¿Cómo se forma la capa de ozono y por qué las moléculas de oxígeno se combinan con un solo átomo de O, si el oxígeno es estable?

La capa de ozono se encuentra a una altitud en la atmósfera de entre 12 y 19 millas, aunque su grosor varía según la estación. Tiene una concentración ligeramente mayor de ozono (O3) (10 partes por millón de moléculas de gas) que el resto de la atmósfera (0.3 partes por millón). Se forma debido a la radiación solar que, en un rango de frecuencia particular, es absorbida por varias moléculas y que las separan, produciendo a veces átomos de oxígeno libres altamente energéticos. Estos luego se combinan con oxígeno ordinario (aunque las reacciones reales son más complicadas que eso) para formar ozono de menor energía. Esto eventualmente se descompone en oxígeno ordinario de energía aún más baja, pero como esto no sucede inmediatamente, hay una cantidad residual de ozono que se acumula en estas altitudes. Esto es afortunado para nosotros porque la radiación a estas frecuencias sería muy dañina para la vida.

La capa de ozono se forma cuando los rayos UV-215 y más radiación energética del Sol rompen las moléculas de oxígeno y nitrógeno. El argón y el NOx juegan un papel en el frenado temporal de los átomos de oxígeno monoatómicos. La forma final que produce justo antes de que se descomponga en ozono es (típicamente) N2O5, lo que hace que N2 + O2 + O3.

Los átomos de oxígeno se atascan en muchas cosas “allá arriba”. Si el vapor de agua queda fuera de él, se reforma “mucho” oxígeno y también algo de ozono. Los contaminantes reducen la cantidad de ozono que se forma, en estado estacionario.

Debido a que el átomo de O único NO es estable, y es poco probable que choque con otro oxígeno monoatómico. La molécula de ozono se encuentra en un estado de energía global más bajo que las moléculas O + O [matemáticas] _2 [/ matemáticas].