Discuta como o ozônio se comporta na atmosfera urbana e na alta atmosfera.
Passo 1
O exercício pede para a gente discutir como o ozônio se comporta na atmosfera urbana (troposfera) e lá no alto, na alta atmosfera (estratosfera).
Matéria: química atmosférica / química ambiental.
O que vamos precisar:
Matéria: química atmosférica / química ambiental.
O que vamos precisar:
- Saber o que é ozônio (O₃) e como ele se forma e se destrói.
- Conhecer as duas camadas (troposfera vs estratosfera).
- Entender as reações fotoquímicas básicas.
Passo 2
Antes de falar dos lugares, vamos recapitular a “Chapman-cycle”, ou seja, as reações que criam e destroem ozônio na atmosfera:
- Fotólise do oxigênio:
2) Formação de ozônio:
(M é qualquer molécula que absorve o excesso de energia) - Quebra do ozônio por radiação UV:
4) Destruição em colisão:
Esse ciclo, ajustado pelos catalisadores (óxidos de nitrogênio, cloro etc.), controla a quantidade de ozônio.
Passo 3
Na alta atmosfera (estratosfera, ~15–35 km):
- Tem luz UV intensa o suficiente pra separar O₂ e criar O.
- O ozônio forma a “camada de ozônio” que absorve a maior parte dos UV-B e UV-C do Sol.
- Equilíbrio: sempre tem formação e destruição, mas o pico de concentração acontece em torno de 20–25 km.
- Esse ozônio é “bom”, porque protege a vida na superfície.
Passo 4
Na atmosfera urbana (troposfera, até ~10 km):
- As reações de formação começam com NO₂ fotolizado:
- O átomo O reagindo com O₂ forma O₃:
- Aqui entram ainda compostos orgânicos voláteis (COVs) que catalisam e aceleram a produção de ozônio.
- Esse ozônio é “ruim”: irrita pulmão, construção civil, vegetação e contribui pra smog fotoquímico.
Passo 5
Comparando:
- Estratosfera: ozônio formado principalmente via fotólise de O₂, com equilíbrio natural; é benéfico (bloqueia UV).
- Troposfera urbana: ozônio formado como poluente secundário via NOₓ + COVs + Sol; é prejudicial à saúde e ao ambiente.
Resposta
O ozônio na estratosfera funciona como um escudo protetor contra radiação UV, surgindo e se destruindo em um ciclo natural de fotólise do O₂ e reações de recombinação. Já na troposfera urbana, ele é um poluente secundário gerado pela ação da luz solar sobre NOₓ e VOCs, causando problemas de saúde e ambientais.