Озон (O₃) образуется и разрушится в атмосферных слоях (тропосфере и стратосфере) за счет различных химических процессов, которые различаются по своим механизмам и условиям.

Стратосфера

В стратосфере озон образуется и разрушается в основном с помощью следующих процессов:

Образование озона:

Диссоциация молекул кислорода (O₂): Ультрафиолетовое (УФ) излучение солнца разрушает молекулы кислорода на атомы:
[ O₂ + \text{hv} \rightarrow 2O ]
где "hv" — это квант света.

Реакция атомов кислорода с молекулами кислорода: Освобожденные атомы кислорода могут соединяться с молекулами O₂ для образования озона:
[ O + O₂ \rightarrow O₃ ]

Разрушение озона:

Диссоциация озона: Озон может также разлагаться под действием УФ-излучения:
[ O₃ + \text{hv} \rightarrow O₂ + O ]

Реакции с атомами кислорода: Образованные атомы кислорода могут затем реагировать с другими молекулами озона, когда:
[ O + O₃ \rightarrow 2O₂ ]

Реакции с химическими веществами: Разрушение озона также может быть вызвано реакциями с химическими веществами, такими как хлор и бром. Например, хлор, выделяющийся из хлорфторуглеродов (CFC), может инициировать реакцию разрушения озона:
[ Cl + O₃ \rightarrow ClO + O₂ ]
[ ClO + O \rightarrow Cl + O₂ ]
Эти реакции показывают катализирующее влияние хлора на разрушение озона.

Тропосфера

В тропосфере процессы образования озона отличаются из-за наличия загрязняющих веществ и менее интенсивного УФ-излучения.

Образование озона:Фотохимические реакции: Озон формируется в результате сложных фотохимических процессов, включающих окисление углеводородов и окисляющих веществ, таких как оксиды азота (NOx). Основные реакции:
[ NO + O₃ \rightarrow NO₂ + O₂ ]
[ NO₂ + \text{hv} \rightarrow NO + O ]
Эти циклы могут приводить к образованию озона.Разрушение озона:Реакции с загрязнителями: Озон может реагировать с различными загрязнителями, такими как углеводороды, что приводит к его разрушению.

Таким образом, образование и разрушение озона в стратосфере и тропосфере происходит через разные последовательности реакций и механизмы в зависимости от наличия солнечного излучения и различных химических веществ в атмосфере.