוכות יותר, אך חמצן אינו גז מזיק. חוץ מזה, באטמוספירה, גז חמצן מתרחש בכמויות גבוהות בהרבה מהאוזון. מלבד זאת, האוזון פחות יציב מחמצן. לכן, יכולת החמצון של האוזון גבוהה מזו של חמצן.
האינפוגרפיקה למטה על ההבדל בין חמצן לאוזון מציגה את ההבדלים בצורה טבלאית.
סיכום – חמצן מול אוזון
חמצן ואוזון הם שתי התרכובות הגזים העיקריות של היסוד הכימי חמצן. ההבדל העיקרי בין חמצן לאוזון הוא שהחמצן הוא מולקולת גז דו-אטומית של יסוד חמצן, בעוד שהאוזון הוא מולקולה טריאטומית של חמצן.
