Capa ozono

CAPITULO I

1. OZONO:

El ozono es una sustancia gaseosa. En 1781 Van Marum predijo su existencia cuando observó el olor del aire atravesado por descargas eléctricas, pero no fue descubierto hasta 1839 por Christian Schönbein que le dio el nombre de ozono. Su nombre deriva del griego ozein = oler. Se trata de un gas azul de olor metálico y picante, peligroso para la respiración pues atacalas mucosas, fácilmente reconocible. Se puede detectar durante las tormentas y cerca de equipos eléctricos de alto voltaje o que produzcan chispas. Es el caso de muchos motores eléctricos (por ejemplo, en las batidoras o en juguetes con un pequeño motor) cuando se producen las chispas en los contactos de las escobillas se produce ozono que podemos oler al acercarnos.
El ozono puede condensarse y,en este estado, se presenta como un líquido de color azul índigo muy inestable. También, si se congela lo podemos observar como un sólido de color negro-violeta. En estos dos estados es una sustancia muy explosiva dado su gran poder oxidante.
Su estado natural es el gaseoso y se encuentra en el aire, cerca de la superficie de la Tierra, en muy pequeñas cantidades, en una proporción aproximada de20 partes por mil millones (ppm) y en verano puede llegar a subir hasta las 100 ppm.

2.1. ESTRUCTURA DEL OZONO:

Aunque el ozono fue estudiado por Marignac, Becquerel y Fremi,   no se determinó su estructura hasta 1863 cuando J. L. Soret demostró que se trataba de una forma alotrópica del oxígeno (O3). Su molécula está formada por tres átomos de oxígeno unidos con una geometríaangular. De aquí deriva su nombre científico: trioxígeno.

El ozono se produce mediante la siguiente reacción:

O2 + hν − > O + O

O + O2 − > O3

Es decir, el oxígeno molecular que se encuentra en las capas altas de la atmósfera es bombardeado por la radiación solar. Del amplio espectro de radiación incidente una determinada fracción de fotones cumple los requisitos energéticos necesariospara catalizar la rotura del doble enlace de los átomos de oxígeno de la molécula de oxígeno molecular.

Posteriormente, la radiación solar convierte una molécula de ozono en una de oxígeno biatómico y un átomo de oxígeno sin enlazar:

O3 + hν − > O2 + O

* hν es la energía del fotón que inicia la reacción

Durante la fase oscura, (la noche de una determinada región del planeta) eloxígeno monoatómico, que es altamente reactivo, se combina con el ozono de la ozonosfera para formar una molécula de oxigeno biatómico:

O3 + O − > 2O2

Para mantener constante la capa de ozono en la estratosfera esta reacción fotoquímica debe hacerse en perfecto equilibrio, pero estas reacciones son fácilmente perturbables por moléculas, como los compuestos clorados (como losclorofluorocarbonos ) y los compuestos bromurados.

2.2. PROPIEDADES DEL OZONO:

GENERAL:
Nombre (IUPAC) sistemático: Trioxígeno
Formula Semi desarrollada: O3
Fórmula molecular: n/d
IDENTIFICADORES:
Número CAS: 10028-15-6

PROPIEDADES FISICAS:
Estado de agregación: Gas
Apariencia: Azul pálido
Densidad: 2.140 kg/m3; - 0,00214 g/cm3
Masa molar: 47,998 g/mol
Punto de fusión:80,7 K (-192,45 °C)
Punto de ebullición: 161 K (-112,15 °C)
Viscosidad: N/A
Índice de refracción: 1,2226 (liquid)

PROPIEDADES QUIMICAS:
Solubilidad en agua: 0,105 g/100 mL (0 °C)

TERMOQUIMICA:
ΔfH0sólido: 142,3 kJ/mol
S0sólido: 237,7 J·mol-1·K-1

RIESGOS:
Exposición mayor de 0,05 PPM
Ingestión: N/R
Inhalación: >0,05 PPM por 8 horas
Piel: Noreacciona
Ojos: Irritación a más de 0,05 PPM

* Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

2.3. CLASES DE OZONO:

2.4.1. OZONO ESTRATOSFÉRICO

El ozono se encuentra de forma natural en la estratosfera, formando la denominada capa de ozono. El ozono estratosférico se forma por acción de la radiación ultravioleta, que...