5 Por que uma camada de ozônio
é formada na borda da camada de oxigênio
na atmosfera?
Passo 1
O enunciado pergunta por que a camada de ozônio
se forma na borda da região onde há maior concentração de oxigênio molecular
na atmosfera. O conteúdo envolve o mecanismo de formação e destruição de ozônio via fotodissociação de
e recombinação envolvendo radiação ultravioleta (mecanismo de Chapman).
Passo 2
Para que haja produção de átomos de oxigênio atômico necessários à síntese de
, a molécula
deve ser dissociada por fótons de alta energia. Essa fotodissociação ocorre segundo a reação
e só é eficiente em altitudes onde a radiação ultravioleta de comprimento de onda muito curto ainda não foi toda absorvida.
Passo 3
Os átomos de oxigênio livres então reagem com
para formar ozônio, seguindo
onde
representa qualquer molécula que absorva o excesso de energia. Essa etapa ocorre numa região onde há simultaneamente radiação UV suficiente para gerar
e densidade razoável de
.
Passo 4
Acima dessa borda, a concentração de
cai muito e não há moléculas suficientes para formar
. Abaixo, a radiação UV de alta energia já foi quase totalmente bloqueada, impedindo a fotodissociação de
. O pico de formação de
ocorre, portanto, na altitude em que há o balanço ótimo entre disponibilidade de fótons UV e densidade de
.
Resposta
A camada de ozônio se forma na borda da camada de
porque ali ainda chega radiação UV de alta energia capaz de dissociar
em átomos, e ao mesmo tempo há oxigênio molecular em quantidade suficiente para que esses átomos se recombinem formando
.