{{navi|Atmosphäre|Luft}}
 
== Chemische Grundlagen ==
[[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:Ozon2Ozon3.jpg|right|thumb|305px200px|'''O∙ + O<sub>2</sub> 2 O∙O<sub>3</sub>'''<br />Bild 12: Aufspaltung Bildung von Sauerstoffmolekülen zu RadikalenOzon]]'''Bild 1:''' Unter der Einwirkung des 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:Ozon3.jpg|left|thumb|305px|=== Entstehung ===* '''O∙ + O<sub>2</sub> → O<sub>3</sub>Bild 1:'''<br />Bild 2: Bildung von OzonUnter 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 ===
*Atembeschwerden bei Säuglingen und Kleinkindern, bei Patienten mit Asthma bronchial, Chronische Bronchitis und Herz-Kreislauf-Beschwerden
==Verwendung = Technischer Nutzen === 
* 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.
* Zusammen mit UV-Licht wird das Ozon auch zur Trinkwasseraufbereitung verwendet, da Ozon keimtötend wirkt[[Bild:Atmosphaere.jpg|right]]
[[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 in der Industrie. Der andere Teil der Reaktion sind flüchtige organische Verbindungen und diese beiden Komponenten wirken bei intensiver Sonneneinstrahlung als Reizgas. Die Wirkung des Ozons die Alterung von Gummi in Bodennähe ist für Menschen, Pflanzen und Tiere gesundheitsschädigendAutoreifen. Wenn die Eine Ozonkonzentration über dem Grenzwert von 120 μg/m³ liegtgilt sogar als schädigend für Menschen, Pflanzen und Tiere, siehe ''physiologische Wirkung''. ==== Auf- und Abbau von Ozon ==== Ein interessantes Phänomen ist dies schädlich für die Gesundheit, dass im Sommer in Reinluftgebieten sogar eine höhere Ozon-[[Konzentration]] erreicht wird als in den Städten. Die Reaktion Neben der Menschen auf [[Ozon#Entstehung|UV-Strahlung]] wird die hohen Ozonwerte ist unter dem Punkt Konzentration von bodennahem Ozon von zwei Komponenten bestimmt, den [[Stickoxide]]n und [[Kohlenwasserstoffe]]n: '''Einfluss der Stickoxide'Physiologische Wirkung'' nachzulesen.
Die Einen wesentlichen Einfluss auf bodennahes Ozon-haben die verschiedenen [[KonzentrationStickoxide]] in Reinluftgebieten ist im Sommer teilweise höher als in den Städten. Durch , die vielen Autoabgase in den Städtenbei der Verbrennung von [[fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffen]] entstehen, ist die NO-z. B. [[KonzentrationStickstoffdioxid]] sehr hoch(NO<sub>2</sub>) und Stickstoffmonoxid (NO) aus Abgasen im Straßenverkehr und der Industrie. Dieses Stickoxid wirkt In Abhängigkeit von der Ozonbildung entgegenTageszeit 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: NO<sub>2</sub> + UV-Strahlung → NO∙ + O∙ (Reaktion 1): NO<sub>2</sub> wird durch die UV-Strahlung zu Radikalen gespalten.
O∙ + O<sub>2</sub> → O<sub>3</sub> (Reaktion 2: Ozonbildung - das Sauerstoffradikal verbindet sich mit einem Sauerstoffmolekül (O<sub>2</sub>) zu Ozon)
Abbau durch Die gestiegene Konzentration von Stickstoff'''mon'''oxid (NO) führt im weiteren Verlauf des Tages zu Ozonabbau: O<sub>3</sub> + NO∙ → NO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> (Reaktion 3: Ozonabbau)
O<sub>3</sub> + NO∙ → Je stärker die Sonne scheint, desto mehr Ozon wird gebildet und umso stärker wird NO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> (Reaktion 3)abgebaut.
Je stärker die Sonne scheint, desto mehr Ozon und umso weniger NO<sub>2</sub> ist vorhanden. NO<sub>2</sub> wird durch die UV-Strahlung gespalten.
'''Abbau der Stickoxide durch Kohlenwasserstoffe'''
In der Atmosphäre befinden sich auch flüchtige [[organische Verbindung]]en wie unverbrannte [[Kohlenwasserstoffe]](HC), die sowohl von Menschen als auch von Vegetationen verursacht werdenz. B. aus dem Abgas im Straßenverkehr. HC werden von reagieren mit OH-Radikalen oxidiert und zu Peroxid-Radikalen R-O-O{{*}}. Die Peroxid-Radikale oxidieren NO NO∙ zu NO<sub>2</sub>, ohne dass dabei O<sub>3</sub> verbraucht wird.
R-O-O∙ + NO → R-O∙ + NO<sub>2</sub> (Reaktion 4)
Der Kreislauf schließt sichIn reiner Luft kann demnach Ozon nur langsamer abgebaut werden. Langanhaltend hohe Ozonbelastungen können also gerade in verkehrsarmen Gegenden auftreten, da nur in Städten die Autoabgase dafür sorgen, wenn dass nachts wiederum die Reaktionen 1 und 2 wieder stattfindenOzonkonzentration 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 der Stratosphäre, aber eine schädliche Wirkung in Bodennähe.
== 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]
* [http://www.chemie.unterricht.ws/downloads/ozon.pdf Foliensatz]
* [http://www.seilnacht.com/{{c}}Lexikon/Ozon.htm Ozon und Ozonloch]* [http://www.tk-logo.de/lexikon/o/rmenue.php3?li=./ozonschicht.html Ozonschicht]
* [http://www.physik.uni-oldenburg.de/Docs/puma/1624.html Bodennahes Ozon]
* [http://www.ping.de/schule/pg-herne/p-wetter/luft/ozon.htm Bodennahes Ozon 2]
* [http://www.schule.bremen.de/schulen/szobraun/umwelt_entwicklg/ozonloch/was_ist_ozon.htm Was ist Ozon?]
* [http://www.atmosphere.mpg.de/enid/Klima_kurz_gefasst/-_Stratosphaere_2l0.html Stratosphäre]
* [http://www.atmosphere.mpg.de/enid/Basis/1__Die_Stratosphaere_verstehen_1m9.html Stratosphäre 2]
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Ozon

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