Oxozon

Oxozon
Mô hình phân tử oxozon
Tên khác	Tetraoxy
Nhận dạng
Số CAS	12596-83-7
Thuộc tính
Công thức phân tử	O4
Khối lượng mol	63,9976 g/mol
Bề ngoài	chất rắn màu xanh da trời
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Oxozon, cũng được gọi là "tetraoxy" là một đơn chất có công thức hóa học O₄. Hợp chất này tồn tại dưới dạng chất rắn màu xanh da trời và là một dạng thù hình mới được phát hiện của oxy. Oxozon lần đầu tiên được dự đoán bởi Gilbert N. Lewis, người đã đề xuất nó nhằm giải thích cho sự sai sót của oxy lỏng tuân theo định luật Curie^[1]. Các máy tính mô phỏng chỉ ra rằng mặc dù không có phân tử O₄ ổn định trong oxy lỏng, các phân tử O₂ có khuynh hướng liên kết theo cặp với spin song song, tạo thành các đơn vị O₄ với mật độ nhỏ^[2].Vào năm 1999, các nhà nghiên cứu cho rằng oxy rắn tồn tại trong pha của nó (ở áp suất trên 10 GPa) là O₄^[3]. Tuy nhiên, vào năm 2006, chất này được nghiên cứu bằng tinh thể học tia X, cho thấy chất ổn định này được gọi là ε-oxy hoặc oxy đỏ, nhưng thực tế chất này là O₈.^[4] Tuy nhiên, oxozon tích điện dương đã được phát hiện là một loại hóa chất có thời gian tồn tại ngắn trong các thí nghiệm khối phổ.^[5].

Điều chế

Oxozon được điều chế bằng cách nén oxy dưới áp suất khoảng 20 GPa.

Tính chất vật lý

Oxozon tồn tại dưới dạng chất rắn màu xanh da trời.

Tính chất hóa học

Oxozon có tính oxy hóa mạnh hơn oxy và ozon. Một bằng chứng cho thấy oxozon có tính oxy hóa mạnh hơn oxy và ozon là oxozon oxy hóa bạc nhanh hơn so với ozon.

Phổ sóng hấp thụ

Các dải sóng hấp thụ của phân tử O₄ ở 360, 477 và 577 nm thường được sử dụng để đảo ngược aerosol trong quang phổ hấp thụ quang học khí quyển. Sự phân bố của O₂, và cả O₄, từ đó cũng có thể truy xuất các cấu hình sol khí mà sau đó có thể được sử dụng lại trong các mô hình truyền bức xạ để mô tả các đường sáng.^[6].

Tham khảo

1. Lewis, Gilbert N. (1924). “The Magnetism of Oxygen and the Molecule O₄”. Journal of the American Chemical Society. 46 (9): 2027–2032. doi:10.1021/ja01674a008.
2. Oda, Tatsuki; Alfredo Pasquarello (2004). “Noncollinear magnetism in liquid oxygen: A first-principles molecular dynamics study”. Physical Review B. 70 (134402): 1–19. Bibcode:2004PhRvB..70m4402O. doi:10.1103/PhysRevB.70.134402.
3. Gorelli, Federico A.; Lorenzo Ulivi; Mario Santoro; Roberto Bini (1999). “The ε Phase of Solid Oxygen: Evidence of an O₄ Molecule Lattice”. Physical Review Letters. 83 (20): 4093–4096. Bibcode:1999PhRvL..83.4093G. doi:10.1103/PhysRevLett.83.4093.
4. Lars F. Lundegaard, Gunnar Weck, Malcolm I. McMahon, Serge Desgreniers and Paul Loubeyre (2006). “Observation of an O8 molecular lattice in the phase of solid oxygen”. Nature. 443 (7108): 201–204. Bibcode:2006Natur.443..201L. doi:10.1038/nature05174. PMID 16971946.
5. Cacace, Fulvio; Giulia de Petris; Anna Troiani (2001). “Experimental Detection of Tetraoxygen”. Angewandte Chemie International Edition. 40 (21): 4062–4065. doi:10.1002/1521-3773(20011105)40:21<4062::AID-ANIE4062>3.0.CO;2-X. PMID 12404493.
6. Friess, U. and Monks, P. S. and Remedios, J. J. and Wagner, T. and Platt, U. (2005). “MAX-DOAS O4 measurements: A new technique to derive information on atmospheric aerosols - Retrieval of aerosol properties”. Journal of Geophysical Research. Bibcode:2004JGRD..10922205W. doi:10.1029/2004jd004904.