Ciclo ozônio-oxigênio

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Ciclo ozônio-oxigênio, mais conhecido como ciclo do ozônio, é o nome dado ao processo de interconversibilidade entre o ozônio e o oxigênio, o qual ocorre na estratosfera. Este ciclo é responsável pela absorção da maior parte da radiação ultravioleta solar, que pode causar sérios problemas aos seres vivos, como mutações genéticas, câncer e até catarata[1] . O ciclo ozônio-oxigênio pode ser resumido pela equação química:

  • O3 ⇌ O2 + [O]

Na reação direta, o ozônio absorve grande quantidade de radiação ultravioleta, e na reação inversa, há pequeno desprendimento de energia térmica. Este equilíbrio químico é responsável pela filtração desta radiação.

Formação do ozônio[editar | editar código-fonte]

(Ciclo de Chapman) Esquema das reações de produção e destruição não catalítica do ozônio.
  • Processo não Catalítico:

Acima da estratosfera, o ar é muito leve e a concentração de moléculas é tão baixa que a maioria do oxigênio existe na forma atômica, resultado da dissociação das moléculas de oxigênio por fótons UV-C de luz solar. Mais abaixo, na estratosfera é mais comum encontrar o oxigênio na forma diatômica (O2), pois já não existe tanta radiação. As moléculas atômicas do nível superior acabam por colidir com as diatômicas abaixo, gerando assim o ozônio (O3).[2]

Da mesma maneira acontece a destruição do ozônio, qual absorve radiação UV-B e libera novamente moléculas diatômicas e atômicas. Funcionando como um ciclo, chamado de ciclo de Chapman.[2]

  • Processo Catalítico:

Alguns catalisadores aceleram a destruição do ozônio. Tais catalisadores em sua maioria são poluentes derivados da atividade humana, entre eles o mais preocupante são as moléculas que contém Cloro (Cl), que em sua forma atômica, age como catalisador da reação desequilibrando o ciclo de Chapman. Está representado pelas seguintes equações químicas:[3]


  • Cl(g) + O3(g) → ClO(g) + O2(g)
  • ClO(g) + O3(g) → Cl(g) + 2 O2(g)

Reação global:

  • 2 O3(g) → 3 O2(g)


Até o final dos anos 80, não se sabia desta reação que, ao ser descoberta, moveu uma grande preocupação alimentada pela depleção do ozônio na Antártida, e acabou movendo muitos países que classificaram a situação como crise ambiental. O cloro provinha da utilização de clorofluorocarbonetos (CFC) muito utilizados em aerossóis e gases para refrigeração.[4] O Protocolo de Montreal foi idealizado para que os países signatários diminuíssem a emissão dos compostos catalisadores do ciclo ozônio-oxigênio.[2]


Papel no aquecimento global[editar | editar código-fonte]

A eficiência do cloro como catalisador é bastante elevada, chegando a quebrar 100.000 moléculas de ozônio em um ano. Como o bom ozônio (da estratosfera) absorve grande quantidade de radiação solar no ciclo ozônio-oxigênio, a sua degradação pode intensificar o efeito estufa em muito. Por isso o CFC é considerado um gás de efeito estufa (GEE), mesmo que sua ação seja indireta. O Global Warming Factor (GWF) dos CFCs é 5000 a 14000 [1], o que significa que é de 5000 a 14000 vezes mais eficiente que o CO2 na intensificação do efeito estufa. Porém, não há grande preocupação na comunidade científica internacional quanto a estes compostos, devido a dois fatores: a concentração deles na atmosfera é menor que 1 ppb [2], e, com o Protocolo de Montreal, sua produção e utilização estão sendo diminuídas a valores muito baixos.


Referências

  1. Roger Dobson (01/12/2005). Ozone depletion will bring big rise in number of cataracts (HTML) (em inglês) British Medical Journal. Visitado em 02/12/2012.
  2. a b c Baird, Colin. Environmental Chemistry (em inglês). 2ª ed. Estados Unidos: W. H. Freeman and Company, 1999. 39-68 p.
  3. Dr. Glenn Carver. Part III. The Science of the Ozone Hole (HTML) (em inglês) Centre for Atmospheric Science. Visitado em 02/12/2012.
  4. Karin L. Gleason (20/03/2008). Science: Ozone Basics (HTML) (em inglês) National Oceanic and Atmospheric Administration. Visitado em 02/12/2012.


Ver também[editar | editar código-fonte]


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