EQUIPO 3EQUIPO 3BARBARA ESTEFANIA POBLANOBARBARA ESTEFANIA POBLANO

HETZA LIZETH INESTROZAHETZA LIZETH INESTROZA

ARTURO NEISSEN MANZANOARTURO NEISSEN MANZANO

ABEL DE JESUS ESPINOZAABEL DE JESUS ESPINOZA

EL OZONO DE EL OZONO DE LA ATMÓSFERA LA ATMÓSFERA

SUPERIORSUPERIOR

El Ozono (O3), es una molécula El Ozono (O3), es una molécula compuesta por tres átomos de compuesta por tres átomos de OxígenoOxígeno, formada al disociarse los 2 átomos , formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de Oxígeno. que componen el gas de Oxígeno.

Cada átomo (O) liberado se une a otra Cada átomo (O) liberado se une a otra molécula de Oxígeno (O2), formando molécula de Oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono (O3), con una moléculas de Ozono (O3), con una carga eléctrica negativa. La molécula carga eléctrica negativa. La molécula de ozono es muy inestable y tiene una de ozono es muy inestable y tiene una corta vida media.corta vida media.

REACCIÓN DE REACCIÓN DE SÍNTESISSÍNTESIS

Cuando el oxígeno del aire es sujeto a Cuando el oxígeno del aire es sujeto a un pulso de alta energía, el doble un pulso de alta energía, el doble enlace O=O del oxígeno se rompe enlace O=O del oxígeno se rompe entregando dos átomos de oxígeno entregando dos átomos de oxígeno los cuales luego se recombinan. los cuales luego se recombinan. Estas moléculas recombinadas Estas moléculas recombinadas contienen tres átomos de oxígeno en contienen tres átomos de oxígeno en vez de dos, lo que da origen al Ozono.vez de dos, lo que da origen al Ozono.

CARACTERISTICASCARACTERISTICAS

Nombre sistemático :TrioxígenoNombre sistemático :TrioxígenoFórmula molecular: O3Fórmula molecular: O3Masa molar: 47,998 g/mol Masa molar: 47,998 g/mol Apariencia: Gas azul pálidoApariencia: Gas azul pálidoSe condensa en un Se condensa en un liquidoliquido azulazul

oscuro a los -122°C oscuro a los -122°C Se congela a -193°C.Se congela a -193°C.

El ozono es un gas muy reactivo El ozono es un gas muy reactivo ((masmas que el O2) que que el O2) que aunaun en en concentracionesconcentraciones pequeñas es pequeñas es irritante y tóxico. Se encuentra en la irritante y tóxico. Se encuentra en la atmósfera alta y baja de la tierra a atmósfera alta y baja de la tierra a temperatura ambiente el ozono es un temperatura ambiente el ozono es un gas azul claro con un olor gas azul claro con un olor caracteristico fuerte como el aire de caracteristico fuerte como el aire de las tormentas o el producido por un las tormentas o el producido por un viejo motor eléctrico. viejo motor eléctrico.

Se descompone rápidamente en Se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100º C y en presencia de mayores de 100º C y en presencia de catalizadores como el dióxido de catalizadores como el dióxido de manganeso, Mn(O2) a temperatura manganeso, Mn(O2) a temperatura ambienteambiente

DESCUBRIMIENTODESCUBRIMIENTO

El ozono fue descubierto en mayo de El ozono fue descubierto en mayo de 1840 por el químico alemán Christian 1840 por el químico alemán Christian Schönbein de la Universidad de Schönbein de la Universidad de Basilea. Lo nombró así para referirse Basilea. Lo nombró así para referirse a la raíz griega a la raíz griega OzeinOzein (exhalar un (exhalar un olor, sentir). olor, sentir).

APLICACIONESAPLICACIONES

Es un agente oxidante muy Es un agente oxidante muy poderoso, segundo despues del fluor poderoso, segundo despues del fluor puede oxidar muchos compuestos puede oxidar muchos compuestos organicos y es usado organicos y es usado comercialmente como blanqueador comercialmente como blanqueador para ceras, aceites y textiles y para ceras, aceites y textiles y tambien como deodorizador.tambien como deodorizador.

También es muy poderoso matando También es muy poderoso matando gérmenes y esterilizando agua y aire. gérmenes y esterilizando agua y aire.

En Medicina, el ozono ha sido En Medicina, el ozono ha sido propuesto como viricida y propuesto como viricida y bactericida. Esta técnica se conoce bactericida. Esta técnica se conoce como ozonoterapia.como ozonoterapia.

MANUFACTURAMANUFACTURA El ozono es manufacturado pasando El ozono es manufacturado pasando

descargas al O2 gaseoso o atraves de descargas al O2 gaseoso o atraves de aire. La mezcla resultante de Ozono y aire. La mezcla resultante de Ozono y O2 es usualmente aceptable para usos O2 es usualmente aceptable para usos industriales.industriales.

Debido a que este compuesto es muy Debido a que este compuesto es muy inestable y reactivo la preparación de inestable y reactivo la preparación de ozono puro es díficil y algo peligroso ozono puro es díficil y algo peligroso por lo que es intentado en muy pocas por lo que es intentado en muy pocas ocasiones.ocasiones.

Sin embargo es más conocido por el Sin embargo es más conocido por el importante papel que desempeña en importante papel que desempeña en la atmósfera.la atmósfera.

A este nivel es necesario distinguir A este nivel es necesario distinguir entre el ozono presente en la entre el ozono presente en la estratosfera y el de la troposfera. En estratosfera y el de la troposfera. En ambos casos su formación y ambos casos su formación y destrucción son fenómenos destrucción son fenómenos fotoquímicos.fotoquímicos.

OZONO OZONO TROPOSFÉRICOTROPOSFÉRICO

Podemos encontrar ozono en la zona Podemos encontrar ozono en la zona más baja de la atmósfera, más baja de la atmósfera, convirtiéndose en un problema, convirtiéndose en un problema, puesto que el ozono, en puesto que el ozono, en concentración suficiente puede concentración suficiente puede provocar daños en la salud humana provocar daños en la salud humana

CLASIFICACIÓN DE CLASIFICACIÓN DE NIVELES DE OZONONIVELES DE OZONO

En días soleados cuando En días soleados cuando la contaminación por NO2 la contaminación por NO2 es alta la concentración es alta la concentración de ozono en el aire puede de ozono en el aire puede alcanzar niveles alcanzar niveles peligrosos para plantas y peligrosos para plantas y animales.animales.

Aparte de ser un peligro a Aparte de ser un peligro a la salud el ozono en el aire la salud el ozono en el aire tambien daña materiales tambien daña materiales de polímero como plástico de polímero como plástico y caucho causando y caucho causando deterioros permanentes. deterioros permanentes.

Poco Poco saludablesaludable

125 ppb125 ppb

Alerta de Alerta de ozonoozono

100 ppb 100 ppb en cuatro en cuatro horashoras

Peligro de Peligro de ozono ozono

300 ppb300 ppb

Emergencia Emergencia de ozonode ozono

350 ppb350 ppb

El mecanismo mediante el cual se El mecanismo mediante el cual se genera el ozono en la troposfera es genera el ozono en la troposfera es completamente distinto, ya que a completamente distinto, ya que a esta altura no llegan las radiaciones esta altura no llegan las radiaciones ultravioletas. El ozono en este caso, ultravioletas. El ozono en este caso, se forma a partir de ciertos se forma a partir de ciertos precursores (NOx- óxidos de precursores (NOx- óxidos de nitrógeno; y VOCs-compuestos nitrógeno; y VOCs-compuestos orgánicos volátiles), contaminantes orgánicos volátiles), contaminantes provenientes de la actividad provenientes de la actividad humana. humana.

Estos contaminantes se disocian Estos contaminantes se disocian formando radicales con radiación formando radicales con radiación menos energética, y dichos radicales menos energética, y dichos radicales pueden formar ozono con el oxígeno pueden formar ozono con el oxígeno molecular. El conjunto del ozono, molecular. El conjunto del ozono, NOx y VOCs forma una neblina NOx y VOCs forma una neblina visible en zonas muy contaminadas visible en zonas muy contaminadas denominada smog fotoquímico.denominada smog fotoquímico.

El ozono puede formarse con una El ozono puede formarse con una mezlca de O2 y NO2 cuando se mezlca de O2 y NO2 cuando se exponen a la luz brillante. Estas exponen a la luz brillante. Estas mezclas ocurren en el aire mezclas ocurren en el aire contaminado de las grandes contaminado de las grandes ciudades la concentración de NO2 en ciudades la concentración de NO2 en el aire es baja por que usualmente el aire es baja por que usualmente N2 y O2 no reaccionan a N2 y O2 no reaccionan a temperaturas normalestemperaturas normales

N2(N2(gg) + O2() + O2(g g )calor )calor NO( NO(gg) )

El NO formado dentro de los motores El NO formado dentro de los motores de los autos o industrias reacciona de los autos o industrias reacciona expontaneamente con O2 y forma expontaneamente con O2 y forma NO2.  NO2. 

2 NO(2 NO(gg) + O2() + O2(gg) ) 2 NO2( 2 NO2(gg) )

El dioxodo de nitrógeno es un gas El dioxodo de nitrógeno es un gas rojizo que se disocia cuando se rojizo que se disocia cuando se irradia con luz brillante irradia con luz brillante

NO2(NO2(gg) luz ) luz NO( NO(gg) + O() + O(gg) )

El átomo de oxígeno que se forma en El átomo de oxígeno que se forma en este proceso es muy reactivo y se este proceso es muy reactivo y se adhiere a una molecula de O2 adhiere a una molecula de O2 formando ozono formando ozono

O(O(gg) + O2() + O2(gg) ) O3( O3(gg))

OZONO OZONO ESTRATOSFÉRICOESTRATOSFÉRICO

En contraste con los efectos dañinos En contraste con los efectos dañinos del ozono en el aire que respiramos del ozono en el aire que respiramos los efectos del ozono en la los efectos del ozono en la estratosfera (15 – 55 km sobre la estratosfera (15 – 55 km sobre la superficie ) son esenciales para la superficie ) son esenciales para la sobrevivencia de la vida en la tierrasobrevivencia de la vida en la tierra

El oxígeno diatiomico absorve toda la El oxígeno diatiomico absorve toda la radiación proveniente del sol con radiación proveniente del sol con longitudes de onda menores que 240 longitudes de onda menores que 240 nm, de todas maneras existe una nm, de todas maneras existe una gran cantidad de radiación gran cantidad de radiación ultravioleta de longitud entre 240 y ultravioleta de longitud entre 240 y 290 nm que no puede ser absorvida 290 nm que no puede ser absorvida por el O2 . Esta radiación es por el O2 . Esta radiación es absorvida por el ozono. absorvida por el ozono.

El ozono se encuentra de forma El ozono se encuentra de forma natural en la estratosfera, formando natural en la estratosfera, formando la denominada capa de ozono. El la denominada capa de ozono. El ozono estratosférico se forma por ozono estratosférico se forma por acción de la radiación ultravioleta, acción de la radiación ultravioleta, que disocia las moléculas de que disocia las moléculas de oxígeno molecular (O2) en dos oxígeno molecular (O2) en dos átomos, los cuales son altamente átomos, los cuales son altamente reactivos, pudiendo reaccionar reactivos, pudiendo reaccionar estos con otra molécula de O2 estos con otra molécula de O2 formándose el ozono.formándose el ozono.

El ozono se destruye a su vez por El ozono se destruye a su vez por acción de la propia radiación acción de la propia radiación ultravioleta, ya que la radiación con ultravioleta, ya que la radiación con longitud de onda menor de 290 nm longitud de onda menor de 290 nm hace que se desprenda un átomo de hace que se desprenda un átomo de oxígeno de la molécula de ozono. Se oxígeno de la molécula de ozono. Se forma así un equilibrio dinámico en el forma así un equilibrio dinámico en el que se forma y destruye ozono, que se forma y destruye ozono, consumiéndose de esta forma la consumiéndose de esta forma la mayoría de la radiación de longitud de mayoría de la radiación de longitud de onda menor de 290 nmonda menor de 290 nm

El equilibrio del ozono en la El equilibrio del ozono en la estratosfera se ve afectado por la estratosfera se ve afectado por la presencia de contaminantes, como presencia de contaminantes, como pueden ser los compuestos pueden ser los compuestos clorofluorocarbonados (CFCs), que clorofluorocarbonados (CFCs), que suben hasta la alta atmósfera donde suben hasta la alta atmósfera donde catalizan la destrucción del ozono catalizan la destrucción del ozono más rápidamente de lo que se más rápidamente de lo que se regenera, produciendo así el agujero regenera, produciendo así el agujero de la capa de ozono. El daño que de la capa de ozono. El daño que causan cada uno de estos causan cada uno de estos contaminantes es función de su contaminantes es función de su potencial de agotamiento del ozono.potencial de agotamiento del ozono.

Para medir el tamaño del agujero se Para medir el tamaño del agujero se emplean satélites como el envisat.emplean satélites como el envisat.

REDUCCION DE LA REDUCCION DE LA CAPA DE OZONOCAPA DE OZONO

Se ha descubierto que los causantes del Se ha descubierto que los causantes del adelgazamiento de la capa de ozono. adelgazamiento de la capa de ozono. Son los CFCs (Clorofluorocarbonos). Son los CFCs (Clorofluorocarbonos). Cuando se difunden en la estratosfera, Cuando se difunden en la estratosfera, los CFC quedan expuestos a la los CFC quedan expuestos a la radiación de alta energía que provoca radiación de alta energía que provoca la fotodisociación.la fotodisociación.

En los Cloroflorurocarbonos los En los Cloroflorurocarbonos los enlaces C-CL son considerablemente enlaces C-CL son considerablemente mas débiles que los enlaces C-F. Es mas débiles que los enlaces C-F. Es por eso que se forman fácilmente por eso que se forman fácilmente átomos libres de cloro en presencia átomos libres de cloro en presencia de luz de longitud de onda:de luz de longitud de onda:

CF2Cl2(g) + CF2Cl2(g) + hv hv CF2Cl(g) + CF2Cl(g) + Cl(g)Cl(g)

El cloro reacciona rápidamente con el El cloro reacciona rápidamente con el ozono para formar ClO y O2ozono para formar ClO y O2

Cl(g) + O3(g) Cl(g) + O3(g) ClO(g) + O2(g) ClO(g) + O2(g)

Esta reacción se forma a una Esta reacción se forma a una velocidad muy grande:velocidad muy grande:

Vel=Vel=k k [[ClCl][][O3O3]] k k = 7.2 E 9= 7.2 E 9

Debido a que la velocidad de la Debido a que la velocidad de la reacción anterior aumenta cuando reacción anterior aumenta cuando aumenta aumenta [Cl],[Cl], la destrucción de la la destrucción de la capa de ozono aumenta con la capa de ozono aumenta con la cantidad de átomos de Cl. Por cantidad de átomos de Cl. Por consiguiente, cuanto mayor sea la consiguiente, cuanto mayor sea la cantidad de CFC que se difunden en cantidad de CFC que se difunden en la estratosfera, mas rápida será la la estratosfera, mas rápida será la destrucción de la capa de ozono.destrucción de la capa de ozono.

GRACIASGRACIAS