Wie lautet die chemische Formel von Ozon und wie entsteht Ozon in der Atmosphäre?

Ozon ist eine einfache chemische Verbindung, die nur Sauerstoffatome enthält, und ihre Wirkung hängt davon ab, wo sie in der Atmosphäre vorkommt. In der oberen Stratosphäre bildet es einen Schutzschild gegen die ultraviolette Strahlung der Sonne, aber in Bodennähe ist es ein Schadstoff, der bei Mensch und Tier Atemwegserkrankungen verursachen kann. Die Entstehung und Zerstörung von stratosphärischem Ozon hängt in erster Linie von natürlichen Prozessen ab, aber in Bodennähe sind hauptsächlich industrielle Prozesse für seine Entstehung verantwortlich.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Ozon mit der chemischen Formel O3 entsteht aus gewöhnlichem Sauerstoff in der oberen Stratosphäre mit der Energie der ultravioletten Strahlen der Sonne. Ozon bildet sich auch in der unteren Atmosphäre durch natürliche und industrielle Prozesse.

Ein Ozonmolekül besteht aus drei Sauerstoffatomen (O3), während die stabile Form von Sauerstoff, die normalerweise in der Atmosphäre vorkommt, nur aus zwei besteht. Wenn bestimmte chemische Prozesse ein zusätzliches Sauerstoffatom zur Verfügung stellen, bindet das hochreaktive Atom leicht an ein Sauerstoffmolekül. Ozon ist auch hochreaktiv und seine Oxidationsfähigkeit ist nach Fluor an zweiter Stelle. Es ist nützlich als Desodorierungs- und Bleichmittel sowie zum Abtöten von Keimen und zur Reinigung von Wasser. Bei Zimmertemperatur ist es ein blassblaues Gas, dessen starker Geruch an ein Gewitter erinnert, denn Blitzeinschläge erzeugen Ozon.

Ultraviolettes Licht der Sonne reagiert mit Sauerstoffmolekülen in der oberen Atmosphäre, um die stratosphärische Ozonschicht zu bilden. Wenn das energiereiche Licht auf Sauerstoffmoleküle trifft, bricht es sie in zwei separate Sauerstoffatome, und jedes von die hochreaktiven Atome binden sich mit einem weiteren Sauerstoffmolekül, wodurch zwei Ozon gebildet werden Moleküle. Diese Reaktionen treten am häufigsten in den Tropen auf, wo das Sonnenlicht am intensivsten ist. Sie sind wichtig, weil die von ihnen absorbierte ultraviolette Strahlung sonst die Oberfläche des Planeten erreichen würde, wo sie das Leben erschweren würde.

Da es sich um ein so korrosives Gas handelt, wird Ozon in der unteren Atmosphäre als schlechtes Ozon bezeichnet und wird durch eine Reihe chemischer Reaktionen erzeugt. Einer von ihnen tritt in Automotoren auf, wo sich Sauerstoff und Stickstoffgas zu Stickoxid verbinden. Dieses Gas reagiert mit Sauerstoff zu Stickstoffdioxid. An sonnigen, heißen Tagen zerfällt Stickstoffdioxid wieder, um ein Sauerstoffatom freizusetzen, das sich wiederum mit einem Sauerstoffatom zu Ozon verbindet. Auch Emissionen aus Fabriken und Energiestationen, die fossile Brennstoffe verbrennen, erzeugen durch einen ähnlichen Prozess Ozon. Ozon bildet sich auch um elektrische Hochspannungsgeräte herum.

Ozon kommt natürlicherweise in der Troposphäre vor, hauptsächlich aufgrund der Freisetzung von Kohlenwasserstoffen aus Pflanzen und Böden, die im Sonnenlicht in Salpetersäure und Sauerstoffradikale zerfallen. Natürliche Werte sind selten hoch genug, um dem Menschen Probleme zu bereiten, aber das zusätzliche Ozon aus industriellen Prozessen und Autos kann eine Reihe von ihnen verursachen. Das hochreaktive Gas schädigt Wälder und Feldfrüchte, schädigt lebendes Gewebe und verursacht bei empfindlichen Personen Atemwegserkrankungen. Die Ozonwerte in der Troposphäre sind nicht konstant – sie steigen an heißen Sonnentagen in Großstädten und anderen Gebieten mit hoher industrieller Aktivität an. Ozon ist ein Hauptbestandteil von Smog.