Agora, fazendo um resumo da camada de Ozônio, é possível observar que o Ozônio em si é um dos alótropos do oxigênio. Afinal, ele é formado por O3, que consegue absorver a Radiação Ultravioleta. Essa absorção é a responsável por gerar o O2 e o Oxigênio radicalar.
Esse mesmo processo acontece da mesma forma em um fluxo contrário, onde Oxigênio e Oxigênio radicalar se unem, formando o ozônio. De uma forma geral, caso não houvesse intervenções, essas transformações aconteceriam naturalmente, mantendo a camada protetora sempre ativa.
Fatores externos, porém, como a liberação de clorofluorcarbonetos (CFCs) na atmosfera, acabam agindo como catalisadores, e acelerando a decomposição do Ozônio, quebrando esse ciclo. Mas como isso realmente acontece?
Como mencionado, é o próprio O3 quem reage com a radiação solar. No entanto, com a concentração dos CFCs, eles também atuam nesse processo de absorção inicial dos raios UV, dando início a um ciclo paralelo.
Dessa reação, porém, um dos Cloros acaba se desprendendo e reagindo com o próprio Ozônio. Dentro do ciclo natural, era a radiação em si quem fazia essa quebra.
Agora, ao invés de formar o O2 e o Oxigênio radicalar, o O3 passa a gerar O2 e CLO, já que o Cloro se une ao Oxigênio radicalar. Na continuação do processo, o CLO se une com outro átomo de Oxigênio e gera novamente o O2 e desprendendo esse átomo de Cloro, iniciando um novo ciclo.
Assim, é exatamente por isso que o Cloro é um catalisador, já que ele simplesmente acelera o processo, mas aparece tanto no começo quanto no final do ciclo.
Moléculas da camada de ozônio
As moléculas de Ozônio são formadas e destruídas predominantemente em duas reações:
- Reação de formação: O + O2 → O3 + calor (reação exotérmica)
- Reação de destruição: O3 + UV (λ< 320 nm) → O2* + O* (reação fotoquímica)
Onde O2* e O* estão em um estado excitado (de energia maior do que a do estado fundamental).
A combinação das duas reações (de formação e destruição do O3) é chamada de Ciclo de Chapman.
O que devemos saber sobre a química da camada de ozônio?
Se o ciclo continuasse sem nenhuma intervenção não teríamos problema algum. Todo o Ozônio produzido seria consumido.
Porém, ao longo dos anos, foram liberados na atmosfera gases como HCl, ClONO2 (proveniente da reação entre o óxido de cloro e o dióxido de nitrogênio) e CFCs (substâncias de cloro, flúor e carbono), espécies cataliticamente não ativas que ao reagirem com energia são fotos convertidas em radicais Cl• e ClO•.
Ao reagir com o Ozônio, esses radicais formam um mecanismo complexo que o destrói, criando o que se convencionou chamar pelos cientistas de ‘buraco na camada de ozônio’.
Cl• + O3 → ClO• + O2
OH• + O3 → HOO• + O2
ClO• + HOO → HOCl + O2
HOCl (luz solar) → OH• + Cl
Com esse buraco na camada de ozônio, toda a radiação que ficaria retida passa pra biosfera, causando malefícios ao mundo de forma geral!
O que devemos saber sobre a química da camada de ozônio E esse buraco não dá pra tapar com a peneira, nem com uma bolinha de golf.
Camada de Ozônio: química
De uma forma geral, a maior concentração do clorofluorcarbonetos acontece justamente nos polos do planeta. Assim, a destruição da camada de Ozônio ocorre de forma mais acelerada nessas áreas.
O que acontece é que o ciclo de decomposição do O3 com o Cloro não é renovável, já que no fim das contas o Ozônio não é devidamente restituído. Tudo isso gera um afinamento da camada protetora, que é o que muitos chamam de “buraco”.
Sem ter a quantidade protetora necessária, a Radiação Ultravioleta acaba chegando diretamente à Terra. O grande problema é que além de ser danosa aos seres vivos, ela acaba acelerando também o derretimento das geleiras, que também estão nos polos do planeta.
Camada de Ozônio: Enem
Além de um bom resumo sobre a camada de Ozônio, é importante também entender a forma como o conteúdo é abordado no Enem e vestibulares do país. Afinal, tendo isso em mente, é possível se preparar melhor pras provas.
Infelizmente, a metodologia de abordagem sobre o tema é bastante extensa, e costuma variar dependendo da matéria a qual está associada. Isso porque é possível tratar a temática sob um olhar ambiental, química, etc.
De todo modo, é indispensável construir um conhecimento teórico sobre o tema, entendendo realmente como funciona a camada de Ozônio. Compreender esse ciclo renovável de destruição e recriação do O3 na atmosfera é o primeiro passo a se dar.
Ter uma boa compreensão da forma com outros agentes, como os clorofluorcarbonetos (CFC), interferem nesse processo, também é algo fundamental.
A temática dos aerossóis também é bastante presente, já que os CFCs eram comuns em sua composição antigamente. Por isso, as provas costumam trabalhar esse assunto através dessa perspectiva.
Além do entendimento teórico, a própria compreensão química em si, em relação aos átomos envolvidos no processo, é fundamental. Saber a composição do Ozônio, do Oxigênio, do CFC, etc. contribui diretamente pro sucesso nas questões.
No Enem, é comum a interpretação desse processo através de modelos, como “O3 + UV = O2 + O”. Em síntese, essa representação mostra muito bem como o Ozônio se decompõe ao reagir com os raios ultravioletas. Por isso, ter esse conhecimento visual, e saber interpretar esses compostos é uma dica importante.
Resumo da Camada de Ozônio: exercícios
Agora, pra ajudar a fixar o conteúdo, que tal responder uma questão do Enem sobre o tema? Trata-se de uma das questões do exame de 2012, e que abordou de forma direta como funciona esse processo. Confira!
Questão 1
Um desodorante aerossol mostra em seu rótulo que é composto por por gases como propano, butano e isobutano, além de outros componentes. No entanto, o rótulo faz questão de mostrar também que ele não possui CFC.
Levando isso em consideração, as reações mostradas abaixo servem justamente pra justificar o porquê do clorofluorcarboneto (CFC) não ser utilizado no produto. Observe:
- I) CF2CL2 + UV = CF2Cl + CL
- II) CL + O3 = O2 + CLO
Nesse caso, trata-se de uma preocupação em relação às causas possíveis da destruição da camada de Ozônio (O3). Afinal, ela possui a função vital de proteger a Terra da radiação ultravioleta, presente nos raios solares, e que é extremamente prejudicial aos seres vivos.
O Ozônio age com uma camada de absorção natural do UV, impedindo que sua grande maioria chegue a nos atingir. Dessa forma, o principal motivo pra se utilizar os gases butano, isobutano e propano na composição do aerossol é:
- A) atuar como agentes de proteção, substituindo o Ozônio na atmosfera, já que possuem efeito similares de absorção dos raios UV.
- B) reagir diretamente com o O3, gerando uma barreira de proteção mais sólida, que não seja destruída pelo CFC.
- C) ser um substituto eficiente do CFC, já que diferentemente dos clorofluorcarbonetos, eles não reagem com o O3.
- D) atuar como um agente de proteção, destruindo o CFC que está presente na atmosfera.
- E) reagir diretamente com os raios UV e servir com uma segunda barreira de proteção, já que formam H2O.
Resposta comentada do exercício
A questão trata diretamente da forma como os clorofluorcarbonetos reagem com o O3 presente na atmosfera. Nesse caso, eles eram um item presente nos aerossóis anteriormente, mas que tiveram que ser substituídos.
Assim, a alternativa que responde corretamente à pergunta da questão do Enem de 2012 é C. Isso porque os novos gases servem justamente pra substituir o CFC, pra que não haja um agente reativo com o Ozônio.
