miércoles, 23 de noviembre de 2016

2.3.3. Ozono y alotropía

¿Qué es el ozono?
En las regiones más altas de la atmosfera, parte del oxígeno molecular se convierte en una molécula con tres átomos llamada ozono O3;  propiciada por la  energía de la radiación ultravioleta, por lo cual se dice que es una reacción fotoquímica
     El ozono es una molécula formada por tres átomos de oxígeno, por lo que es una forma alotrópica del oxígeno; es un gas de color azul pálido, y al licuarse forma un líquido azul oscuro.
     Químicamente es muy activo, es un oxidante muy fuerte, por lo que se usa como germicida (mata organismo infecciosos). Diluido se utiliza para esterilizar el agua, purificar el aire y llevar acabo reacciones de oxidación en química orgánica. Se descompone rápidamente el oxígeno a temperaturas mayores que 100°C y a temperatura ambiente en presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso MnO2.
     El ozono absorbe las radiaciones ultravioleta de 300 nanómetros de longitud de onda, la cual es mortífera sobre los seres vivos. Los rayos ultravioleta tipo B de 280 a 320 nanómetros producen mutaciones genéticas en el ADN lo que propicia el cáncer de piel, melanoma y cataratas. Además debilita el sistema inmunológico de los organismos, lo que los hace propensos a enfermedades como la: gripe, la influenza, el asma y disminuye el proceso de fotosíntesis de las plantas y por lo tanto la producción de alimentos. Se calcula que hay 12 ppm de ozono en la atmósfera.
     El ozono ayuda a conservar la vida en dos sentidos:
§  Al absorber las radiaciones ultravioleta
§  Al contribuir a mantener el equilibrio térmico de la atmósfera

Ozono bueno
El ozono "bueno" se encuentra en la naturaleza a aproximadamente 10 a 30 millas sobre la superficie terrestre. Nos protege de los rayos ultravioleta del sol. Parte de la capa de ozono bueno desapareció por sustancias químicas fabricadas por el hombre. Sin suficiente ozono bueno, las personas pueden exponerse a demasiada radiación ultravioleta. Eso puede aumentar el riesgo de cáncer en la piel, cataratas y problemas en el sistema inmunitario.

Ozono malo
El ozono "malo" se encuentra al nivel del suelo. Se forma cuando los contaminantes de los automóviles, las fábricas y otras fuentes reaccionan químicamente con la luz del sol. Es el componente principal del smog. Suele ser peor en verano. Respirar el ozono malo puede ser dañino. Provoca tos, irritación en la garganta, empeoramiento de condiciones como asma, bronquitis y enfisema y hasta daños pulmonares permanentes, si la exposición a éste es habitual.

Papel del ozono en la contaminación
Entre los 19 y los 23 kilómetros por sobre la superficie terrestre, en la estratosfera, un delgado escudo de gas, la capa de ozono, rodea a la Tierra y la protege de los peligrosos rayos del sol.
     El ozono se produce mediante el efecto de la luz solar sobre el oxígeno y es la única sustancia en la atmósfera que puede absorber la dañina radiación ultravioleta (UV-B) proveniente del sol. Este delgado escudo hace posible la vida en la tierra.
     Desde 1974, los científicos nos han advertido acerca de una potencial crisis global como resultado de la progresiva destrucción de la capa de ozono causada por sustancias químicas hechas por el hombre, tales como los clorofluorocarbonos (CFCs).
     Le tomó al mundo demasiado tiempo entender estas advertencias tempranas.
     Hoy, la comunidad internacional es tan sólo un mero espectador, que año a año ve desaparecer la capa de ozono a través de los informes sobre su disminución y sobre los comprometedores incrementos de radiación ultravioleta y los daños acumulados en diversos organismos vivos.



Daños a la salud por el ozono
El ozono puede irritar su sistema respiratorio, provocándole la tos, causándole irritación en la garganta y/o una sensación incómoda en su pecho.
     El ozono puede reducir la función pulmonar y hacer más difícil la respiración profunda y vigorosa normal. Cuando esto sucede, usted podrá notar que la respiración comienza a sentirse incómoda. Si se encuentra haciendo ejercicios o trabajando al aire libre, podrá notar que está respirando es más rápida y superficialmente que lo normal.
     El ozono puede empeorar el asma. Cuando los niveles de ozono son altos, más personas con asma tienen ataques que requieren atención médica o el uso adicional de medicamentos. Una razón por la cual esto sucede es que el ozono hace que las personas sean más susceptibles a los alérgenos, los agentes que provocan los ataques de asma. Otros efectos severos para los asmáticos son función pulmonar reducida y la irritación que el ozono causa al sistema respiratorio.
     El ozono puede inflamar y dañar las células que forran los pulmones. Al cabo de unos pocos días, las células dañadas son reemplazadas y las células viejas se desprenden muy de la manera en que su piel se exfolia después de una quemadura de sol.
     El ozono puede empeorar las enfermedades pulmonares crónicas tales como el enfisema y la bronquitis y reducir la capacidad del sistema inmunológico para defender al sistema respiratorio de las infecciones bacterianas.
     El ozono puede causar daño permanente al pulmón. Repetido daño a corto plazo en los pulmones en desarrollo de los niños puede resultar en una función pulmonar reducida en edad adulta. En los adultos, la exposición al ozono puede acelerar la disminución natural de la función pulmonar que ocurre como parte del proceso normal de envejecimiento.


Alotropía
Es la propiedad que los átomos tienen de originar una o más sustancias simples y diferentes, a través del intercambio de electrones. Esta variación recibe el nombre de variedades alotrópicas del elemento. Las formas alotrópicas de un elemento químico pueden, pues, diferir una de la otra por la atomicidad o entonces por la estructura cristalina.
Ejemplos
a)   Carbono: diamante, grafito, fullereno, son las formas alotrópicas del elemento químico del carbono. Estas sustancias difieren entre sí por la estructura cristalina, es decir, por la forma de sus cristales. La forma de unir a los átomos de carbono es diferente en todos estos tres compuestos, es decir, se diferencian en el retículo cristalino.


b) Oxígeno: el gas oxígeno y ozono difieren uno del otro en la atomicidad, esto es, en el número de átomos que forma la molécula. Decimos entonces que el gas oxígeno y el ozono son las formas alotrópicas del elemento químico oxígeno. El oxígeno existe en el aire atmosférico, siendo un gas indispensable a nuestra respiración. El ozono es un gas que envuelve la atmósfera terrestre, protegiéndonos de los rayos ultravioleta del sol. Debido a sus propiedades germicidas, el ozono es utilizado como purificador de agua potable.


c) Fósforo: las variedades alotrópicas más comunes de este elemento son el fósforo rojo y el fósforo blanco, que difieren entre sí por la atomicidad.

d) Azufre: el elemento químico azufre posee formas alotrópicas, como, por ejemplo, azufre rómbico y azufre monoclínico, que difiere uno de otro por la estructura cristalina. Esas dos variaciones son formadas por moléculas con ocho átomos y son representadas por la fórmula S8, aunque los cristales de dos variedades sean diferentes.



Bibliografía

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