Ozone et environnement

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.

Bonjour,

Je lis en ce moment des articles sur la destruction de la couche d’ozone. Si je comprends bien les bases, en gros l’ozone stratosphérique protège la Terre des rayons ultraviolets (nocifs) du soleil. Mais sur quelle base on sait exactement quelles substances détruisent cette couche d’ozone ? Par exemple, on cite souvent les NOx, le CO2, etc. Mais pour quelle raison physico-chimique ces substances sont-elles mauvaises pour elle? Est-ce une raison de spectre d’absorption dans l’IR qui cause cela ?

J’ai lu que dans l’atmosphère NO2 se décomposait en NO et O à des petites longueurs d’ondes. Si tel est le cas, c’est pas plutôt bien ? Peut-être que NO est pire que NO2 pour la destruction, je ne sais pas mais j’ai souvent entendu la règle d’ "il faut trois atomes" pour que ça détruise la couche.

Merci d’avance!

Si tu lis l’anglais et que t’es un peu à l’aise en chimie, tu peux lire ceci. Sinon, voici ce que je peux en dire:

Mais pour quelle raison physico-chimique ces substances sont-elles mauvaises pour elle? Est-ce une raison de spectre d’absorption dans l’IR qui cause cela ?

Non, ce n’est pas une histore d’absorption dans l’IR. À l’inverse, quand on parle de petites longueurs d’ondes, on parle d’absorption dans la zone des UVs, qui sont des rayons beaucoup plus énergétiques ($\lambda$ < 320 nm, donc on est clairement dans l’UV).

En sois, les molécules que tu présentes ne sont pas "mauvaise" pour l’ozone. Le problème, c’est qu’effectivement, ça se décompose en espèces réactives, NO, HO, Cl, qui sont tout sauf stables (c’est des molécules dont le nombre d’électron est pas forcément pair, déjà, donc ça sens pas bon ^^ ).

Et sinon, il s’agit de catalyseur, car l’ozone se détruit de lui même au bout d’un certain temps, ces composés accélèrent juste sa destruction.

Si tel est le cas, c’est pas plutôt bien ? Peut-être que NO est pire que NO2 pour la destruction […]

Eh bien NO possède un nombre impair d’électron, tout comme NO2. À partir de là, chimiquement, ça se passe toujours très mal (comprendre que ces espèces vont chercher à récupérer un électron là ou il le peut).

Le truc, c’est que la réaction

$$\ce{NO2 -> NO + O}$$

génère aussi un $\ce{O}$, qui est lui aussi réactif (parce que certes, son nombre d’électron est pair, mais manque de pot, dans la version générée, tout les électrons sont pas appariés). Donc je dirais pas que c’est "mieux".

[…] je ne sais pas mais j’ai souvent entendu la règle d’ "il faut trois atomes" pour que ça détruise la couche.

Nan. La règle, ce serait plutôt "il faut des radicaux" ;)

EDIT: je n’ai pas trouvé de mécanisme dans lequel $\ce{CO2}$ était impliqué. Et il semblerait qu’il n’y aie pas d’effet de ce composé. Lui, il intervient dans l’effet de serre, qui est tout autre (et qui implique lui les rayonnement infrarouge).

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Presque, mais y’a une histoire de probabilité.

Ce qu’il faut bien comprendre, c’est que la génération d’ozone suis principalement la réaction suivante:

$$\ce{O + O_2 + M -> O3 + M}$$

Ou $\ce{M}$ est n’importe quel autre molécule ou particule qui passe par là. D’après ce vieil article, il doit s’agir d’une collision entre 3 corps (question d’énergie). Ce genre de collision est évidement moins fréquentes qu’une collision entre deux corps.

Et justement, quand on regarde le cycle de destruction de l’ozone,

$$\begin{array}{l}\ce{O3 + X -> XO + O2}\\\ce{XO + O -> O2}\\\hline\ce{O3 + O -> 2 O2}\end{array}$$

(où $\ce{X = NO, HO, Cl}$)

… On voit qu’il s’agit de collisions à deux corps, donc beaucoup plus probables. Pire que ça, $X$ est régénéré (puisque catalytique), donc il peut recommencer avec d’autres molécules de $\ce{O3}$. Ce cycle catalytique détruit également les $\ce{O}$ radicalaires, ce qui empêche la réaction de formation d’ozone d’arriver. Et pire encore, si on regarde l’exemple du $\ce{N2O}$, on a

$$\ce{N2O + O -> 2 NO}$$

soit la formation de deux molécules catalysant la destrution de $\ce{O3}$ par $\ce{O}$.

Bref, c’est l’horreur :p

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