Põhiline erinevus hapniku ja osooni vahel on see, et hapnik on hapnikuelemendi kaheaatomiline gaasiline molekul, samas kui osoon on hapniku kolmeaatomiline molekul.
Gaashapnik ja osoon on hapnikuelemendi kõige tuttavamad allotroopid. Hapnik on elusorganismide jaoks äärmiselt oluline gaas; nende hingamise jaoks. Osoon kaitseb ka elu maa peal, kui see on atmosfääri ülakihtides, kuid atmosfääri madalamates kihtides on see kahjulik.
Mis on hapnik?
Hapnik on keemiline element aatomnumbriga 8, mis esineb perioodilisuse tabeli rühmas 16. Sellel on elektronkonfiguratsioon 1s2 2s2 2p4Hapnikul on kolm peamist isotoopi; 16O, 17O, 18O. Nende hulgas on 16O kõige levinum isotoop. Veelgi enam, hapnikuaatomil on kaheksa elektroni ja see võib saada veel kaks elektroni teisest aatomist, et moodustada -2 laetud anioon. Teise võimalusena võivad kaks hapnikuaatomit jagada nelja elektroni, moodustades kovalentse sideme, mis annab kaheaatomilise molekuli (O2).
O2 molekulmass on 32 g mol-1 See on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas. Maa atmosfääris on umbes 21% hapnikku. Lisaks lahustub see vees halvasti ja on õhust veidi raskem. Ka hapnikul on magnetilised omadused. Kui gaas hapnik kondenseerub temperatuuril -183 °C, muutub see sinaka värvi vedelikuks.
Joonis 01: Keevitamiseks vajame oksüatsetüleeni leegi tootmiseks hapnikku
Samuti reageerib see gaas kõigi elementidega, moodustades oksiide, välja arvatud inertgaasid. Seetõttu on see hea oksüdeerija. Hapnik on elusorganismide hingamisel hädavajalik. Kasutame seda gaasi haiglates, keevitamisel ja paljudes teistes tööstusharudes.
Mis on osoon?
Hapniku kolmeaatomiline vorm on osoon ja see on tavaline hapniku vorm. Niipea, kui kuuleme nimetust osoon, mõtleme osoonikihile. Osoonikiht asub stratosfääris atmosfääri kõrgemal tasemel ja neelab kahjulikku UV-kiirgust, takistades seega selle jõudmist maapinnale.
Osoon on aga kahjulik madalamal atmosfääritasemel. See toimib õhusaasteainena (vastutab fotokeemilise sudu eest) ja võib põhjustada hingamisteede haigusi inimestele ja loomadele. Lisaks kahjustab see taimi. Seetõttu on osoon vähem stabiilne kui gaas hapnik; murda stabiilsemaks hapnikugaasiks.
Joonis 02: Osooni gaasimolekuli hübriidstruktuur
Osoonigaas on terava lõhnaga helesinine gaas. See lahustub paremini mittepolaarsetes lahustites ja vähem lahustub vees. Veelgi enam, kaks hapnikuaatomit osoonis seostuvad omavahel kaksiksidemega ning ühe hapnikuaatomi ja teise hapnikuaatomi vahel on datiivside.
See näitab aga resonantsi stabiliseerumist; seega on selle molekuli tegelik struktuur hübriidstruktuur. Seal on O-O sideme pikkus kolme aatomi vahel sarnane. Kesksel hapnikuaatomil on sp2 hübridisatsioon ühe üksiku paariga. Lisaks on osoonil painutatud geomeetria. Lisaks on see polaarne molekul. Ja kuna see on tugev oksüdeeriv aine, on osoon väga reaktsioonivõimeline. Pealegi moodustub see gaas hapnikust päikesevalguse käes.
Mis vahe on hapnikul ja osoonil?
Hapnik on keemiline element aatomnumbriga 8 ja tähisega O ning osoon on gaasiline ühend keemilise valemiga O3 Üldiselt, kui me ütleme hapnikku, viitame hapnik gaas. Seega on peamine erinevus hapniku ja osooni vahel see, et gaas hapnik on hapnikuelemendi kaheaatomiline gaasiline molekul, samas kui osoon on hapniku kolmeaatomiline gaasiline molekul. Pealegi on hapniku ja osooni vahel erinevus ka nende värvides. See on; hapnik on värvitu gaas, aga osoon on helesinine gaas.
Lisaks on veel üks oluline erinevus hapniku ja osooni vahel see, et osoonigaas võib madalamal atmosfääritasemel olla kahjulik, kuid hapnik ei ole kahjulik gaas. Pealegi leidub atmosfääris gaasi hapnikku palju suuremas koguses kui osooni. Peale selle on osoon vähem stabiilne kui hapnik. Seetõttu on osooni oksüdatsioonivõime kõrgem kui hapnikul.
Allpool olev infograafik hapniku ja osooni erinevuste kohta näitab erinevusi tabelina.
Kokkuvõte – hapnik vs osoon
Hapnik ja osoon on keemilise elemendi hapniku kaks peamist gaasilist ühendit. Peamine erinevus hapniku ja osooni vahel on see, et hapnik on hapnikuelemendi kaheaatomiline gaasiline molekul, samas kui osoon on hapniku kolmeaatomiline molekul.
