ما هي الصيغة الكيميائية للأوزون وكيف يتكون الأوزون في الغلاف الجوي؟

الأوزون مركب كيميائي بسيط يحتوي فقط على ذرات الأكسجين ، وتعتمد آثاره على مكان حدوثه في الغلاف الجوي. في الجزء العلوي من الستراتوسفير ، يشكل درعًا واقيًا ضد الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، ولكن بالقرب من الأرض ، إنه ملوث يمكن أن يسبب أمراضًا تنفسية لدى البشر والحيوانات. يعتمد إنشاء وتدمير أوزون الستراتوسفير في المقام الأول على العمليات الطبيعية ، ولكن بالقرب من الأرض ، تكون العمليات الصناعية مسؤولة في الغالب عن تكوينه.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يتكون الأوزون ، مع الصيغة الكيميائية O3 ، من الأكسجين العادي في الجزء العلوي من الستراتوسفير مع الطاقة من أشعة الشمس فوق البنفسجية. يتشكل الأوزون أيضًا في الغلاف الجوي السفلي من العمليات الطبيعية والصناعية.

يتكون جزيء الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين (O3) ، في حين أن الشكل المستقر للأكسجين الموجود عادة في الغلاف الجوي يتكون من ذرتين فقط. عندما توفر بعض العمليات الكيميائية ذرة أكسجين إضافية ، فإن الذرة شديدة التفاعل ترتبط بسهولة بجزيء الأكسجين. الأوزون أيضًا شديد التفاعل ، وقدرته على الأكسدة تأتي في المرتبة الثانية بعد الفلور. وهو مفيد كعامل مزيل للروائح الكريهة ومبيض وكذلك لقتل الجراثيم وتنقية المياه. إنه غاز أزرق شاحب في درجة حرارة الغرفة ، ورائحته القوية تذكرنا بالعاصفة الرعدية لأن الصواعق تنتج الأوزون.

يتفاعل الضوء فوق البنفسجي المنبعث من الشمس مع جزيئات الأكسجين في الغلاف الجوي العلوي لتشكيل طبقة الأوزون الستراتوسفير. عندما يضرب الضوء النشط جزيئات الأكسجين ، فإنه يقسمها إلى ذرتين منفصلتين من الأكسجين ، وكل منهما الذرات عالية التفاعل ترتبط بجزيء أكسجين آخر ، مما يؤدي إلى تكوين اثنين من الأوزون الجزيئات. تحدث هذه التفاعلات بشكل متكرر فوق المناطق الاستوائية ، حيث يكون ضوء الشمس أكثر كثافة. إنها مهمة لأن الأشعة فوق البنفسجية التي تمتصها ستصل بخلاف ذلك إلى سطح الكوكب ، حيث يصعب على الحياة الوجود.

لأنه غاز أكّال ، يُعرف الأوزون الموجود في الغلاف الجوي السفلي باسم الأوزون السيئ ، وينتج عن ذلك عدد من التفاعلات الكيميائية. يحدث أحدهما داخل محركات السيارات ، حيث يتحد الأكسجين وغاز النيتروجين لتكوين أكسيد النيتريك. يتفاعل هذا الغاز مع الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد النيتروجين. في الأيام المشمسة والحارة ، يتحلل ثاني أكسيد النيتروجين مرة أخرى لتحرير ذرة أكسجين ، والتي بدورها ترتبط بذرة أكسجين لتكوين الأوزون. كما تولد الانبعاثات من المصانع ومحطات الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري طبقة الأوزون من خلال عملية مماثلة. يتكون الأوزون أيضًا حول المعدات الكهربائية عالية الجهد.

يحدث الأوزون بشكل طبيعي في طبقة التروبوسفير ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إطلاق الهيدروكربونات من النباتات والتربة التي تتحلل في ضوء الشمس إلى حمض النيتريك وجذور الأكسجين. نادراً ما تكون المستويات الطبيعية عالية بما يكفي للتسبب في مشاكل للبشر ، لكن الأوزون الزائد الناتج عن العمليات الصناعية والسيارات يمكن أن يسبب عددًا منها. يؤدي الغاز شديد التفاعل إلى إتلاف الغابات والمحاصيل ، وإتلاف الأنسجة الحية ، كما يتسبب في أمراض الجهاز التنفسي لدى الأفراد الحساسين. مستويات الأوزون في طبقة التروبوسفير ليست ثابتة - فهي تزداد في الأيام المشمسة الحارة في العاصمة والمناطق الأخرى ذات النشاط الصناعي العالي. الأوزون هو المكون الأساسي للضباب الدخاني.