6.- a) Explique brevemente qué papel juega el ozono en las capas

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SOCIEDAD /OPCION A / CUESTIÓN 6
6.- a) Explique brevemente qué papel juega el ozono en las capas altas de la atmósfera y
qué riesgos entraña el fenómeno denominado “agujero de ozono”. ¿Existe alguna
relación entre en “efecto invernadero” y el “agujero de la capa de ozono”?
b) Uno de los contaminantes atmosféricos que pueden contribuir a la destrucción del
ozono es el monóxido de nitrógeno: NO (g) + O3 (g) → NO2 (g) + O2 (g)
¿Puede esta reacción clasificarse como redox?. Si es así indique qué especie es el
oxidante y cuál es el reductor e indique los cambios de los estados de oxidación de los
átomos.
c) Indique qué otro tipo de compuestos pueden también contribuir a la destrucción de la
capa de ozono. Explique brevemente y de forma simplificada el mecanismo químico por
el cuál actúan (la reacción con el ozono ). Sugiera alguna acción que pueda emprender o
haya sido ya emprendida para evitar el efecto destructivo de estos compuestos.
Solución:
a) El ozono O3 , formado por la combinación de átomos de oxígeno con moléculas de oxígeno,
absorbe la luz ultravioleta de longitud de onda comprendida entre 240 y 310 nm y se
descompone para dar nuevamente O y O2 :
Luz ultravioleta
O3
O + O2
De esta forma se establece un equilibrio. La concentración de ozono se mantiene constante
según este equilibrio, pero la luz ultravioleta se está convirtiendo en energía cinética de los
átomos y moléculas de oxígeno, es decir en calor.
La consecuencia es que la mayor parte de la radiación ultravioleta del sol se absorbe antes de
alcanzar la superficie terrestre. Puesto que la radiación ultravioleta puede destruir células
vivas, la capa de ozono está protegiendo como filtro natural de todos de estos efectos dañinos.
El fenómeno denominado “agujero de la capa de ozono ”, es una disminución de la
concentración de O3 en la estratosfera, el riesgo que entraña es precisamente que si la
concentración sigue disminuyendo la radiación ultravioleta del sol puede llegar a la superficie
terrestre causando destrucción de células vivas, en humanos puede dar lugar a mayor
incidencia de cancer de piel.
El efecto invernadero causado por altas concentraciones de gases comop el CO2 , tiene que ver
con el agujero de la capa de ozono.
El recalentamiento que sufre la superficie terrestre al aumentar la incidencia de la luz
ultravioleta sobre esta, es debido a la disminución en la concentración de ozono en las capas
altas de la atmósfera.
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b) Reacción:
NO (g) + O3 (g) → NO2 (g) + O2 (g)
Es una reacción redox, ya que el N se oxida, mientras que el O se reduce:
El oxidante es el ozono O3 y el reductor es el monóxido de nitrógeno NO
NO (g) + O3 (g) → O2 (g) + NO2 (g)
Números de oxidación: +2
+1
0
+4
c) Otros compuestos que contribuyen a la destrucción de la capa de ozono en la atmósfera son
los clorofluorocarbonados, principalmente CF2 Cl2 y CFCl3 .
Estas sustancias se han utilizado ampliamente como propelentes de aerosoles y como
refrigerantes.
Son compuestos inertes que, aparentemente, no experimentan ninguna reacción en las capas
bajas de la atmósferas, pero en la estratosfera sometidas a la radiación ultravioleta, se liberan
átomos de cloro que pueden catalizar la destrucción masiva del ozono según un mecanismo de
radicales libres:
CF2 Cl2
CF2 Cl + Cl
O3 + Cl
O2 + ClO
ClO + O
O2 + Cl
Los átomos de cloro se han regenerado y la reacción global es: O + O3 → 2 O2
También se conoce que el N2 O procedente de la descomposición bacteriana de fertilizantes
nitrogenados reacciona con los átomos de O produciendo NO que cataliza la destrucción del
O3.
N2O + O → 2 NO
NO + O3 → O2 + NO2
NO2 + O → NO + O2
La reacción neta es: O3 + O → 2 O 2
Las acciones emprendidas para evitar la destrucción de la capa de ozono, son por ejemplo
eliminación de emisiones de los CFC´s, principalmente en grandes industrias pero también a
nivel particular, concienciando a la población mundial de utilizar aerosoles libres de CFC.
También evitando en lo posible la emisión de otros contaminantes como N2 O.
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