Equilíbrio químico na camada de ozônio

A camada de ozônio (O_3(g)) está situada principalmente numa altitude entre 20 km a 35 km da superfície do planeta, ficando na estratosfera (10 a 50 km). Esse gás também pode aparecer na composição da troposfera (10 km) em menor quantidade.

A formação do ozônio se dá em duas etapas: primeiro o gás oxigênio (O_2(g)) é decomposto pela radiação solar, depois os átomos de oxigênio livres reagem com o gás oxigênio, sob a ação da radiação ultravioleta (UV), formando o ozônio:

1ª etapa:  O_2(g) → 2 O_(g)

2ª etapa: O_(g) + O_2(g) → 1 O_3(g)

A radiação UV também pode quebrar as moléculas de ozônio e formar novamente as  moléculas de oxigênio e átomos livres de oxigênio. Portanto, na estratosfera se estabelece o seguinte equilíbrio químico de formação e de decomposição do ozônio:

2 O_2(g) ↔ 1 O_3(g) + O_(g)  ∆H = + 142,35 kJ/mol

Esse equilíbrio é muito importante, porque a camada de ozônio protege a Terra dos raios ultravioletas do Sol. Essa radiação tem a propriedade de bronzear a nossa pele, porém, pode também danificar nosso DNA causando até mesmo mutações genéticas. A camada de ozônio funciona como uma capa protetora que reduz a quantidade de radiação UV que chega à superfície terrestre.

No entanto, algumas substâncias poluentes deslocam o equilíbrio dessa reação no sentido da decomposição do ozônio. O resultado é a destruição da camada de ozônio, porque diminui a concentração de O_3(g) na estratosfera e o planeta fica exposto a radiações perigosas.

Os principais poluentes que fazem isso são os CFC’s (clorofluorcarbonetos), substâncias que, como o próprio nome diz, são constituídas de átomos de carbono, flúor e cloro. Eles costumam ser usados em propelentes aerossóis e como gás refrigerante de geladeiras.

Ao chegar à atmosfera, a radiação solar incide sobre as moléculas dos CFC’s liberando um átomo de cloro que ataca e destrói até 100 mil moléculas de ozônio. Isso nos mostra o quanto esse assunto é preocupante.

Em 1987, os maiores representantes de produtoras de CFC’s no mundo assinaram o Protocolo de Montreal, prometendo a substituição gradativa dessas substâncias. Porém, colocá-la em prática requer muito investimento e, por isso, tem sido um processo muito lento.