Ozon (${\text{O}}_3$) to bardzo reaktywna odmiana alotropowaodmiana alotropowaodmiana alotropowa tlenu, który składa się z trzech atomów tlenu. W stanie gazowym ma niebieskawą barwę, a jego zapach może kojarzyć się z wonią powietrza po burzy.

Te małe ($< 1 \text{nm}$) cząsteczki znajdują się w atmosferze ziemskiej. Jest ona podzielona na kilka warstw, więc ozon, dosięgając do $100 \text{km}$ od powierzchni naszej planety, występuje w troposferze, stratosferze oraz w mezosferze. W warstwie przyziemnej – troposferze – jego zawartość jest niska (kilka procent). Ozon troposferyczny, inaczej przyziemny, powstaje na skutek wyładowań elektrycznych, reakcji fotochemicznych tlenków azotu z lotnymi związkami organicznymi w atmosferze, pracy silników elektrycznych, drukarek laserowych i kserokopiarek, a jego obecność jest niekorzystna dla organizmów żywych. Jego największa koncentracja występuje w stratosferze (od około $8$ do $50 \text{km}$). Tam też stanowi ważną ochronną warstwę dla życia na Ziemi. Najmniejsza koncentracja ozonu znajduje się w mezosferze. W stratosferze i mezosferze ozon powstaje i ulega rozpadowi na skutek procesów fotochemicznych. Promieniowanie UV (o długości fali mniejszej niż $240 \text{nm}$) oddziałuje na cząsteczki ditlenu (${\text{O}}_2$), w wyniku czego ulegają one rozpadowi na dwa atomy tlenu ($\text{O}$), a następnie reagują z tlenem cząsteczkowym, tworząc cząsteczki ozonu (${\text{O}}_3$).

Gdzie $\text{M}$ to cząsteczka neutralna, np. ${\text{N}}_3$.

REn5aeXupuQVr

Schemat przedstawia powstawanie ozonu w stratosferze. Promieniowanie ultrafioletowe o długości fali mniejszej niż 240 nanometrów pada na cząsteczkę tlenu ${\mathrm{O}}_2$. Cząsteczka tlenu rozpada się na dwa atomy tlenu zgodnie z reakcją: ${\mathrm{O}}_2$ + hv daje 2O. W związku z dużą gęstością atmosfery prawdopodobieństwo potrójnego zderzenia atomu tlenu, cząsteczki tlenu i cząsteczki neutralnej M jest wysokie. Następuje zderzenie potrójne: $\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2+\mathrm{M}\to {\mathrm{O}}_3+\mathrm{M}$ Powstaje ozon ${\mathrm{O}}_3$. Do powstania ozonu potrzebne jest silne promieniowanie ultrafioletowe.

Tworzona w ten sposób warstwa ozonowawarstwa ozonowa (ozonosfera)warstwa ozonowa (około $30 \text{km}$ od powierzchni Ziemi), stanowi niezwykle ważną osłonę dla Ziemi przed szkodliwym dla organizmów żywych promieniowaniem UV (o długościach fal od $280$ do $320 \text{nm}$). Promieniowanie to dzieli się na UV‑C ($100$-$280 \text{nm}$), UV‑B ($280$-$315 \text{nm}$) oraz UV‑A ($315$-$380 \text{nm}$). Warstwa ozonowa pochłania całkowicie jedynie promieniowanie UV‑C, niecałkowicie promieniowanie UV‑B oraz w bardzo niewielkim stopniu promieniowanie UV‑A. Warstwa ta absorbuje prawie całkowicie szkodliwe dla organizmów żywych promieniowanie nadfioletowe, chroniąc tym samym organizmy żywe przed jego szkodliwym wpływem. Dzięki ochronie w postaci ozonu, do powierzchni Ziemi dociera go zaledwie kilka procent. Należy jednak pamiętać, że na skutek niekorzystnej działalności antropogenicznej, warstwa ta została w $\text{XX}$ wieku mocno uszczuplona.

Rozpad cząsteczek ozonu zachodzi na drodze reakcji katalitycznych z tlenkami azotu, chloru oraz z rodnikami wodorotlenowymi. Działanie chloru jest w tym aspekcie najbardziej efektywne, ponieważ pojedynczy atom chloru może spowodować rozpad tysięcy cząsteczek ozonu.

• $\text{X}$ – atom chloru, azotu lub wodoru.

W latach $70.$ $\text{XX}$ wieku dowiedziono, że głównym źródłem chloru w stratosferze były freony, które ulegały rozpadowi pod wpływem krótkofalowego promieniowania UV ($175$-$220 \text{nm}$).

Związki te dawniej były stosowane masowo jako gazy nośne w aerozolach, substancje chłodzące w lodówkach i klimatyzatorach.