Tesis Ambiental

 
 
 
Tema 2.  Química estratosférica, la capa de ozono. 
 
 

2.1  Propiedades químicas del ozono 
2.2  Regiones de la atmósfera. Medida de gases. 
2.3  Absorción de luz por capa de ozono y sus consecuencias biológicas 
2.4  Creación y destrucción no catalítica de ozono 
2.5  Procesos catalíticos de destrucción de ozono. 
2.6 Comportamiento del cloro y bromo atómicos como catalizadores. 
2.7  El agujero de ozono 
2.8  Compuestos químicos que destruyen el ozono 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1

La capa de ozono es una región de la atmósfera que constituye la ʺpantalla 
solar natural de la Tierraʺ 

 filtra los nocivos rayos UV. 

Cualquier  reducción  substancial  en  la  cantidad  del  ozono  atmosférico 
podría amenazar la vida. 
El  ozono,  O3,  es  un  gas (punto  de  ebullición: ‐112  °C),  que  está  presente  en 
pequeñas concentraciones por toda la atmósfera.  
La  cantidad  total  de  ozono  atmosférico  en  cualquier  lugar  se  expresa  en 
términos de Unidades Dobson (UD) 

 espesor de 0,01 mm de ozono puro a 

la  densidad  que  tendría  si  se  encontrase  a  la  presión  del  nivel  del  suelo  (1 
atm) y a la temperatura de 0 °C.  Existen  considerables  variaciones  naturales  de  la  concentración  de  ozono 
en función de la estación del año. 
 

 
Figura 2.1: Dependencia estacional del ozono total atmosférico (35 º ‐ 60 º N). 
 

2

 
Figura 2.2: Concentración mínima de ozono sobre la bahía de Halley. 
 

El  agujero  de  ozono  ha  aumentado  de  forma  substancial  desde  que 
empezó a originarse.   
Figura 2.3: Variación anual del tamaño del agujero de ozono de la Antártica. 
 

Se  sabe  que  el  agujero  ocurre  como  consecuencia  de  contaminación  por 
cloro.  
Se predice que el agujero continuará reapareciendo cada primavera en las 
siguientes  décadas,  comienza  a  ocurrir  sobre  la  región  Ártica,  y  la 
cantidad de ozono disminuye su cantidad por todo el mundo.  

32.1 Propiedades químicas del ozono
El  ozono  se  forma  a  partir  de  oxígeno  molecular  en  una  reacción 
fuertemente  endotérmica 

  Se  utiliza  la  energía  eléctrica  tanto  en  el 

laboratorio como en la industria (descargas de ~ 10000 V).  
La separación de ozono del oxígeno molecular se realiza por adsorción del 
mismo  sobre  gel  de  sílice  a  una  temperatura  de ‐78  °C  (adsorbato  azul 
oscuro) seguida de un calentamiento lento en una corriente de gas inerte 

σ*

σ*
π*

σNE

πNE

σNE

π
σ

116 º

O3

                      

+
O
-

O

σ
 

+
O
O

O

 

4

O

 

La  longitud  de  enlace  de  127,8  pm  entre  dos  átomos  de  oxígeno  vecinos 
confirma  una  participación  considerable  de  doble  enlace equivalente  a  un 
orden de enlace de ~ 1,3  

 momento dipolar de 0,58 Debye. 

El  ozono  es  un  gas  de  color  azul  claro  en  condiciones  normales.  El  olor 
picante  se  nota  incluso  en  concentraciones  por  debajo  de  2  ppm.  Es  tóxico 
en concentraciones elevadas.  
El ozono es poco soluble en agua (1 g∙L‐1 ; 25 ºC), algo más soluble en CCl4 y muy soluble en hidrocarburos fluorados.  
En  el  estado  líquido  (color  azul)  y  sólido  (negro‐violeta)  (P.  F.  = ‐192,7  ºC;  
P. Eb. = ‐11,9 ºC), el ozono descompone de forma explosiva formando O2. 
El ozono es uno de los agentes oxidantes más fuertes:  
O3  +  2 H+  + 2 e‐     H2O  +  O2  

  

Eº = + 2.07 V. 

Transfiere sólo uno de sus átomos:  O3  +  X     XO  +  O2  
Casi  todos  los  metales  (excluyendo el  Au,  Pt  e  Ir)  son  oxidados  por  el 
ozono a los óxidos de más altos números de oxidación.  
Los halogenuros de hidrógeno y los iones halogenuro (excluyendo el HF y 
F‐) son oxidados fácilmente por el ozono.  
Los ozónidos de los metales se obtienen en forma de sólidos de color rojo‐
naranja (poco estables y solubles en amoníaco líquido): 
5 O3  +  2 KOH  ...