Таблиця 1. Властивості кисню й озону
Властивості простих речовин Прості речовини
Кисень озон
Агрегатний стан за звичайних умов Газ Газ
Колір Безбарвний Синій
Запах Без запаху Різкий, своєрідний
Розчинність (у 100 об’ємах Н2О при 200С) 3 об’єми 49 об’ємів
Густина газу за н.у. 1,43 г/л 2,14 г/л
Температура кипіння -9310С -1120С
Температура плавлення -2190С -1920С
Фізіологічна дія НеотруйнийДуже отруйний
Хімічні властивості Окисник Дуже сильний окисник
Реакційна здатність Висока Жуже висока

Підвищена окисна здатність озону (порівняно з киснем) пояснюється низькою енергією відриву атома Оксигену від молекули озону Оз, і в реакціях окиснення беруть участь саме ці атоми Оксигену.
Застосування озону зумовлене його винятковими окис¬ними властивостями. Озон використовується для озонуван¬ня питної води, що значно ефективніше, ніж хлорування; для знешкодження промислових стічних вод; вибілювання тканин, мінеральних масел; як дезінфікуючий засіб у меди¬цині; як окисник ракетного палива.
Зверніть увагу на фізіологічну дію озону: він отруйний для людини, тварин і рослин. Невеликі концентрації озону в повітрі створюють відчуття свіжості, але вдихання повітря навіть із зовсім малою концентрацією озону викликає по¬дразнення дихальних шляхів, кашель, блювоту, запаморо-чення, стомленість.
Проте озон може бути не лише шкідливим, а й корис¬ним.
Роль озону в збереженні життя на Землі. Біля поверхні Землі озону мало. Його концентрація у повітрі коливається (вночі менша, вдень більша). Влітку і навесні його в повітрі у 3,5 раза більше, ніж узимку і восени. Над полярними частинами Землі вміст озону в повітрі вищий, ніж над еква¬тором, в атмосфері міст —вищий, ніж у сільській місцевос¬ті. З віддаленням від поверхні Землі концентрація озону збільшується і досягає максимуму на висоті 20—25 км. Там утворюється так званий озоновий шар.
Озоновий шар відіграє значну роль у збереженні життя на нашій планеті. Він затримує найбільш згубну для люди¬ни, тварин і рослин частину ультрафіолетової радіації Сон¬ця, яка спричинює онкологічні (ракові) захворювання шкі¬ри. Окрім того, озоновий шар разом з вуглекислим газом СО2, поглинає інфрачервоне випромінювання Землі і тим самим запобігає її охолодженню. Так озоновий шар забез¬печує збереження життя на Землі.
Виникає запитання, звідки ж береться озон в атмосфері і як саме він захищає нас.
Озон утворюється у верхніх шарах атмосфери внаслідок поглинання киснем ультрафіолетового випромінювання Сонця:
O2 + hv  O + O
O + O2  O3
Крім того, поглинаючи променисту енергію Сонця (фотони), молекули кисню переходять у збуджений стан (помічено зірочкою) і під час дальшої взаємодії зі звичай¬ним киснем також утворюють озон:
O2 + hv  O2
O2 + O2  O3 + O
O + O2  O3
Озон, що утворився, огортає Землю з усіх боків. Але мо¬лекули озону існують недовго. Відбувається зворотна реакція фотохімічного розкладу озону, яка, власне, являє со¬бою поглинання озоном фотонів:
O3 + hv  O2 +O
Отже, в атмосфері існує цикл озону—збалансоване утворення і розклад його. Результатом існування цього циклу є перетворення ультрафіолетового випромінювання Сонця на теплову енергію. Але для нас головна «заслуга» озону полягає в тому, що він, «жертвуючи собою», поглинає ультрафіолетове випромінювання і тим самим не допускає високоенергетичні фотони Сонця до Землі.
Озоновий шар не є стабільним. Він може самовільно то збільшуватись, то зменшуватись над певною місцевістю по кілька разів на рік. Під впливом природних факторів (фото¬хімічного розкладу, виверження вулканів, значного перемі¬щення великих повітряних мас), а більшою мірою під впли¬вом забруднення навколишнього середовища він зазнає руйнування, внаслідок чого утворюються так звані «озонові дірки», які збільшують ультрафіолетове навантаження на все живе на Землі.
Причиною техногенного руйнування озонового шару є забруднення атмосфери оксидами нітрогену, наявність яких у 20 разів збільшує токсичність озону. Так, масове викидан¬ня в атмосферу вихлопних газів реактивних літаків, що містять оксиди нітрогену, руйнує озоновий шар. Окрім того, використання хлоро- і флуоровмісних речовин (фрео¬нів) у холодильних машинах також спричинює руйнування озонового шару. Адже фреони, якщо потрапляють в атмос¬феру, реагують лише з озоном, бо відносно інших речовин вони інертні. Внаслідок цього над місцевістю може утвори¬тися «озонова дірка».
Над Україною (окрім південної частини) загальний вміст озону за останні 20 років зменшився на 6 %, і утворилася аномальна зона. Вам про це слід пам'ятати! Особливо небезпечна «озонова дірка» влітку. У цей період дуже потер¬пають очі, тому треба користуватися сонцезахисними окулярами. Варто утримуватися і від загару, щоб не зашкодити шкірі.
Алотропія кисню й озону зумовлена різною кількістю атомів Оксигену в молекулах речовин —О2 і О3.
Проте буває й інша причина алотропії —різна структура кристалів. З таким типом алотропії ви ознайомитеся на прикладі сірки.
Сірка за звичайних умов — крихка кристалічна речовина жовтого кольору. Погано проводить теплоту і не проводить електричного струму. У воді не розчиняється, краще розчи¬няється в деяких розчинниках (у сірковуглеці СS2, бензині, ефірі та ін.).
Мал.1 Форма молекул сірки
І в розчинах, і в кристалах сірка складається з циклічних молекул S8, які формою нагадують корону. (мал. 1). Але в кристалах ці молекули можуть бути упаковані по-різному.
Якщо молекули розташо¬вані щільно, утворюється алотропна форма ромбічна
сірка. Менш щільне упакування молекул спричинює виникнення іншої алотропної форми —моноклінної сірки (мал. 2).
Різна будова кристалів ромбічної і моноклінної сірки зумовлює різні їхні фізичні властивості. Деякі з них наводяться у таблиці 2.

а б
Мал.2 Кристалічні форми сірки:
б) ромбічна; б) - моноклінна
Якщо сірку розплавити і швидко охолодити, утворюється ще одна алотропна форма: пластична сірка — коричнева гумоподібна маса. Їй можна надати будь-якої форми, навіть розтягнути в нитку. Ця властивість пластичної сірки пояснюється : тим, що вона не містить молекул S8, а складається з довгих ланцюжків атомів Сульфуру. Ці ланцюжки безладно пере¬плутані між собою. Під час розтягування вони розпрямля¬ються, а якщо відпустити — знову скручуються. Цим пояс-нюється еластичність даної форми. Але пластична сірка дуже нестійка, швидко загусає, твердне, стає крихкою і пе¬ретворюється на ромбічну.
Отже, у сірки є дві основні алотропні форми: ромбічна і моноклінна. Обидві вони складаються з молекул S8, а різняться кристалічною будовою.
Таблиця 2. Властивості ромбічної і монокдінної сірки
Властивості простих
Речовин Сірка
ромбічна Моноклінна
Колір Лимонно-жовтий Блідо-жовтий,
майже безбарвний
Густина 2,07 г/см3 1,96 г/см3
Температура плавлення 112,8 °С 119,3 °С

У природі зустрічаються найбільш стійкі алотропні форми. Так, до складу земної атмосфери входить кисень, бо його молекули стійкіші, ніж молекули озону.
Лабораторна робота 1
Ознайомлення із зразками сірки та її природних сполук
Розгляньте видані вам зразки сірки та її природних сполук. Для кожного з них запишіть у зошит: 1) назву, 2) хімічну формулу, 3) агрегатний стан, 4) колір,
5) твердість.

Ви довідались, що в природі дуже поширені сполуки Сульфуру з різними металами. Багато з них є цінними ру¬дами: РbS — свинцевий блиск, ZnS — цинкова обманка, Сu2S — мідний блиск, FeS2 — залізний колчедан, або пірит. Поширені в природі й інші мінерали Сульфуру, в основно¬му сульфати кальцію і магнію. Поклади сполук Сульфуру є в Україні (Львівська область), Туркменістані, Італії, Японії, США та ін.