CAMADA DE OZÔNIO: QUEMA 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.

930, o químico americano Thomas Midgley11ll~·l944) demonstrou que o diclorodifluormeta-

- era inerte (não-reativo) e não tóxico, pos-SIInln pl'OJ:lrie!dadesrefrigerantes, o que permitia aSIIiIbsltibJiçi-to da amônia usada na época como refrige-

é tóxica e possui um odor muito forte.- . diversas substâncias de composição

produzidas e utilizadas pela indústria,prt)pE!IeI'ltes de aerossóis e gás refrigerante de

il!ladeiria. o agentes para expandir plásticos esaEras para limpar circuitos eletrônicos.

1974 que os químicos Mário J. Molina943-) e F. Sherwood Rowland (america-

falc:uaJTI pela primeira vez que o ozônioído pelos gases conhecidos como

esse problema não poderia ser reverti-prazo. A afirmação de Molina e Rowland

••• eerlde!ll a unidade científica, porque os CFCsSllibsltâncialS estáveis e de baixa toxicidade. Mas

es"'las comprovaram a tese defendida

a agressão à camada de ozô-maiores produtores de CFCsem Montreal, Canadá, em

Protocolo de Montreal, cuja

finalidade era a substituição gradativa das substân-cias nocivas à camada de ozônio por outras inofensi-vas.

Uma das substâncias que foram desenvolvidaspara substituir os CFCs são os' hidroclorofluorcarbone-tos (HCFCs) e hidrofluorcarbonetos (HFCs). A vanta-gem dessas substâncias é que, por serem menosestáveis, são degradadas antes de alcançarem a es-tratosfera. O problema é que elas contribuem para oaumento do aquecimento global de maneira maisintensiva do que o dióxido de carbono (C02).

Outros substitutos para os CFCs estão sendopesquisados, mas não é uma substituição simples:colocá-Ia em prática requer um pesado investimentodas indústrias, que precisam trocar suas máquinas eequipamentos por outros que não utilizem tais gases.

No Brasil, essa substituição é muito lenta. Aindapoderá levar mais de trinta anos para que empresase indústrias realizem toda a troca de equipamentosnecessária. Mas, enquanto isso, a população tam-bém pode e deve ajudar a resolver o problema. Umaforma é evitando o uso de produtos do tipo spray, queutilizam CFCs como gás propelente. Assim, os fabri-cantes serão obrigados a promover a substituiçãodessas substâncias nocivas à camada de ozônio.

• A Química da destruição daozônioPara 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 livre

2) 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

UVátorno de

oxigênio livregás

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)

wrio.!;;o é que na estratosfera a concentração de átomos de oxi-- o maior do que a concentração de átomos de cloro. Nesse

_.do. era de esperar que os átomos de cloro não destruíssem tantomclléc:u1as de ozônio, quanto elas já são normalmente destruídas

s de oxigênio. Todavia, estudos desenvolvidos em laborató-mas condições de temperatura e pressão da estratosfe-

""n'V"lnC:f"r::Ir::lmque a reação entre os átomos de cloro e as molécu-é mais de 1500 vezes mais rápida do que a reação dos

- ênio com ozônio. Esse fato, acrescido de que os átomosarJfeSelntam um efeito catalítico, sendo continuamente libera-

o ozônio, levou os químicos a prever que um simples__ D ClIIe<:kXu pode destruir aproximadamente um milhão de moléculas

situação se agrava ainda mais devido ao caráter bastanteSli:lStiincias CFCs, que, segundo estimativas, devem ter um

na troposfera de aproximadamente 100 anos.1II!!~l.I::ii:l-1Uda camada de ozônio é um exemplo da estreita rela-

1Ii"_lelCênc:ia.. tecnologia e sociedade. A indústria desenvolveu novos___ is I~;as a uma compreensão mais ampla da estrutura da maté-

• contribuiu para o progresso tecnológico, atenden-••••• I••• ea~;idcKie da sociedade. Mas esse desenvolvimento resul-••••• ,. UC:~.fUIIWJfIV- ambiental. Os cientistas então denunciaram a__ •••• lecle O'wanc;;as tecnológicas, ou seja, constataram que é pre-

-sas.

surgir e poderão acarretar novos proble-- se encontra uma solução satisfatória, a sociedade

ameaçam a própria sobrevivência humana.soIuçiJ-jo para o nosso futuro?

.* PENSE, DEBATA.. E ENTENDA

o Explique a importância dacamada de ozônio para osseres vivos.

f) Na sua opinião, a quemcompete a solução do pro-blema da diminuição dacamada de ozônio?

11Como podemos contri-buir para preservar a ca-mada de ozônio? Vocêdeixaria 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, seele se decompõe em gásoxigênio.

m Cite duas causas parao efeito devastador dosCFCs na camada de ozô-nio.

D Na época em que os CFCsforam descobertos, nãoera possível imaginar queessas substâncias poucotóxicas poderiam provo-car problemas ambientais.As novas substâncias queestão sendo desenvolvi-das para substituir osCFCs também poderãogerar problemas no futu-ro. Debata sobre que op-ção devemos adotar. subs-tituir ou não os CFCs?

m Explique quimicamente c0-mo ocorre a destruição dacamada de ozônio.