Describe el proceso de interpretación de los fenómenos químicos asociados al debilitamiento de la capa de ozono que culminó con en el otorgamiento del Premio Nobel en Química en el año 1995.

1. PRESENTAPRESENTA

2. QUÍMICA DEL AGOTAMIENTO DELQUÍMICA DEL AGOTAMIENTO DEL
OZONO ATMOSFÉRICOOZONO ATMOSFÉRICO

3. 1995: el Premio Nobel de Qímica es otorgado a1995: el Premio Nobel de Qímica es otorgado a
tres investigadores:tres investigadores:
“... por sus trabajos en química atmosférica, principalmente en
lo concerniente a la formación y descomposición del ozono”

4. En 1970, Paul Crutzen demostró queEn 1970, Paul Crutzen demostró que
los óxidos de nitrógeno NO y NOlos óxidos de nitrógeno NO y NO22
,,
reaccionan catalíticamente (sinreaccionan catalíticamente (sin
consumirse en el proceso) con elconsumirse en el proceso) con el
ozono atmosférico, acelerando así suozono atmosférico, acelerando así su
descomposición.descomposición.
NO + ONO + O33  NONO22 + O+ O22
OO33 + radiación-uv+ radiación-uv  OO22 + O+ O
NONO22 + O+ O  NO + ONO + O22
2O2O33  3O3O22(reacción neta)(reacción neta)

5. En 1971, HaroldEn 1971, Harold
Johnston, advirtió elJohnston, advirtió el
peligro quepeligro que
representaban para larepresentaban para la
capa de ozono lascapa de ozono las
emisiones de óxidos deemisiones de óxidos de
nitrógeno provenientesnitrógeno provenientes
de los vuelosde los vuelos
supersónicossupersónicos
comercialescomerciales
Esta amenaza parecióEsta amenaza pareció
desvanecerse cuando (pordesvanecerse cuando (por
motivos alejados de la temáticamotivos alejados de la temática
ambiental) fueron abandonadosambiental) fueron abandonados
los proyectos de desarrollo delos proyectos de desarrollo de
estas aeronaves.estas aeronaves.

6. En 1974, Molina y Rowland
demuestran que los CFC
producidos por la
industria pueden ascender
gradualmente a la
estratósfera
Allí, la intensa radiación
uv, libera átomos de
cloro ... el cloro ataca al
ozono.
CFCF22ClCl22 + radiación-uv+ radiación-uv  CFCF22Cl + ClCl + Cl
Cl +Cl + OO33  ClO +ClO + OO22

7. Molina y Rowland advierten que puede ocurrir unMolina y Rowland advierten que puede ocurrir un
descenso significativo en el ozono estratosféricodescenso significativo en el ozono estratosférico
en el curso de pocas décadas ...en el curso de pocas décadas ...
... pero en 1985, en la Antártida,... pero en 1985, en la Antártida,
sonó la alarma!sonó la alarma!
Nadie esperaba la reducciónNadie esperaba la reducción
drástica medida por un grupo dedrástica medida por un grupo de
meteorólogos británicos ... elmeteorólogos británicos ... el
“agujero de ozono”“agujero de ozono”
¿Qué estaba sucediendo?¿Qué estaba sucediendo?

8. ¿Por qué una disminución tan brusca?¿Por qué una disminución tan brusca?
¿Por qué sobre la Antártida?¿Por qué sobre la Antártida?
¿Por qué se agrava en primavera?¿Por qué se agrava en primavera?
Ninguno de los modelos disponiblesNinguno de los modelos disponibles
podía explicar estos hechospodía explicar estos hechos

9. La respuesta más verosímil fue aportadaLa respuesta más verosímil fue aportada
por Crutzen y su equipo ...por Crutzen y su equipo ...
Recordemos: los CFC destruyen el ozono medianteRecordemos: los CFC destruyen el ozono mediante
un mecanismo propuesto por Molina y Rowlandun mecanismo propuesto por Molina y Rowland
CFCF22ClCl22 + radiación-uv+ radiación-uv  CFCF22Cl + ClCl + Cl
Cl +Cl + OO33  ClO +ClO + OO22
¡NO LO PIERDAN DE VISTA!

10. La clave está en el ClO y en Cl libresLa clave está en el ClO y en Cl libres
Estos gases reaccionan con otros componentesEstos gases reaccionan con otros componentes
de la atmósfera como el metano (CH4) y elde la atmósfera como el metano (CH4) y el
dióxido de nitrógeno (NO2):dióxido de nitrógeno (NO2):
Cl + CHCl + CH44  HCl + CHHCl + CH33
ClO + NOClO + NO22  ClONOClONO22
El HCl y el ClNOEl HCl y el ClNO22
no reaccionan con el ozono.no reaccionan con el ozono.
Forman el “depósito de cloro” ... por ello los primerosForman el “depósito de cloro” ... por ello los primeros
modelos no anticipaban un daño considerable a causamodelos no anticipaban un daño considerable a causa
de los CFC.de los CFC.
PERO ... ¿ENTONCES?

11. ... entonces, NEP:... entonces, NEP:
““Nubes Estratosféricas Polares”Nubes Estratosféricas Polares”

Durante el crudo invierno antártico la temperaturaDurante el crudo invierno antártico la temperatura
en la estratósfera cae por debajo de los -80 °C.en la estratósfera cae por debajo de los -80 °C.

Se forman nubes en las que el NO2 queda atrapadoSe forman nubes en las que el NO2 queda atrapado
en partículas sólidas.en partículas sólidas.

Este proceso detiene la eliminación del ClO.Este proceso detiene la eliminación del ClO.

Pero además, la superficie de los cristales en lasPero además, la superficie de los cristales en las
NEP, catalizan la reacción entre los componentesNEP, catalizan la reacción entre los componentes
del “depósito de cloro”del “depósito de cloro”
HCl + ClONOHCl + ClONO22  ClCl22 + HNO+ HNO33

12. ➔Cuando llega la primavera, la radiación uv disocia las
moléculas de Cl2
➔El Cl libre reacciona con el O3 para formar ClO
➔Y como todavía hay poco NO2 disponible el ClO no
se “deposita”
➔Por el contrario, reacciona consigo mismo
ClO + ClOClO + ClO  ClCl22OO22
Entonces vuelve a intervenir la radiación uv:Entonces vuelve a intervenir la radiación uv:
ClCl22OO22 + radiación-uv+ radiación-uv  2Cl2Cl + O+ O22
Se forma cloro libre ...Se forma cloro libre ...
el ciclo vuelve a empezarel ciclo vuelve a empezar

13. En 1987 la comunidad internacional acordó una serie deEn 1987 la comunidad internacional acordó una serie de
medidas tendientes a eliminar las emisiones dañinas paramedidas tendientes a eliminar las emisiones dañinas para
la capa de ozono.la capa de ozono.
Este acuerdo quedó plasmado en el llamado Protocolo deEste acuerdo quedó plasmado en el llamado Protocolo de
Montreal.Montreal.
Se espera que el proceso de recuperación del ozonoSe espera que el proceso de recuperación del ozono
estratosférico empiece a notarse a partir de los primerosestratosférico empiece a notarse a partir de los primeros
años del siglo XXIaños del siglo XXI
No obstante, los cálculos más optimistas, estiman que laNo obstante, los cálculos más optimistas, estiman que la
recuperación total insumirá no menos de un siglo.recuperación total insumirá no menos de un siglo.
Es el legado del siglo XX a muchas generaciones futuras.Es el legado del siglo XX a muchas generaciones futuras.
Ojalá que hayamos aprendido la lección...Ojalá que hayamos aprendido la lección...

14. Imágenes:Imágenes:
Gif animado “agujero de ozono”:Gif animado “agujero de ozono”:
NASA (liberado para uso educativo)NASA (liberado para uso educativo)
Restantes imágenes:Restantes imágenes:
amparadas bajo licencia Creative Commonsamparadas bajo licencia Creative Commons
Diseño y ejecución: Roberto Calvo / Uruguay EducaDiseño y ejecución: Roberto Calvo / Uruguay Educa