ما هي الصيغة الكيميائية للأوزون؟

الأوزون (بالإنجليزية: Ozone) هو جزيء كيميائي بسيط يتكون من 3 ذرات من الأكسجين فقط، وصيغته الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical formula) هي O3، وتعتمد آثاره على مكان وجوده في الغلاف الجوي، إذ يوجد الأوزون المفيد عادةً في الجزء العلوي من طبقة الستراتوسفير، ويشكل درعًا واقيًا من أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة، أما بالقرب من الأرض، فيكون الأوزون مُلوَثًا، ويمكن أن يسبب أمراضًا في الجهاز التنفسي لدى البشر والحيوانات.[١][٢]


يعتمد إنشاء وتدمير أوزون الستراتوسفير في المقام الأول على العمليات الطبيعية، أما بالقرب من الأرض، فتكون العمليات الصناعية هي المسؤولة في الغالب عن تكوينه، إذ يتكون هذا الأوزون الضار عندما يبدأ ضوء الشمس تفاعلاته الكيميائية في الهواء الذي يحتوي على الملوثات.[١][٢]


كيف يتكون الأوزون؟

يتكون الأوزون بشكل أساسي من ضوء الشمس، فعندما تصطدم الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة (UV-C) بجزيء الأكسجين (O2)، فإنها تقسم جزيء الأكسجين إلى ذرتين فرديتين من الأكسجين، تعرفان باسم الأكسجين الذري، ثم تتحد ذرة الأكسجين المحررة مع جزيء أكسجين (O2) آخر لتكوين جزيء من الأوزون (O3)، ونظرًا لوجود الكثير من الأكسجين في غلافنا الجوي، فإن "دورة الأوزون والأكسجين" تمتص باستمرار الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة (UV-C) وتمنعها تمامًا من الوصول إلى سطح الأرض،[١] ويمكن كتابة المعادلة الكيميائية لتكوّن الأوزون كما يأتي:[٣]


O2 + UV => O + O

2O + 2 O2 => 2 O3

صافي التفاعل: 3O2 + UV => 2 O3


كيف يتدمر الأوزون؟

تولد هذه العملية حرارة تُسخن الجزء العلوي من طبقة الستراتوسفير، ويكون الأوزون حينها شديد التفاعل، ويهاجم الجزيئات الأخرى في الهواء، وغالبًا ما يتم إعادة توليد الأكسجين في هذه العملية، كما يمتص الأوزون الموجود في الستراتوسفير الكثير من أشعة الشمس فوق البنفسجية (UV-B)، وينقسم مرة أخرى إلى الأكسجين الجزيئي والذري، وبغض النظر عن كيفية إنتاج ذرات الأكسجين، فإنها دائمًا ما تتفاعل بسرعة مع جزيئات الأكسجين الأخرى، مما يؤدي إلى إعادة تكوين طبقة الأوزون، ولذلك، بينما يتم تجديد الأوزون باستمرار، فإنه يتم تدميره باستمرارٍ، وفي بعض الأحيان يتفاعل جزيء الأوزون مع ذرة الأكسجين، مما يؤدي إلى تكوين جزيئين من الأكسجين، وبالتالي إنهاء الدورة،[١] ويمكن كتابة معادلة تدمير الأوزون الكيميائية كما يأتي:[٣]


O3 + UV => O + O2

O + O3 => 2 O2

صافي التفاعل: 2O3 + UV => 3 O2


خصائص الأوزون

يعد الأوزون مركبًا شديد التفاعل، وله قدرة عالية على الأكسدة، إذ تأتي قدرته على الأكسدة في المرتبة الثانية بعد الفلور، وهو يعد مفيدًا أيضًا كعامل مزيل للروائح الكريهة ومبيض، ويستخدم كذلك لقتل الجراثيم وتنقية المياه، وللأوزون عدة خصائص مميزة، ومن أهمها ما يأتي:[١][٢][٤]

  • الوزن الجزيئي: 47.998 جرام/ مول.
  • اللون: غاز عديم اللون مائل إلى الأزرق الشاحب.
  • الرائحة: رائحته نفاذة، تشبه رائحة العاصفة الرعدية؛ لأن الصواعق تنتج الأوزون.
  • درجة الغليان: -111.9 درجة مؤية.
  • درجة الانصهار: -193 درجة مؤية.
  • الكثافة: 2.144 جرام/ م3.

المراجع

  1. ^ أ ب ت ث ج "?What is Ozone", NASA. Edited.
  2. ^ أ ب ت "?What Is the Chemical Formula of Ozone and How Is Ozone Formed in the Atmosphere", sciencing. Edited.
  3. ^ أ ب "Ozone Formation and Destruction", Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies. Edited.
  4. ↑ "ozone", pubchem. Edited.