Номер 1, страница 179, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. В чем причина разрушения озонового слоя?

1. Разрушение озонового слоя, который защищает Землю от большей части вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца, происходит в основном из-за выбросов в атмосферу антропогенных (созданных человеком) химических веществ, известных как озоноразрушающие вещества (ОРВ).

Основными виновниками являются хлорфторуглероды (ХФУ) и галоны. Эти вещества исторически широко использовались в холодильниках, кондиционерах, аэрозольных баллончиках, огнетушителях и в качестве промышленных растворителей. Будучи очень стабильными в нижних слоях атмосферы (тропосфере), они со временем достигают стратосферы (высота 10-50 км), где находится озоновый слой.

В стратосфере под воздействием жесткого ультрафиолетового излучения молекулы этих веществ распадаются, высвобождая атомы хлора ($Cl$) и брома ($Br$), которые действуют как катализаторы в процессе разрушения озона ($O_3$).

Механизм разрушения озона можно описать следующими каталитическими циклами:

Цикл разрушения озона хлором:

1. Атом хлора отрывает атом кислорода от молекулы озона, образуя оксид хлора ($ClO$) и молекулярный кислород ($O_2$):

$Cl + O_3 \rightarrow Clo + O_2$

2. Оксид хлора ($ClO$) реагирует со свободным атомом кислорода ($\text{O}$), который присутствует в стратосфере, высвобождая атом хлора ($Cl$) и образуя еще одну молекулу кислорода ($O_2$):

$Clo + o \rightarrow Cl + O_2$

В результате этого цикла атом хлора высвобождается и снова готов атаковать другую молекулу озона. Один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул озона, прежде чем будет удален из стратосферы. Общая (суммарная) реакция выглядит так:

$O_3 + o \rightarrow 2O_2$

Цикл разрушения озона бромом:

Атомы брома, высвобождающиеся из галонов, действуют аналогично, но еще более эффективно, чем атомы хлора.

Особо сильное разрушение озонового слоя наблюдается над полярными регионами, особенно над Антарктидой, где образуется так называемая "озоновая дыра". Это связано с экстремально низкими температурами в зимний период, которые способствуют образованию полярных стратосферных облаков. На поверхности ледяных кристаллов этих облаков происходят химические реакции, которые превращают неактивные соединения хлора в его активные, озоноразрушающие формы. С наступлением полярной весны солнечный свет запускает массовое разрушение озона.

К другим озоноразрушающим веществам относятся тетрахлорметан ($CCl_4$), метилхлороформ ($CH_3CCl_3$) и закись азота ($N_2O$).

Благодаря международным усилиям, в частности Монреальскому протоколу 1987 года, производство и использование основных ОРВ, таких как ХФУ, было в значительной степени прекращено, что привело к постепенному началу восстановления озонового слоя.

Ответ: Основной причиной разрушения озонового слоя является выброс в атмосферу антропогенных хлор- и бромсодержащих химических веществ (прежде всего, хлорфторуглеродов и галонов), которые, достигая стратосферы, действуют как катализаторы в реакциях распада молекул озона ($O_3$).