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Propriedades do Ozono
Ozono /ˈoʊzoʊn/, ou trioxigénio, é formado através da combinação de três átomos de oxigénio (forma triatómica do oxigénio).
Definição
O ozono (O3) é um gás altamente reativo composto de três átomos de oxigénio que resulta num gás irritante azulado com um odor pungente. É um produto natural e feito pelo homem que ocorre naturalmente na alta atmosfera da Terra (a estratosfera – absorve os raios ultravioleta, impedindo-os de atingir a superfície da terrestre) e na baixa atmosfera (a troposfera – um poluente do ar), produzido quando uma faísca elétrica ou luz ultravioleta passa pelo ar ou oxigénio. O ozono pode ser usado para oxidar, desinfetar, branquear, esterilizar água, purificar o ar, etc.
Aspeto e Odor
O Ozono é um gás de cor incolor a azul pálido (azul quando liquefeito) com um cheiro forte e distintamente pungente (um cheiro semelhante ao sentido após uma tempestade).
A -111,9ºC condensa-se para formar um líquido azul escuro, a temperaturas abaixo de -192,2ºC forma um sólido violeta-escuro.
Propriedades Físicas do Ozono
Fórmula Química | O3 |
| Massa Molecular | 47,98 g/mol |
Ponto de Fusão | -192,2ºC / -314,5ºF / 80,7ºK |
Ponto de Ebulição | -111,9ºC / -169,4ºF / 161,3ºK |
Densidade a 0ºC | 2,144 g/l |
Solubilidade em Água a 0ºC | 0,64 g/100ml |
Temperatura Critica | -12,15ºC / 10,1ºF / 261ºK |
Pressão Critica | 55,7 bar |
Densidade Critica | 539,31 kg/m3 |
Potencial Eletroquímico | 2,7 V |
Inflamabilidade | None |
Estabilidade | Highly Instable |
Ozono vs. Oxigénio
| Propriedades | Ozono | Oxigénio |
|---|---|---|
| Geral | Gás potencialmente nocivo, quando a exposição é superior à estabelecida | Gás inofensivo, vital para a sobrevivência |
| Fórmula | O3 | O2 |
| Estado Atómic0 | Triatómico | Diatómico |
| Cor | Azul claro | Incolor |
| Cheiro | Cheiro forte e distintamente pungente (cheiro semelhante ao sentido após uma tempestade) | Sem cheiro |
| Solubidade em Água (a 0 ºC) | 0,64 | 0,049 |
| Densidade | 2,144 g/L | 1,429 g/L |
| Estabilidade | Quimicamente menos estável | Quimicamente mais estável |
| Capacidade de Oxidação | Alta | Baixa |
| Potencial Eletroquímico (Volts) | 02:07 | 01:23 |
| Peso Molecular | 47,98 g/mol | 32 g/mol |
| Ponto de Ebulição (a 760mmHg) | -111,9 ºC | -182,96 ºC |
| Ponto de Fusão | -192,7 ºC | -218,4 ºC |
| Peso específico do gás na forma líquida a -183 °C | 1,571 | 1,14 |
| Solubidade (cm³) em 100ml de água a 0 ºC | 49,0 0,02M | 4,89 1,5×10-3M |
Potencial de Oxidação
O potencial de oxidação de um material indica quão rapidamente ele pode oxidar outro. Devido ao seu alto potencial de oxidação, o ozono é particularmente eficaz na dissolução e eliminação de uma ampla variedade de poluentes e contaminantes.
Uma das vantagens mais importantes do ozono é a sua capacidade de eliminar efetivamente germes, vírus e outros organismos perigosos devido ao seu alto potencial de oxidação. Como resultado, é uma excelente escolha para uma vasta gama de aplicações, incluindo processamento de alimentos, filtragem de ar e tratamento de água.
A capacidade do ozono de oxidar agentes químicos, como herbicidas e inseticidas, atribui-lhe benefícios adicionais importantes. Como resultado, é eficiente na limpeza e desinfeção de superfícies, bem como na remoção de odores.
Além do ozono, existem outros oxidantes que são normalmente usados em diversas aplicações, como cloro, peróxido de hidrogénio e permanganato.
Ao comparar o potencial de oxidação do ozono com o dos outros oxidantes, é importante lembrar que o ozono possui um potencial de oxidação muito alto. Na verdade, de todos os oxidantes normalmente usados, o ozono possui o maior potencial de oxidação. Isso implica que é extremamente eficaz na decomposição e remoção de vários poluentes e impurezas.
Uma das principais vantagens do ozono sobre os outros oxidantes é que ele não produz consequências perigosas.
O ozono possui algumas vantagens-chave em relação ao cloro quando se trata de tratamento de água. Por exemplo, o ozono não produz subprodutos nocivos, enquanto o cloro pode produzir trihalometanos (THMs) e outros subprodutos de desinfeção (DBPs) que podem ser prejudiciais à saúde humana. O ozono é mais eficaz na eliminação de uma grande gama de contaminantes do que o cloro. Por exemplo, enquanto o cloro pode eliminar efetivamente bactérias e vírus, o ozono também é eficaz na decomposição e remoção de compostos orgânicos, como pesticidas e produtos farmacêuticos, que podem estar presentes na água.
| Oxidnate | Potencial Eletroquímico (Volts) | Reação de Redução |
|---|---|---|
| Flúor | 3,05 | F2(g) + 2H+ + 2e– → 2HF F2(g) + 2e– → 2F– |
| Radical Hidroxila | 2,80 | OH + H+ + e– → H2O |
| Ferrato | 2,20 | FeO42- + 8H+ + 3e– → Fe3+ + 4H2O |
| Ozono | 2,08 | O3(g) + 2H+ + 2e– → O2(g) + H2O |
| Peroxodisulfato | 2,01 | S2O8²– + 2e– → 2SO4²– |
| Peróxido de Hidrogénio | 1,76 | H2O2 + 2H+ + 2e– → 2H2O |
| Permanganato(a) | 1,67 | MnO4– + 4H+ + 3e– → MnO2(s) + 2H2O |
| Radical Hidroperoxila(a) | 1,65 | HO2 + 3H+ + 3e– → 2H2O |
| Permanganato(b) | 1,51 | MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn²+ + 4H2O |
| Radical Hidroperoxila(b) | 1,44 | HO2 + H+ +e– → H2O2 |
| Dicromato | 1,36 | Cr2O7²– + 14H+ + 6e– → 2Cr³+ + 7H2O |
| Cloro | 1,36 | Cl2(g) + 2e– → 2Cl– |
| Dióxido de Manganês | 1,23 | MnO2 + 4H+ + 2e– → Mn²+ + 2H2O |
| Oxigénio | 1,23 | O2(g) + 4H+ + 4e– → 2H2O |
| Bromo | 1,07 | Br2(l) + 2e– → 2Br– |
