[[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, giftiges [[giftig]]es 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]]
=== 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.
*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.
== 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 der sogenannten [[Ozon#Stratosph.C3.A4re_.28atmosph.C3.A4risches_Ozon.29|Ozonschicht in ca. 30 km Höhe (der Stratosphäre)]].
=== Troposphäre (bodennahes Ozon)===
==== Auf- und Abbau von Ozon ====
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]] wird die Konzentration von bodennahem Ozon von zwei Komponenten bestimmt, den [[Stickoxide]]n und [[Kohlenwasserstoffe]]n:
'''Einfluss der Stickoxide'''
Ein interessantes Phänomen ist, dass Einen wesentlichen Einfluss auf bodennahes Ozon haben die Ozon-verschiedenen [[KonzentrationStickoxide]] in Reinluftgebieten im Sommer teilweise höher als in den Städten ist. Eine wesentliche Rolle hierbei spielen 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 StickstoffdioxidStickstoff'''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: Das Ozonbildung - das Sauerstoffradikal verbindet sich mit einem Sauerstoffmolekül (O<sub>2</sub>) zu Ozon)
Bestandteile der Autoabgase wie Stickstoffmonoxid Die gestiegene Konzentration von Stickstoff'''mon'''oxid (NO) können Ozon auch wieder zerstören, diese Reaktion überwiegt bei geringerer Sonneneinstrahlung, also abendsführt im weiteren Verlauf des Tages zu Ozonabbau: O<sub>3</sub> + NO∙ → NO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> (Reaktion 3: Ozonabbau)
Je stärker die Sonne scheint, desto mehr Ozon wird gebildet und umso weniger stärker wird NO<sub>2</sub> ist vorhandenabgebaut.
'''Abbau der Stickoxide durch Kohlenwasserstoffe'''
In der Atmosphäre befinden sich auch flüchtige [[organische Verbindungen 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.
R-O-O∙ + NO → R-O∙ + NO<sub>2</sub> (Reaktion 4)
=== 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 Ozonlochs reden.
* 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
== 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]