¿Qué es el ozono?

El ozono es una molécula formada por 3 átomos de oxígeno y que se encuentra en estado gaseoso.

En altas concentraciones este gas tiene un color azulado y es tóxico.

El ozono y la tabla periódica

Si estás buscando el ozono como un elemento de la tabla periódica no lo encontraras, ya que en ella solo se encuentran los elementos formados por un único átomo ordenándose dentro de la misma en función de sus características otorgándole el número atómico.

El ozono es la unión de 3 átomos de oxígeno el cual si encontraras en dicha tabla con el número atómico 8.

¿Dónde se encuentra?

Este tipo de moléculas se puede encontrar de forma natural en la tierra al nivel de la estratosfera en una capa también conocida como ozonosfera por contener la mayor densidad de ozono y que va desde los 15 km a los 50 km.

El 90% de todo el ozono de la tierra se encuentra entre los 15 km y los 40 km siendo su densidad de 2 a 8 moléculas por millón.

De hecho si sometiéramos esa cantidad de ozono a la presión de 1 atmósfera, es decir al nivel del mar, su grosor solo seria de 3 milímetros.

El 10% restante se encuentra en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera, siendo una amenaza para la vida por ser un gas altamente oxidante.

El ozono llega a la troposfera ya sea arrastrado desde la estratosfera o se forma en las tormentas mediante la ionización del aire, creando las condiciones para que se produzcan las reacciones que generan O3.

Se sabe que el ozono es un gas buen conductor ya que a menudo se pueden ver varios relámpagos consecutivos realizar el mismo trazado.

¿Qué función tiene en la atmósfera?

Esta capa nos protege de las radiaciones que provienen del sol como los rayos ultravioleta de onda corta de entre 150 y 300 nanómetros.

El ozono absorbe entre un 97% y un 99% de los rayos ultravioletas que son nocivos y solo deja pasar una parte de estos de onda larga, superiores a los 300 nanómetros.

Estos rayos ultravioleta son necesarios para los procesos de la vida como la fotosíntesis produciendo la liberación del oxígeno de las moléculas de agua.

Se cree que el 70% de todo el oxigeno de la tierra se ha generado y se sigue generando gracias a los procesos bioquímicos de bacterias y algas que se encuentran en los océanos mientras que el 30% restante se genera en la vegetación terrestre.

El agujero de la capa de ozono

El ozono es un gas que a todos nos hubiera pasado por alto de no ser por lo mucho que se ha hablado del agujero de la capa de ozono y de lo importante que era reducirlo.

La capa de ozono es el mejor escudo que tenemos ya que nos protege de la mayor parte de los rayos del sol, especialmente de los rayos ultravioleta, que son perjudiciales e incompatibles con la vida tal como la conocemos.

La disminución en el grosor de dicha capa y el aumento del agujero sobre el Ártico ha provocado un aumento en el cáncer de piel. cataratas y otras afecciones.

Se cree que dicho agujero se genero debido a los gases clorofluorocarbonos CFCs que contienen muchos de los aerosoles, circuitos de refrigeración de neveras y congeladores y otros tipos de gases expulsados a la atmósfera desde hace años y que fueron prohibidos a partir de 1996.

En su peor momento el agujero de ozono tenía un área de unos 29.000.000 km2, sobre el ártico, equivalente a dos veces a superficie de Australia.

Desde el año 2000 se ha detectado una disminución progresiva de un 1% a un 3% por década calculando que pueda cerrarse del todo, si se sigue en la misma progresión, sobre el 2075.

También existe ozono dañino

Ya hemos visto que hay parte del ozono de la estratosfera que es arrastrado hasta capas inferiores pudiendo llegar a la troposfera donde es perjudicial en altas concentraciones.

También se forma ozono en capas inferiores a causa del smog que se produce por los escapes de los vehículos.

Esta acumulación de óxidos de nitrógeno conjuntamente con compuestos orgánicos volátiles reacciona con los rayos del sol dando lugar a la generación de ozono.

De hecho se produce por un proceso parecido al que se produce a mayor altura pero a nivel del suelo el ozono es perjudicial para la vida.

Oxígeno, el origen del ozono

El oxígeno es el 3.er elemento más abundante en el universo solo por detrás del hidrógeno (H) y el helio (He).

Los átomos de oxígeno son el elemento número 8 en la tabla periódica al tener 8 protones y 8 electrones.

Existen 3 isotipos (configuraciones) distintas de oxígeno existiendo con 8, 9 y 10 neutrones en su núcleo.

Como sabemos, los electrones se distribuyen en órbitas que se encuentran a distinta distancia del núcleo.

En la más cercana a este orbitan 2 electrones mientras que orbitan 6 en la segunda que es la exterior.

Todo átomo necesita tener 8 electrones en la capa más externa para encontrarse estable.

A la falta o exceso de electrones para llegar a 8 se le conoce como valencia y en el caso del oxígeno su valencia es de -2 dos al faltarle 2 electrones para llegar a 8 en su órbita exterior.

También se conoce al oxígeno por ser uno de los elementos de la tabla periódica más electro reactivos.

Esto significa que pede atrapar electrones de casi cualquier otro elemento químico formando distinta moléculas de ahí se encuentre en todos los ácidos que añaden oxigeno a sus moléculas.

Así pues el oxígeno con valencia -2 es un elemento altamente electro reactivo necesitando enlazarse con otro átomo de oxígeno mediante un enlace doble o covalente.

Los enlaces dobles son enlaces fuertes y por lo tanto estables, por eso el oxígeno lo encontramos en la naturaleza como moléculas de dos átomos O2 y no como O.

Como decíamos el ozono es una molécula de 3 átomos de oxígeno pero este tipo de moléculas solo son estables a cierta presión y temperatura como pudieran ser las condiciones de la estratosfera.

¿Cómo se forma el ozono?

Esta capa de ozono se forma al incidir los fotones en forma de rayos ultravioleta sobre las moléculas de O2 y rompiendo el enlace liberando átomos de oxígeno.

Estos átomos de oxigeno al ser altamente electro reactivos buscan compartir electrones juntándose con moléculas aún no rotas de O2 pasando a formar ozono O3.

Como hemos comentado las moléculas de ozono solo se mantienen en equilibrio en determinadas condiciones de temperatura y presión siendo difícil su existencia o formación en capas bajas de la atmósfera.

Generación de ozono de forma artificial

Para la obtención de ozono se recurre a generadores que mediante una gran diferencia de potencian entre dos electrodos con un dieléctrico entre ellos provoca la rotura de las moléculas de O2 de forma que los átomos de oxigeno liberados terminan juntándose con otras moléculas de O2 próximas que no llegaron a romper su enlace pasando a formar ozono O3.

Este gas a presiones y temperaturas a nivel del mar no se encuentra en condiciones estables con lo que su duración es corta y por ello debe generarse cuando quiere ser aplicado en el mismo lugar al no ser apto ni para su almacenaje ni transporte.

Usos del ozono

Al ser un gas muy poco estable y muy reactivo este termina por liberar el átomo de oxígeno sobrante para pasar a combinarse inmediatamente con otras moléculas circundantes, de ahí su alto nivel oxidativo terminando con todo tipo de bacterias, virus y hongos.

Por ello es usado para la desinfección de forma intensiva en la industria alimentaria ya sea en cámaras ozonizadas para la destrucción de virus y bacterias de carnes, lácteos, frutas y hortalizas.

El ozono también es capaz de neutralizar el etileno, usado para forzar la maduración de la fruta, frenando dicha maduración una vez obtenido el nivel de maduración óptimo para pasar a conservar dicha fruta en cámaras.

También es usado en agricultura para eliminar bacterias bajo tierra al no dejar restos químicos al ser descompuesto en oxigenar una vez realizada su función.

Últimamente también se ha mostrado eficaz en la desinfección de superficies en la lucha contra el COVID-19 ya sea con agua tratada con ozono o directamente como gas.

Para su uso se han diseñado distintos aparatos, ya sean para uso domestico como para uso profesional o industrial.

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