Réponse exacte : 1-4 heures
L'ozone est le nom commercial du trioxygène de la molécule IUPAC. C'est une molécule inorganique et sa formule chimique comporte trois atomes d'oxygène avec des liaisons covalentes. La masse molaire de l'ozone est d'environ quarante-huit grammes par mole. Le gaz est bleu pâle et a une odeur piquante.
L'ozone est l'allotrope le moins stable de l'oxygène diatomique appelé dioxygène. Dans la basse atmosphère, l'ozone se décompose en dioxygène et est très instable. Le point de fusion, ainsi que le point d'ébullition de l'ozone, est inférieur à -100 degrés Celsius. Le gaz est moyennement dense à température ambiante. Le gaz est présent en concentrations infimes dans l'atmosphère.
Combien de temps faut-il à l'ozone pour se dissiper ?
Lorsque les rayons ultraviolets (UV) tombent sur la molécule de dioxygène, des décharges électriques se produisent dans l'atmosphère terrestre et de l'ozone se forme. La concentration de gaz est très élevée dans les couches supérieures de l'atmosphère et absorbe la majorité du rayonnement ultraviolet provenant du soleil. La structure de l'ozone a été identifiée pour la première fois en 1865. Plus tard, il a été déterminé que la molécule avait une configuration courbée et qu'elle était faiblement paramagnétique. Dans des conditions appropriées, le gaz se transforme en un liquide bleu foncé. De plus, le liquide se transforme en un solide violet-noir.
Comme l'ozone est très instable, sa présence dans le gaz liquide et concentré se décompose de manière explosive à des températures élevées ou à un réchauffement rapide plus près du point d'ébullition. Commercialement, le composé n'est utilisé qu'à de faibles concentrations. Cependant, l'ozone a un pouvoir oxydant élevé et est un excellent oxydant. En conséquence, l'ozone a diverses applications grand public et industrielles liées à l'oxydation.
| Concentration d'ozone | Temps mis par l'ozone pour se dissiper |
| Faibles concentrations | Une à deux heures |
| Concentrations élevées | Trois à quatre heures |
Les experts en chimie ont identifié que dès que les conditions deviennent favorables, le troisième atome d'oxygène présent dans l'ozone se désagrège et la molécule se transforme en dioxygène. Si les concentrations d’ozone sont faibles, il faut une à deux heures pour que la molécule se dissipe. En revanche, lorsque la concentration augmente, il faut trois à quatre heures pour dissiper l’ozone.
Pourquoi faut-il autant de temps pour que l'ozone se dissipe ?
Dans la couche supérieure de la stratosphère, de fortes concentrations d'ozone sont présentes. Cette couche s'appelle la couche d'ozone et est responsable de la protection de la terre contre le rayonnement ultraviolet nocif émis par le soleil. La couche d'ozone est la principale raison de la survie de toutes les plantes et animaux à la surface de la Terre. L'exposition directe aux rayons ultraviolets peut entraîner un cancer de la peau et peut être mortelle. Cependant, la couche d'ozone s'appauvrit lentement à cause des gaz nocifs tels que les chlorofluorocarbures libérés par divers appareils électriques tels que réfrigérateurs et les climatiseurs.
L'ozone est dissipé en dioxygène de deux manières. La première méthode est lorsque la molécule réagit avec les rayons UV, et la seconde lorsqu'elle réagit avec l'oxygène. Parmi les rayons UV, la molécule absorbe le rayonnement UV-B ou UV-C et se décompose en dioxygène et en oxygène simple. Cet oxygène unique réagit alors avec plus de molécules d'ozone et forme deux molécules de dioxygène. Cependant, si le dioxygène répond avant l'ozone avec un seul oxygène, il redeviendra alors de l'ozone. Ce cycle continue jusqu'à ce que l'ozone trouve des conditions appropriées pour rester stable.
L'exposition directe à des concentrations élevées peut être nocive et causer des problèmes respiratoires. Dans certains cas, la surexposition à l'ozone a également entraîné une défaillance des organes. L'ozone est un polluant et la concentration de gaz dans l'environnement ne doit pas dépasser 0.1 ppm. Cependant, l'ozone a été identifié comme un excellent désinfectant de l'eau et est mélangé en quantités infimes dans l'eau à des fins de pureté.
Conclusion
Globalement, on peut conclure que l'ozone est un allotrope de la molécule dioxygène et qu'il est présent en faible quantité dans l'environnement. Cependant, sa présence est très riche dans la couche supérieure de l'atmosphère. Le gaz est responsable de la protection de la terre contre le rayonnement ultraviolet nocif provenant du soleil.
En moyenne, il faut entre une et quatre heures pour qu'une molécule d'ozone se dissipe. Le gaz redevient oxygène après avoir réagi avec la lumière du soleil ou un seul oxygène. L'ozone est un gaz précieux et a de nombreuses utilisations, comme un désinfectant. Des concentrations élevées d'ozone dans l'environnement sont dangereuses.
Bibliographie
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643803002068
- https://www.nature.com/articles/nature04746
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