Osôn

Oddi ar Wicipedia
Neidio i: llywio, chwilio
Osôn
Skeletal formula of ozone with partial charges shown with some dimensions
Ball and stick model of ozone Spacefill model of ozone
Electrostatic potential map of ozone
Dynodwyr
Rhif CAS 10028-15-6 YesY
PubChem 24823
ChemSpider 23208 YesY
UNII 66H7ZZK23N YesY
Rhif yr EU 233–069–2
MeSH Ozone
ChEBI CHEBI:25812 YesY
Rhif RTECS RS8225000
Cyfeirnodau Gmelin 1101
Priodweddau
Molecular formula O3
Molar mass 48.00 g mol−1
Golwg Nwy glas golau
Dwysedd 2.144 mg cm−3 (at 0 °C)
Pwynt berwi −192.2 °C; −313.9 °F; 81 K
Pwynt berwi −112 °C; −170 °F; 161 K
Hydoddedd mae'n hydoddi'n hawdd mewn asid swlffwrig neu carbon tetraclorid (CCl4)
Indecs plygiant (nD) 1.2226 (hylif)
Strwythur
Grŵp gofod C2v
Geometreg y cyfesurynnau Croeslin
Siap Moleciwlar Dihedral
Hybridisation sp2 am O1
Moment deupol 0.53 D
Thermo-cemeg
Entropi So298 238.92 J K−1 mol−1
Newid enthalpi ΔfHo298 142.67 kJ mol−1
Peryglon
Dosbarthiad EU (67/548/EEC) Oxidizing Agent O Irritant Xi
NFPA 704
Flammability code 0: Will not burn. E.g., water Health code 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g., VX gas Reactivity code 4: Readily capable of detonation or explosive decomposition at normal temperatures and pressures. E.g., nitroglycerin Special hazard OX: Oxidizer. E.g., potassium perchlorateNFPA 704 four-colored diamond
Cyfansoddion Perthnasol
Cyfansoddion perthnasol Swlffwr deuocsid
Triswlffwr
Deuswlffwr monocsid
Oni nodir yn wahanol, nodir data ar gyfer defnyddiau yn eu cyflwr arferol (ar dymheredd o 25 °C (77 °F), 100 kPa)
 YesY (verify) (what is: YesY/N?)
Infobox references

Nwy sydd yn bresennol yn atmosffer y Ddaear, ac sydd wedi’i ffurfio o dri atom o ocsigen (O3), ydy Osôn.

Darganfuwyd y nwy osôn, a enwir ar ôl y gair Groegaidd am "arogl", yn 1839 gan C. F. Schönbein. Fodd bynnag, ni chafodd ei fodolaeth yn yr atmosffer ei gydnabod tan 1850, nac ychwaith yr haen osôn tan ddechrau’r ugeinfed ganrif.

Caiff osôn ei greu a’i ddinistrio’n gyson drwy adweithiau cemegol naturiol yn y stratosffer. Y mae ocsigen yn dueddol o fodoli fel ocsigen moleciwlar (O2) yn yr atmosffer. Pan gaiff ymbelydredd uwchfioled (sef ymbelydredd solar â thonfedd rhwng 2.4 a 3.2 × 10−7m) ei amsugno gan yr ocsigen moleciwlar, mae’r ocsigen moleciwlar yn gwahanu i ffurfio dau atom o ocsigen. Mae gan ocsigen atomig (O) le i ddau le gwag i electronau yn ei blisgyn electron (electron shell) allanol. Golyga hyn fod ocsigen atomig yn methu bodoli am hir fel atom rhydd. Er mwyn cael plisgyn electron allanol llawn, mae ocsigen yn uno ag elfennau neu gyfansoddion i rannu’r pâr o electronau ychwanegol gofynnol. Weithiau, yr elfen ofynnol hon yw atom arall o ocsigen, i ffurfio ocsigen moleciwlar (O2). Ar adegau prin arall, fodd bynnag, a thua miliwn gwaith yn llai cyffredin, y sylwedd arall yw ocsigen moleciwlar, a chaiff moleciwl o osôn ei greu. Yn syml, O + O2 → O3. Gelwir y broses hon o ffurfio osôn yn ffotolysis (photolysis).

Wrth i osôn amsugno ymbelydredd uwchfioled, y mae’n derbyn digon o egni i oresgyn y rhwymau cemegol sy’n cysylltu’r tri atom, proses a elwir yn ffotoddatgysylltiad (photodissociation). Yn syml, O3 → O2 + O. Sylwer bod heulwen yn hanfodol ar gyfer cynhyrchiad osôn (wrth i ymbelydredd uwchfioled wahanu ocsigen moleciwlar) a’i ddinistrio (gan ymbelydredd uwchfioled), felly nid yw’r adweithiau’n medru digwydd mewn tywyllwch. Er mai dyma’r broses fwyaf adnabyddus o ddinistrio osôn naturiol, y mae ocsidiau hydrogen a nitrogen, ymysg eraill, hefyd yn troi osôn yn ôl i ocsigen. Y mae ffurfiant a distryw osôn yn yr atmosffer yn hafal o dan amodau naturiol ac yn cadw mewn cydbwysedd; caiff tua biliwn tunnell ei ffurfio a’i ddinistrio’n naturiol pob blwyddyn. Yr adweithiau cemegol yma sydd bennaf gyfrifol am atal mwyafrif yr ymbelydredd uwchfioled mwyaf niweidiol rhag cyrraedd wyneb y ddaear. Rhennir ymbelydredd uwchfioled (UV) i dri israniad, o’r enw UV-A, UV-B ac UV-C. UV-A yw’r ymbelydredd sy’n hirach na 3.2 × 10−7m, ac nid yw’n cael ei amsugno gan osôn o gwbl; UV-B sydd â thonfedd o 2.8–3.2 × 10−7m ac fe’i hamsugnir i raddau gan osôn, tra bod gan UV-C tonfedd o 2.4–2.8 × 10−7m ac yn cael ei amsugno bron i gyd gan osôn. Felly UV-C ac UV-B sydd yn bennaf gyfrifol am gynhyrchiad a distryw osôn naturiol.

Caiff crynodiad osôn yn y golofn osôn (ozone column), sef y golofn o atmosffer uwchben 1 cm2 o arwynebedd y ddaear, ei fesur mewn Unedau Dobson (UD). Y mae 1 UD yn cyfateb i 2.69 × 106 moleciwl o osôn. Nid yw crynodiad osôn yn hafal ar draws y byd gan ei fod, yn naturiol, ar ei leiaf yn y trofannau (dim mwy na thua 200–250 UD) ac ar ei fwyaf ger y pegynau (tua 400–500 UD yn ystod y gaeaf). Bodola’r patrwm lledredol hwn oherwydd cylchrediadau atmosfferig sydd yn cludo aer o’r trofannau, lle crëwyd yr osôn, i’r pegynau. Ceir amrywiaeth tymhorol naturiol, yn ogystal, wrth i osôn grynhoi yn y lledredau uchaf o ganlyniad i ddiffyg heulwen yn ystod y gaeaf. Ceir mewnbwn o osôn o’r trofannau i’r pegynau ond nid yw’r osôn yn cael ei ddinistrio yn nhywyllwch y gaeaf pegynol.

O ganlyniad i ymyrraeth dynoliaeth, fodd bynnag, ceir lefelau o ond tua 350 UD yn ystod y gaeaf yn hemisffer y de. Y mae gweithredoedd pobl yn cynyddu’r crynodiad (concentration) o rai sylweddau sy’n medru cyflymu’r gyfradd o ddinistrio osôn yn y stratosffer: ocsidiau o nitrogen, hydrogen, bromid a chlorin. Y mae’r anghydbwysedd hwn wedi arwain at ddarwagiad osôn a thwll yn yr haen osôn, sef y twll osôn.

Yn isel yn yr atmosffer, sef yn y troposffer, y mae crynodiad osôn wedi cynyddu oherwydd adweithiau ffotocemegol ar lygryddion anthropogenig. Gall crynodiadau uchel o osôn yn y troposffer niweidio llystyfiant, iechyd pobl ac anifeiliaid, a difrodi rwber a phlastig.

Pwynt berwi osôn yw −111.9°C.

Llyfryddiaeth[golygu]

  • Avallone, L.M. (2005) Ozone. World Book Online Reference Center. World Book, Inc.
  • Goudie, A.S. (2000) Ozone, Yn Thomas, D.G. a Goudie, A. (Gol) The Dictionary of Physical Geography, Blackwell, Rhydychen, t. 352.
  • Reid, S.J. (2000) Ozone and Climate Change: A Beginner’s Guide, Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam, t. 53–128.
Mae'r erthygl hon yn cynnwys testun o'r cofnod Oson ar yr Esboniadur, adnodd addysgiadol agored gan y Coleg Cymraeg Cenedlaethol. Mae gan y cofnod penodol hwnnw'r drwydded agored CC BY-SA 4.0; gweler testun y drwydded am delerau ail-ddefnyddio'r gwaith.