Leire Villimar, Oihane Arazkonaga, Itziar Guerrero eta Ainhoa Artetxe
Gaur egun ozonoa asko entzuten den hitza da, ozono geruzaren afera dela eta. Jakina da ozono geruzak eguzkiaren izpietatik babesten gaituela. Baina zer da ozono geruza? Eta zertarako balio du? Ozono geruza atmosferan ozono molekulen pilaketaz eratutako geruza da. Ozono molekula hiru oxigeno atomoz osaturiko molekula da, O3 bere formula izanik.
Gaur egun ozonoa asko entzuten den hitza da, ozono geruzaren afera dela eta. Jakina da ozono geruzak eguzkiaren izpietatik babesten gaituela. Baina zer da ozono geruza? Eta zertarako balio du? Ozono geruza atmosferan ozono molekulen pilaketaz eratutako geruza da. Ozono molekula hiru oxigeno atomoz osaturiko molekula da, O3 bere formula izanik.
Hiru atomo hauek molekula angeluarra osatzen dute. Alboetako atomoak erdiko atomoari lotuta daude, 1.278 angstromeko (Å) distantziara, 116.8 graduko angelua osatuz (ikusi eskuineko irudia). Buruan izan 1 Å = 10-10 metro direla, hau da, metro bat hamar mila milioi (10.000.000.000) zatitan banatzen badugu, horietako bat angstrom bat da.Nola formatzen da molekula hau goi atmosferan? Modu laburrean azalduz, bi erreakzio ematean sortzen da ozonoa. Lehenik eta behin, oxigeno molekula, O2 (guk arnasten duguna) eguzkiak igorritako erradiazio ultramoreen ondorioz bana daiteke bi oxigeno atomoetan.
O2 + UM ---> O + O
Hauetako bat beste O2 molekula batekin erreakzionatzean osatzen da ozonoa.
O2 + O ---> O3
Ozono molekula hauek estratosferan daude, eta bertan eguzkitik heltzen den erradiazio ultramorea (UM) harrapatu egiten dute, eta honen ondorioz Lurrazalera ez dira heltzen. Erradiazio UM
energia handiko eguzki izpiak dira, gizakiarentzat oso kaltegarriak
direnak; erredura
larriak eta azaleko minbiziaren arriskua
sortzen dituzte besteak beste.
Baina, zergatik harrapatzen du O3-k (eta O2-k) erradiazio UM? Hau azaltzeko, azal dezagun lehenago kontzeptu bat. Molekuletan, jakina den moduan, elektroiak daude. Elektroi hauek izan dezaketen energiak ez dira edozein, balio konkretuak dira (eta molekula bakoitzean desberdinak). Eskailera baten moduan imajina dezakegu hau. Eskaileretan, oina zapaltzeko leku baimenduak daude (eskaloiak). Oina ezin dugu tartean jarri. Era berean, molekuletan elektroiek ezin dute edozein energia izan. "Eskaloi" batean egon behar dira, ez tartean. Eskaloi hauek betetzeko arauak ere badaude, ezin dira elektroi guztiak eskaloi berean egon. Arau hauen arabera, eskaloi bakoitzean asko jota bi elektroi egoten ahal dira. Horrela, energia baxueneko "eskaloietatik" hasita, elektroiek mailak okupatzen hasten dira, okupatutako azken mailara heldu arte. Elektroi kopuruaren arabera, maila gehiago ala gutxiago egonen dira beteta. Elektroiak energia baxueneko mailak betetzen dituztenean, molekularen oinarrizko egoeran gaudela esaten dugu. Dena den, elektroiek energia altuagoko, gorago, dagoen maila batera salto egiten ahal dute, baina horretarako energia behar dute. Konkretuki, bi mailen artean dagoen energia diferentzia (ez gehiago, ez gutxiago).
Hau buruan izanda, goiko galderari erantzunen diogu. Ozonoaren elektroiek goiko mailara salto egiteko behar duten energia, ultramore argiak duenarena da. Horrela, ozonoak argi hori absorbatu eta bere elektroiak goiko mailara salto egiten dute. O2-ren kasuan, antzekoa gertatzen da. Hala ere, bi molekula hauek ez dute energia berdina behar, argi desberdina absorbatzen dute (baina bi kasuetan ultramorea: ultramoreak energia tarte zabala harrapatzen du). Elektroiek goiko mailak okupatzen dutenean, egoera eszitatuetaz ari gara.
Azter dezagun zer gertatzen zaien ozono eta oxigeno molekulali UM argia absorbatzean. Ozonoarekin hasiko gara. Kasu honetan, beheko mailetan dagoen elektroi bat okupatu-gabeko maila batera salto eginen du. Horrela, maila berria okupatuko du. Zer nolako itxura espaziala du maila horrek? Ezkerrean ikus dezakezuena. Azter dezagun laburki bere itxura. Kolore gorria eta urdinak zeinu desberdinak adierazten dute, positibo ala negatibo. Ikusten duzuenez, ikusten diren lobuloak (zonaldeak) ez dira batzen, zeinu kontrakoa dutelako (kolore desberdina). Horrelako mailei, orbital anti-lotzaileak deitzen diegu. Orbital hauek okupatzen direnean, molekula desegonkortzen dira, eta errexago apurtzen dira. Hori gertatzen zaio ozonoari UMa absorbatzean. Molekula ezegonkortzen da, eta beheko erreakzioa gertatzen da:
O atomoak ere ozonoarekin erreakziona dezake:
Eta horrela, berriz ere gure lehenengo erreakzioko protagonistara (O2-ra) heldu gara, zikloari hasiera emanez berriz ere. Lehenengo erreakzioa emateko, O2 molekulak UM absorbatu behar zuen. Horrela, ozonoaren kasuaren antzera, elektroi bat okupatu gabeko maila batera salto egin dezake. Maila honen, orbital honen, itxura ezkerreko irudiarena da. Berriz ere, orbital antilotzailea. Horregatik UM absorbatzean molekula hau ezegonkortu eta bi O atomo sortzen dra.
Erreakzio hauei esker ozono kantitatea konstante mantentzen da geruzan, gutxi gora behera. Baina gizakiak sortutako kutsaduraren eraginez bi erreakzioen arteko desoreka bat sortzen da, ozonoaren desegite prozesua nagusituz, ondorioz, ozono kontzentrazioa jaitsiz. Honen eraginez hain entzuna den ozono geruzaren zuloa sortzen da. Zulo hori dela eta ultramoreak lurrazalera iristeko probabilitatea handiagoa da, kalteak sortuz.
Baina, zergatik harrapatzen du O3-k (eta O2-k) erradiazio UM? Hau azaltzeko, azal dezagun lehenago kontzeptu bat. Molekuletan, jakina den moduan, elektroiak daude. Elektroi hauek izan dezaketen energiak ez dira edozein, balio konkretuak dira (eta molekula bakoitzean desberdinak). Eskailera baten moduan imajina dezakegu hau. Eskaileretan, oina zapaltzeko leku baimenduak daude (eskaloiak). Oina ezin dugu tartean jarri. Era berean, molekuletan elektroiek ezin dute edozein energia izan. "Eskaloi" batean egon behar dira, ez tartean. Eskaloi hauek betetzeko arauak ere badaude, ezin dira elektroi guztiak eskaloi berean egon. Arau hauen arabera, eskaloi bakoitzean asko jota bi elektroi egoten ahal dira. Horrela, energia baxueneko "eskaloietatik" hasita, elektroiek mailak okupatzen hasten dira, okupatutako azken mailara heldu arte. Elektroi kopuruaren arabera, maila gehiago ala gutxiago egonen dira beteta. Elektroiak energia baxueneko mailak betetzen dituztenean, molekularen oinarrizko egoeran gaudela esaten dugu. Dena den, elektroiek energia altuagoko, gorago, dagoen maila batera salto egiten ahal dute, baina horretarako energia behar dute. Konkretuki, bi mailen artean dagoen energia diferentzia (ez gehiago, ez gutxiago).
Hau buruan izanda, goiko galderari erantzunen diogu. Ozonoaren elektroiek goiko mailara salto egiteko behar duten energia, ultramore argiak duenarena da. Horrela, ozonoak argi hori absorbatu eta bere elektroiak goiko mailara salto egiten dute. O2-ren kasuan, antzekoa gertatzen da. Hala ere, bi molekula hauek ez dute energia berdina behar, argi desberdina absorbatzen dute (baina bi kasuetan ultramorea: ultramoreak energia tarte zabala harrapatzen du). Elektroiek goiko mailak okupatzen dutenean, egoera eszitatuetaz ari gara.
Azter dezagun zer gertatzen zaien ozono eta oxigeno molekulali UM argia absorbatzean. Ozonoarekin hasiko gara. Kasu honetan, beheko mailetan dagoen elektroi bat okupatu-gabeko maila batera salto eginen du. Horrela, maila berria okupatuko du. Zer nolako itxura espaziala du maila horrek? Ezkerrean ikus dezakezuena. Azter dezagun laburki bere itxura. Kolore gorria eta urdinak zeinu desberdinak adierazten dute, positibo ala negatibo. Ikusten duzuenez, ikusten diren lobuloak (zonaldeak) ez dira batzen, zeinu kontrakoa dutelako (kolore desberdina). Horrelako mailei, orbital anti-lotzaileak deitzen diegu. Orbital hauek okupatzen direnean, molekula desegonkortzen dira, eta errexago apurtzen dira. Hori gertatzen zaio ozonoari UMa absorbatzean. Molekula ezegonkortzen da, eta beheko erreakzioa gertatzen da:
O3 + UM ---> O2 + O
O atomoak ere ozonoarekin erreakziona dezake:
O3 + O ---> 2O2
Eta horrela, berriz ere gure lehenengo erreakzioko protagonistara (O2-ra) heldu gara, zikloari hasiera emanez berriz ere. Lehenengo erreakzioa emateko, O2 molekulak UM absorbatu behar zuen. Horrela, ozonoaren kasuaren antzera, elektroi bat okupatu gabeko maila batera salto egin dezake. Maila honen, orbital honen, itxura ezkerreko irudiarena da. Berriz ere, orbital antilotzailea. Horregatik UM absorbatzean molekula hau ezegonkortu eta bi O atomo sortzen dra.Erreakzio hauei esker ozono kantitatea konstante mantentzen da geruzan, gutxi gora behera. Baina gizakiak sortutako kutsaduraren eraginez bi erreakzioen arteko desoreka bat sortzen da, ozonoaren desegite prozesua nagusituz, ondorioz, ozono kontzentrazioa jaitsiz. Honen eraginez hain entzuna den ozono geruzaren zuloa sortzen da. Zulo hori dela eta ultramoreak lurrazalera iristeko probabilitatea handiagoa da, kalteak sortuz.
Beste era batera
azalduz, ozono geruza egun euritsu batean aterki bat bezain
beharrezkoa da (busti nahi ez badugu behintzat). Aterkiak euritik
babesten gaitu. Hala ere, aterkia egoki zaintzen ez bada, aterkia
ahuldu, hautsi edota zulatu egin daiteke. Ondorioz, euriak aterkia
zeharkatuko du eta busti egingo gara.
—————————————————–Egileak: UPV/EHUko Kimika Fakultateko ikasleak. "Kimika Fisikoa II" irakasgaiaren baitan egindako lana.
—————————————————–
iruzkinik ez:
Argitaratu iruzkina