化學原理啟迪459
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1.
「氧」是非常重要的元素，「氧」是地殼附近最豐富的元素。「氧」在大氣層的形式為「氧氣」與「臭氧」；「氧」在土壤與岩石中的形式為氧化物、矽酸鹽、碳酸鹽；「氧」在海洋的形式是水；「氧」在人類身體的形式則是水及許多種分子。
2.
我們的生存與文明社會的運作，所需的大部分能量，來自於氧與含碳分子間的散熱反應。
3.
「氧」最常見的元素態是O2，O2佔地球大氣20％的體積，因為「氮氣」的沸點比「氧」低，所以會發生液態空氣先蒸發「氮」，留下「氧」與少量的「氬」，與其他空氣成分所混合的液態空氣。
4.
液態氧是淡藍色液體，凝固點－219℃，沸點－183℃。我們將「液態氧」倒在強磁鐵的二極之間，「液態氧」滯留在二極之間，直到蒸發掉為止，即可證明「液態氧」的順磁性。氧分子的順磁性，可用分子軌域說明（有未成對的電子），分子軌域也說明它的鍵結情形。
5.
氧的另一種元素形式為臭氧（O3）。我們可用共振結構說明O3：
6.
O3分子的鍵角是117°，依據VSEPR模型，它的共振結構是，3對有效電子構成的三角平面，鍵角小於120°，這是因為未鍵結電子所需的空間大於鍵結電子。
7.
臭氧的製備方式為，對純氧氣通電，散佈的電能會破壞部分分子的化學鍵，製造出氧原子，氧原子再與其他的O2分子形成O3。
8.
在25℃與1atm下，臭氧比氧更不穩定，舉例來說，氧與臭氧的反應
3O2←→2O3(g) 平衡常數為K≒10－56
9.
臭氧是淡藍色超毒的氣體，臭氧是比氧更強的氧化劑，因為臭氧的氧化能力強，臭氧被當成可代替氯消毒水的物質。
10.
氯加入水消毒時，會在水中殘留氯化合物，例如氯仿（CHCl3）。長期暴露在氯仿之下可能引發癌症。
11.
雖然臭氧能有效地殺掉水中的細菌，用臭氧分解ozonolysis消毒的缺點是，臭氧無法持續地讓水免於再污染，因為臭氧注入水，完成初次消毒反應後，就逸散出去，不會遺留。氯化消毒則不同，氯加入水之後，氯會持續地存留在水中。
12.
臭氧的氧化能力也會產生很大的害處，汽車排放的廢氣，裡頭所含的臭氧會污染環境。
13.
地球上層的大氣含有臭氧，臭氧層ozone
layer很重要，臭氧吸收紫外線，是防堵輻射穿透地表的保護層，輻射會引發皮膚癌。當臭氧分子吸收能量，臭氧會分解成氧分子和氧原子：
O3－hv→O2＋O
14.
當氧分子與氧原子互相碰撞，它們並不會鍵結成臭氧，除非有「第三體the
third body」介入，例如氮分子，吸收鍵結釋出的能量。
15.
「第三體」吸收氧原子與氧分子的動能，造成溫度上升，這個過程將臭氧所吸收的紫外線輻射，轉變為熱能。臭氧防堵有害的紫外線光能抵達地球。
