Ozônio, O₃

O ozônio, O₃ (massa molar 47,998 g.mol^-1), é uma substância gasoso (T.F. -192.3 ^oC e T.E. -111,7 ^oC) nas condições ambiente. A molécula de ozônio apresenta geometria angular, com comprimentos de ligação O-O de 127,8 pm e ângulo de ligação O-O-O de 116,8°. A molécula de ozônio pertence ao grupo de simetria C_2v, apresentando os seguintes elementos de simetria: eixo próprio de rotação e planos de simetria vertical.

O ozônio é uma substância pouco polar, apresentando momento de dipolo molecular resultante de 0,534 D.

A estas características moleculares associa-se a elevada reatividade do ozônio (agente oxidante) se deve à existência de oxigênio com estado de oxidação 0 (zero), além do híbrido de ressonância apresentar um oxigênio com carga parcial positiva (δ⁺).

Figura 1

Híbrido de ressonância da molécula de ozônio.

O ozônio é obtido pela passagem de gás oxigênio por um arco voltaico, onde recebe energia suficiente para reagir e produzir ozônio, Eq. 1.

 

3 O_2(g) → 2 O_3(g)    (1)

 

O ozônio atmosférico é responsável pela retenção de parte da radiação UV (ultravioleta) emitidos pelo Sol. Ele é produzido na estratosfera pela reação de átomos de oxigênio (O) com gás oxigênio (O₂), Eq. 2.

 

O_(g) + O_2(g) → O_3(g)    (2)

 

O ozônio é constantemente consumido e regenerado na alta atmosfera. É sabido que poluentes, sobretudo os halogenados, interferem neste sistema, diminuindo a quantidade de ozônio e, portanto, reduzindo a atividade de absorção da radiação UV. O processo é conhecido como "buraco na camada de ozônio" e está associado ao aumento da incidência de câncer de pele, resultado de lesões causadas pela exposição ao sol.

Se na alta atmosfera a diminuição na quantidade de ozônio é problemática, na baixa atmosfera o acúmulo do gás ozônio é um problema grave de poluição. Em baixas altitudes os poluentes, sobretudo gases de escape dos veículos,  interferem no ciclo de geração e degradação do ozônio. Resulta o aumento da quantidade do gás, ao que se associa aumento na incidência de doenças respitatórias.

O ozônio é utilizado, em alguns locais para desinfetar a água em seu processo de tratamento, para remover odores e sabores indesejados. Porém sua utilização é relativamente cara, comparado à cloração.