[[Bild:Ozon2.jpg|thumb|200px|'''O<sub>2</sub> → 2 O∙'''<br />Bild 1: Aufspaltung von Sauerstoffmolekülen zu Radikalen]]
Ozon (griechisch ''ozein'': „das Duftende“) ist bei Zimmertemperatur und unter [[Normaldruck|normalem Luftdruck]] ein blassblaues, [[giftig]]es Gas mit durchdringendem Geruch.
Ozon (griechisch ''ozein'': „das Duftende“) ist bei Zimmertemperatur und unter normalem Luftdruck ein blassblaues, giftiges Gas mit durchdringendem Geruch. Es ist eine besondere Form von [[Sauerstoff]], seine Moleküle [[Molekül]]e sind im Gegensatz zu biatomaren Sauerstoff (O<sub>2</sub>) '''aus drei Sauerstoffatomen aufgebaut''', daher die Formel '''O<sub>3</sub>'''.O. ist eines der stärksten bekannten [[Oxidationsmittel]], es oxidiert [[Indigo]] zu gelbem Isatin – hierauf beruht der Nachweis in Dräger-Prüfröhrchen, siehe [[Ozon: Experimente|Nachweis von Ozon]].[[Bild:Ozon3.jpg|thumb|200px|'''O∙ + O<sub>2</sub> → O<sub>3</sub>'''<br />Bild 2: Bildung von Ozon]]
[[Bild:Ozon2.jpg|right|thumb|305px|'''O<sub>2</sub> → 2 O∙'''<br />Bild 1: Aufspaltung von Sauerstoffmolekülen zu Radikalen]]=== Entstehung ===* '''Bild 1:''' Unter der Einwirkung des [[Ultraviolette Strahlung|UV-Lichts ]] der Sonne, aber auch bei elektrischen Entladungen, z.B. bei Gewittern, wird das "normale", also biatomare Sauerstoffmolekül aufgespalten, dabei entstehen zwei einzelne Sauerstoffatome (Sauerstoffradikale, O∙).* '''Bild 2:''' Die einzelnen Sauerstoffatome sind extrem reaktionsfreudig und verbinden sich mit einem verbleibenden Sauerstoffmolekül zum O<sub>3</sub>-Molekül Ozon.
=== Physiologische Wirkung ===
[[BildFolgen einer zu hohen Ozondosis:Ozon3.jpg|left|thumb|305px|'''O∙ + O<sub>2</sub> → O<sub>3</sub>'''<br />Bild 2: Bildung von Ozon]]'''Bild 2:''' Die einzelnen Sauerstoffatome sind extrem reaktionsfreudig und verbinden sich mit einem verbleibenden Sauerstoffmolekül zum O<sub>3</sub>-Molekül Ozon.
*Kopfschmerzen und Mattigkeit
*Reizwirkungen auf die Augen (Bindehautentzündung)
*Atembeschwerden bei Säuglingen und Kleinkindern, bei Patienten mit Asthma bronchial, Chronische Bronchitis und Herz-Kreislauf-Beschwerden
== Verwendung ==
* Ozon wird zum Entfernen von Substanzen und Pharmazeutika genutzt, die im Abwasser und sogar im [[Trinkwasser]] vorkommen.
* Zusammen mit UV-Licht wird das Ozon auch zur [[Trinkwasser]]aufbereitung verwendet, da Ozon keimtötend wirkt.
[[Bild:Atmosphaere.jpg|right]]
== Ozon in der Atmosphäre ==
Ozon kommt in verschiedenen Schichten der [[Atmosphäre]] als [[Spurengas]] vor. Wesentlich für die kontroverse Diskussion um atmosphärisches Ozon ist die unterschiedliche Bedeutung des Ozons in Bodennähe (Troposphäre) und in höheren Schichten bis zu 50 km (Stratosphäre)der sogenannten [[Ozon#Stratosph.C3. * [http://wwwA4re_.umwelt28atmosph.niedersachsenC3.de/master/C44768198_N41769412_L20_D0_I598A4risches_Ozon.html Luftüberwachung in Niedersachsen mit aktuellen Ozon-Messwerten29|Ozonschicht der Stratosphäre]].
=== Troposphäre (bodennahes Ozon)===
Das Da Ozon reaktionsfreudiger ist als gewöhnlicher Sauerstoff ist, wirkt Ozon in Bodennähe ragt bis zu 15 km in die Atmosphäre. In dieser Ebene wirkt das Ozon als Reizgas. Ein Teil dieser Reaktion sind Stickoxide auf Organismen und diese wiederum entstehen bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, erhöht durch die stärkere [[Oxidation]]swirkung z.B. im Straßen- und Flugverkehr sowie bei Verbrennungsprozessen die Alterung von Gummi in der Industrie. Der andere Teil der Reaktion sind flüchtige organische Verbindungen und diese beiden Komponenten wirken bei intensiver Sonneneinstrahlung als ReizgasAutoreifen. Die Wirkung des Ozons in Bodennähe ist für Menschen, Pflanzen und Tiere gesundheitsschädigend. Wenn die Eine Ozonkonzentration über dem Grenzwert von 120 μg/m³ liegt, ist dies schädlich gilt sogar als schädigend für die Gesundheit. Die Reaktion der Menschen auf die hohen Ozonwerte ist unter dem Punkt , Pflanzen und Tiere, siehe ''Physiologische physiologische Wirkung'' nachzulesen.
Die ==== Auf- und Abbau von Ozon-[[Konzentration]] in Reinluftgebieten ist im Sommer teilweise höher als in den Städten. Durch die vielen Autoabgase in den Städten, ist die NO-[[Konzentration]] sehr hoch. Dieses Stickoxid wirkt der Ozonbildung entgegen.====
NO<sub>2</sub> + Ein interessantes Phänomen ist, dass im Sommer in Reinluftgebieten sogar eine höhere Ozon-[[Konzentration]] erreicht wird als in den Städten. Neben der [[Ozon#Entstehung|UV-Strahlung → NO∙ + O∙ (Reaktion 1)]] wird die Konzentration von bodennahem Ozon von zwei Komponenten bestimmt, den [[Stickoxide]]n und [[Kohlenwasserstoffe]]n:
O∙ + O<sub>2</sub> → O<sub>3</sub> (Reaktion 2)'''Einfluss der Stickoxide'''
Abbau durch Einen wesentlichen Einfluss auf bodennahes Ozon haben die verschiedenen [[Stickoxide]], die bei der Verbrennung von [[fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffen]] entstehen, z. B. [[Stickstoffdioxid]] (NO<sub>2</sub>) und Stickstoffmonoxid (NO) aus Abgasen im Straßenverkehr und der Industrie. In Abhängigkeit von der Tageszeit bzw. Intensität der Sonnenstrahlung stehen die folgenden [[Chemische Reaktionen|chemischen Reaktionen]] in Konkurrenz zueinander:
Ozonbildung durch Stickstoff'''di'''oxid, z. B. durch morgendlichen Berufsverkehr in den Ballungszentren: ONO<sub>32</sub> + UV-Strahlung → NO∙ → + O∙ (Reaktion 1: NO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> (Reaktion 3)wird durch die UV-Strahlung zu Radikalen gespalten.
Je stärker die Sonne scheint, desto mehr Ozon und umso weniger NO O∙ + O<sub>2</sub> ist vorhanden. NO→ O<sub>3</sub> (Reaktion 2: Ozonbildung - das Sauerstoffradikal verbindet sich mit einem Sauerstoffmolekül (O<sub>2</sub> wird durch die UV-Strahlung gespalten.) zu Ozon)
Die gestiegene Konzentration von Stickstoff'''mon'''oxid (NO) führt im weiteren Verlauf des Tages zu Ozonabbau:
In der Atmosphäre befinden sich auch [[Kohlenwasserstoffe]]Je stärker die Sonne scheint, die sowohl von Menschen als auch von Vegetationen verursacht werden. HC werden von OH-Radikalen oxidiert desto mehr Ozon wird gebildet und zu Peroxid-Radikalen R-O-O{{*}}. Die Peroxid-Radikale oxidieren NO zu umso stärker wird NO<sub>2</sub>, ohne dass dabei O<sub>3</sub> verbraucht wirdabgebaut.
R-O-O∙ + NO → R-O∙ + NO<sub>2</sub> (Reaktion 4)
Der Kreislauf schließt sich, wenn die Reaktionen 1 und 2 wieder stattfinden.'''Abbau der Stickoxide durch Kohlenwasserstoffe'''
==== Physiologische Wirkung ====In der Atmosphäre befinden sich auch flüchtige [[organische Verbindung]]en wie unverbrannte [[Kohlenwasserstoffe]] (HC), z. B. aus dem Abgas im Straßenverkehr. HC reagieren mit OH-Radikalen zu Peroxid-Radikalen R-O-O{{*}}. Die Peroxid-Radikale oxidieren NO∙ zu NO<sub>2</sub>, ohne dass dabei O<sub>3</sub> verbraucht wird.
Folgen einer zu hohen Ozondosis:*Kopfschmerzen und Mattigkeit*Reizwirkungen auf die Augen R-O-O∙ + NO → R-O∙ + NO<sub>2</sub> (BindehautentzündungReaktion 4) *Atembeschwerden bei Säuglingen und Kleinkindern, bei Patienten mit Asthma bronchial, Chronische Bronchitis und Herz-Kreislauf-Beschwerden
==== Technischer Nutzen ====* In reiner Luft kann demnach Ozon wird zum Entfernen von Substanzen und Pharmazeutika genutztnur langsamer abgebaut werden. Langanhaltend hohe Ozonbelastungen können also gerade in verkehrsarmen Gegenden auftreten, da nur in Städten die im Abwasser und sogar im [[Trinkwasser]] vorkommen. * Zusammen mit UV-Licht wird das Ozon auch zur Trinkwasseraufbereitung verwendetAutoabgase dafür sorgen, da Ozon keimtötend wirktdass nachts wiederum die Ozonkonzentration sinkt.
=== Stratosphäre (atmosphärisches Ozon)===
Die In der von 15-50 km über der Erde reichende reichenden Gasschicht, die sogenannte der sogenannten Stratosphäre, ist befindet sich in ca. 30 km Höhe eine Gasschicht mit besonders viel Ozon("Ozonschicht", mit ca. 10 ppm Ozonanteil). Dieses Ozon Die Ozonschicht ist wiederum besonders wichtig für die Erde, da sie wie ein Filter wirkt und die harten ultravioletten Sonnenstrahlen absorbiert und sie dann in Wärme umwandelt. Hierbei wird eun erheblicher Anteil des UV-Lichtes daran gehindert, bis zur Erdoberfläche durchzudringen. Somit schützt sie also Menschen, Tiere und Pflanzen. Die übrig gebliebene UV-Strahlung, die die Oberfläche erreicht, kann jedoch, bei entsprechender Dosis zu Sonnenbrand bishin zum Hautkrebs führen.
In der Stratosphäre herrscht normalerweise ein Gleichgewicht zwischen dem natürlichen Ab- und Aufbau des Ozons. Dieses Gleichgewicht wird jedoch von Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen gestört. Durch diesen Ablauf wird die Ozonschicht geschädigt und somit kann man von einer Entstehung des [[Ozon#Ozonloch|Ozonlochs]] reden.
[[Bild:Ozonj aus.jpg|thumb|Abbau des Ozons]]
==== Ozonloch ====
[[Bild:Ozon_ein.jpg|thumb|Bildung von Ozon]]
[[Bild:Ozonj aus.jpg|thumb|Abbau des Ozons]]
[[Bild:Bildung1.jpg|thumb|Die Bildung des Chlormonoxidradikals]]
[[Bild:Bildung2.jpg|thumb|Die Bildung des Sauerstoffmoleküls]]
* sie schädigt die Erbsubstanz, es wäre denkbar, dass die Menschen unfruchtbar werden, dass die Krebsrate ansteigt oder dass vermehrt Missbildungen vorkommen.
== Zusammenfassung ==
Das Ozon in der Stratosphäre ist besonders wichtig für uns, da es die UV-Strahlung absorbiert und somit die Menschen, Tiere und Pflanzen auf der Erde schützt. Dagegen ist das Ozon in der Troposphäre, wenn es in zu hohen Konzentrationen vorkommt, gesundheitsgefährdend.
* '''Ozon hat eine nützliche Wirkung in der Stratosphäre, aber eine schädliche Wirkung in Bodennähe.'''
=== Lösungsansätze ===
* Verminderung verkehrsbedingte Emissionen von Stickoxiden, z.B. durch Fahrverbot an Sonntagen und Tempolimit auf den Autobahnen
* Bei der Stromerzeugung auf [[Solarenergie ]] umstellen * Verminderung der FCKW-Emissionen, z.B. durch Einsatz vonn FCKW-freien Kühlschränken== Zusammenfassung ==Das Ozon in der Stratosphäre ist besonders wichtig für uns, da es die UV-Strahlung absorbiert und somit die Menschen, Tiere und Pflanzen auf der Erde schützt. Dagegen ist das Ozon in der Troposphäre, wenn es in zu hohen Konzentrationen vorkommt, gesundheitsgefährdend. '''"kurz&knapp":'''
Ozon hat eine nützliche Wirkung in * Verminderung der Stratosphäre[[FCKW]]-Emissionen, aber eine schädliche Wirkung in Bodennähez.B. durch Einsatz vonn FCKW-freien Kühlschränken
== Fragebogen ==
* [[Ozon: Antworten|Antworten zum Fragebogen]]
== Versuche Experimente ==[[Ozon: VersuchExperimente|Versuche Experimente zum Thema Ozon]]
{{Sammlung}}
{{cb|-|392|468}}
{{www}}
* [http://www.chemieunterricht.de/dc2/{{Blume|ozon/ Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie]}}
* [http://www.umwelt.niedersachsen.de/master/C44768198_N41769412_L20_D0_I598.html Luftüberwachung in Niedersachsen mit aktuellen Ozon-Messwerten]