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Übung: Ozon - Abbau

Aufgabe

Wie verläuft die Bildung des Ozons?

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Durch Addition atomaren Sauerstoffs an ein Sauerstoffmolekül im Duett-Zustand.

Durch Addition atomaren Sauerstoffs an ein Sauerstoffmolekül im Triplett-Zustand.

Zunächst bildet sich ein Ozondiradikal, das im Gleichgewicht mit der entsprechenden 1.3-dipolaren Grenzstruktur steht.

Zunächst bildet sich ein Ozonbiradikal, das im Gleichgewicht mit der entsprechenden 1.2-bipolaren Grenzstruktur steht.

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Aufgabe

Mitte der achtziger Jahre wurde zum ersten Mal ein starker Abfall der Ozonkonzentration in der Stratosphäre über der Antarktis entdeckt. Es gibt starke Anhaltspunkte dafür, dass das so genannte Ozoloch durch synthetisch hergestellte Fluorchlorkohlenwasserstoffe verursacht wurde. Welche der folgenden Aussagen treffen zu?

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In FCKWs sind sämtliche H-Atome durch Fluor oder Chlor ersetzt.

Die bspw. als Kühlflüssigkeit in Kühlschränken verwendeten Verbindungen sind gasförmig, geruchlos, nicht toxisch und nicht entflammbar und damit chemisch sehr reaktiv.

FCKWs sind in der unteren Atmosphäre der Erde sehr stabil, werden aber in der Stratosphäre durch Einwirkung energiereicher Strahlung homolytisch in Radikale gespalten. Die dabei entstehenden Chlorradikale sind die eigentliche Ursache für den Ozonabbau.

FCKWs haben eine Halbwertzeit von einigen Jahrzehnten.

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Aufgabe

Welche der folgenden Aussagen zum Ozonabbau sind wahr?

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Der Vorgang des Ozon-Abbaus entspricht einer Kettenübertragung, bei der sich das Chlorradikal an das Ozonmolekül addiert und dabei ein Stickstoffmolekül freisetzt.

Der Vorgang entspricht einer Kettenreaktion, bei der sich das Chlorradikal an das Ozonmolekül addiert und dabei ein Sauerstoffmolekül freisetzt.

Das so gebildete Chloroxydradikal reagiert mit weiterem Ozon unter Freisetzung von weiterem Sauerstoff. In diesem Schritt der Kettenreaktion wird auch ein neues Chlorradikal gebildet, das wiederum weiteres Ozon angreift und zerlegt.

Die Kettenreaktion läuft bis zu einer Kettenverzweigung, die dann einerseits zu molekularem Chlor und andererseits zu Fluorchlorkohlenwasserstoffen führt.

Die Kettenreaktion läuft bis zu einem Kettenabbruch, der dann entweder zu molekularem Chlor oder wieder zu Fluorchlorkohlenwasserstoffen führt.

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