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5 camada de ozônio- quem a protegerá

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Texto extraído do livro química e sociedade - "pequis".

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5 camada de ozônio- quem a protegerá

  1. 1. CAMADA DE OZÔNIO: QUEM A PROTEGERÁ? Em 1840, depois de sentir um cheiro estranho nolaboratório em que trabalhava, o químico alemãoChristian Friedrich Schõnbein (1799-1868) acabou iden-tificando uma nova substância. Deu a ela o nome deozônio. Mais tarde, Thomas Andrews (1885-1913) des-cobriu que o ozônio era uma substância formada porátomos de oxigênio. Sabe-se hoje que o ozônio é uma substância forma-da por três átomos de oxigênio, 03• Vem do grego ózo,que significa cheiro. Tem, de fato, um odor bastanteforte. Na fase gasosa, sua cor é levemente azulada.Quando liquefeito, é azul e explosivo e, na fase sólida,é violeta-escuro. Suas temperaturas de fusão e ebuli-ção são respectivamente -192°C e -112°C. ° ozônio é formado na atmosfera a partir de molé-culas de oxigênio (02), por meio de uma seqüência dereações químicas. Esse gás encontra-se principalmentena estratosfera (10 a 50 km), chamada também de ca-mada de ozônio, e na troposfera (10 km). A camada deozônio absorve a radiação ultravioleta (UV) do Sol, impe-dindo que a maior parte dela atinja a superfície da Terra. A radiação ultravioleta tem a propriedade de bron-zear nossa pele, mas também pode danificar o DNA(ácido desoxirribonucléico), que é responsável pela he-rança genética dos seres vivos. A mutação genética pro-vocada por danos causados ao DNA pode trazer conse-qüências inimagináveis. A presença de ozônio na estra-tosfera funciona como uma capa protetora: ele reduz aradiação UV que chega até a superfície terrestre. Na década de 1970, surgiram muitas dúvidas sobreas causas da destruição do ozônio na estratosfera. Erup-ções vulcânicas, a emissão de gases por aeronaves su-persônicas e até certos materiais industriais estiveramentre os suspeitos. Para a surpresa de todos, descobriu-se posteriormente que os grandes responsáveis são osCFCs, ou clorofluorcarbonetos, substâncias que contêmem sua estrutura átomos de carbono, f1úor e cloro e queeram consideradas inertes.
  2. 2. 930, o químico americano Thomas Midgley finalidade era a substituição gradativa das substân- 11ll~·l944) demonstrou que o diclorodifluormeta- cias nocivas à camada de ozônio por outras inofensi- - era inerte (não-reativo) e não tóxico, pos- vas.SIInln plOJ:lrie!dadesrefrigerantes, o que permitia a Uma das substâncias que foram desenvolvidasSIIiIbsltibJiçi-to da amônia usada na época como refrige- para substituir os CFCs são os hidroclorofluorcarbone- é tóxica e possui um odor muito forte. tos (HCFCs) e hidrofluorcarbonetos (HFCs). A vanta- - . diversas substâncias de composição gem dessas substâncias é que, por serem menos produzidas e utilizadas pela indústria, estáveis, são degradadas antes de alcançarem a es- prt)pE!IeIltes de aerossóis e gás refrigerante de tratosfera. O problema é que elas contribuem para oil!ladeiria. o agentes para expandir plásticos e aumento do aquecimento global de maneira maissaEras para limpar circuitos eletrônicos. intensiva do que o dióxido de carbono (C02). 1974 que os químicos Mário J. Molina Outros substitutos para os CFCs estão sendo 943-) e F. Sherwood Rowland (america- pesquisados, mas não é uma substituição simples: falc:uaJTI pela primeira vez que o ozônio colocá-Ia em prática requer um pesado investimento ído pelos gases conhecidos como das indústrias, que precisam trocar suas máquinas e esse problema não poderia ser reverti- equipamentos por outros que não utilizem tais gases. prazo. A afirmação de Molina e Rowland No Brasil, essa substituição é muito lenta. Ainda••• eerlde!ll a unidade científica, porque os CFCs poderá levar mais de trinta anos para que empresas SllibsltâncialS estáveis e de baixa toxicidade. Mas e indústrias realizem toda a troca de equipamentoses"las comprovaram a tese defendida necessária. Mas, enquanto isso, a população tam- bém pode e deve ajudar a resolver o problema. Uma a agressão à camada de ozô- forma é evitando o uso de produtos do tipo spray, que maiores produtores de CFCs utilizam CFCs como gás propelente. Assim, os fabri- em Montreal, Canadá, em cantes serão obrigados a promover a substituição Protocolo de Montreal, cuja dessas substâncias nocivas à camada de ozônio.
  3. 3. • A Química da destruição da ozônio Para entendermos como a camada de ozônio tem sido destruída,vamos estudar pouco da sua química. O ozônio é formado na atmos-fera a partir de reações de decomposição de moléculas de oxigênio (02)provocadas pela radiação solar, descritas pelas seguintes equações:1) ---7 2 O(g) g;s ra<fJaÇão átomos de ~ UV oxigênio livre2) O(g) + 02(g) ---7 03(g) á:mlo de gãs UV ozônio aoõgênio livre oxigênio ote que, em uma primeira etapa, são formados átomos de oxigê-nio livres que, depois, reagem com oxigênio sob a ação da radiação ultra-violeta (UV), formando o ozônio. A radiação UV do Sol também quebra as moléculas de ozônio, for-mando novamente moléculas de oxigênio e átomos de oxigênio livres: 03(g) ---7 O(g) + 02(g) ozônio radiação átorno de gás UV oxigênio livre oxigênio Assim, na atmosfera ocorrem tanto reações de formação como dedecomposição do ozônio. A concentração desse gás na atmosferadepende da diferença entre a taxa de rapidez de sua formação e de suadestruição. Observe que, na última equação apresentada, há formaçãode átomos livres de oxigênio (O). Esses átomos podem se combinar comoutras moléculas de oxigênio (02) e produzir novas moléculas de ozônio. O.oroceeso de degradação do ozônio pelo ataque de moléculas deCFCs (clorofluorcarbonetos, também conhecidos como Fréons®) inicia-secom a decomposição dessas moléculas na estratosfera pela ação daradiação solar, conforme o exemplo a seguir para a molécula de cloro-metano (CH3CI), um típico CFC. CH3CI(g) ---7 CH3(g) + CI(g) radiação solar As moléculas de diversos outros CFCs também sofrem essemesmo tipo de decomposição na estratosfera, liberando átomos decloro. Os átomos de cloro reagem com o ozônio, de acordo com aequação: CI(g) + 03(g) ~ CIO(g) + 02(g) O interessante desse processo é que o CIO formado pode reagircom átomos livres de oxigênio, presentes na atmosfera, formandooutros átomos livres de cloro que poderão atacar outras moléculas deozônio, ou seja, os átomos de cloro têm um efeito devastador: ummesmo átomo pode destruir continuamente diversas moléculas deozônio. CIO(g) + O(g) ---7 CI(g) + 02(g) Outra descoberta dos químicos é que a reação de decomposiçãodo ozônio pode ocorrer tanto pela reação de átomos livres de oxigêniocomo por átomos de cloro. As equações abaixo representam essasreações: O(g) + Oig) ---7 02(g) + 02(g) CI(g) + 03(g) ---7 CIO(g) + 02(g)
  4. 4. .* .. PENSE, DEBATA E ENTENDA o Explique a importância da camada de ozônio para os seres vivos. f) Na sua opinião, a quem compete a solução do pro- blema da diminuição da camada de ozônio? 11 Como podemos contri- buir para preservar a ca- mada de ozônio? Você deixaria de usar um pro- duto só porque ele em- prega CFC? 19 Debata sobre as dificul- dades para o cumprimen- to de tratados internacio- nais como o de Montreal. li! Explique como pode exis- tir ozônio na atmosfera, se ele se decompõe em gás wrio.!;;o é que na estratosfera a concentração de átomos de oxi- oxigênio. - o maior do que a concentração de átomos de cloro. Nesse_.do. era de esperar que os átomos de cloro não destruíssem tanto m Cite duas causas para o efeito devastador dos mclléc:u1as de ozônio, quanto elas já são normalmente destruídas CFCs na camada de ozô- s de oxigênio. Todavia, estudos desenvolvidos em laborató- nio. mas condições de temperatura e pressão da estratosfe- ""nV"lnC:f"r::Ir::lm que a reação entre os átomos de cloro e as molécu- D Na época em que os CFCs é mais de 1500 vezes mais rápida do que a reação dos foram descobertos, não - ênio com ozônio. Esse fato, acrescido de que os átomos era possível imaginar que arJfeSelntam um efeito catalítico, sendo continuamente libera- essas substâncias pouco o ozônio, levou os químicos a prever que um simples tóxicas poderiam provo-__ D ClIIe <:kXu pode destruir aproximadamente um milhão de moléculas car problemas ambientais. situação se agrava ainda mais devido ao caráter bastante As novas substâncias que Sli:lStiincias CFCs, que, segundo estimativas, devem ter um estão sendo desenvolvi- na troposfera de aproximadamente 100 anos. das para substituir os 1II!!~l.I::ii:l-1U da camada de ozônio é um exemplo da estreita rela- CFCs também poderão1Ii"_lelCênc:ia.. tecnologia e sociedade. A indústria desenvolveu novos gerar problemas no futu-___ is I~;as a uma compreensão mais ampla da estrutura da maté- ro. Debata sobre que op- • contribuiu para o progresso tecnológico, atenden- ção devemos adotar. subs-••••• I ••• ea~;idcKie da sociedade. Mas esse desenvolvimento resul- tituir ou não os CFCs? ambiental. Os cientistas então denunciaram a•••••__ •••• ,. UC:~.fUIIWJfIV- lecle Owanc;;as tecnológicas, ou seja, constataram que é pre- m Explique quimicamente c0- mo ocorre a destruição da -sas. camada de ozônio. surgir e poderão acarretar novos proble- - se encontra uma solução satisfatória, a sociedade ameaçam a própria sobrevivência humana. soIuçiJ-jo para o nosso futuro?

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