O ozono como filtro protector da Terra Filtros solares

Mariana Ginestal nº20Miguel Saraiva nº22Paulo Gonçalves nº23José Nuno Teixeira nº29

16-01-2009

Índice

Introdução_____________________________________________3

Fotodissociação do O2 e do O3__________________________4

A importância do equilíbrio O2/O3 para a vida na Terra__6

O Ozono como filtro Primordial_________________________7

Filtros mecânicos e filtros químicos, Como actuam?____8

IPS_____________________________________________________9

Conclusão____________________________________________11

Bibliografia___________________________________________12

Anexo________________________________________________13

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Introdução

No âmbito da disciplina de Física e Química A, foi-nos sugerida a elaboração de um trabalho de tema “ O ozono como filtro protector da Terra – filtros solares”.

Ao longo do trabalho vão ser apresentados e explicados os seguintes tópicos:

Fotodissociação do O2 e do O3

A importância do equilíbrio O2/O3 para a vida na Terra

Filtros mecânicos e filtros químicos

o Como actuam?

Índice de protecção solar (IPS)

Com este trabalho pretendemos transmitir os conhecimentos que adquirimos durante a sua realização e expandir os conhecimentos do seu leitor acerca do tema em estudo.

Esperamos ter atingido todos os objectivos do trabalho e ter conseguido transmitir os nossos conhecimentos da melhor forma possível.

A fotodissociação do O2 e do O3

3

A fotodissociação (ou fotólise) é uma reacção química na

qual ocorre a separação de um composto químico

(molécula) pela acção de fotões.

Para que se dê a fotodissociação, é necessário que a

energia dos fotões seja suficiente para ionizar a molécula,

pelo que, muitas vezes, a energia associada à luz visível

não é suficiente para provocar este fenómeno. Seriam

necessárias radiações UV, raios X ou Gama para o induzir.

O ozono é formado através da fotólise do oxigénio

molecular, que origina dois átomos de oxigénio; os quais

reagem facilmente com outras moléculas de O2, formando

moléculas de O3.

Por outro lado o oxigénio é re-formado através da fotólise

das moléculas de ozono.

4

Há ainda um outro tipo de fotólise a considerar, no qual uma molécula de CFC (clorofluorocarbonetos - CF2Cl2) liberta um átomo de cloro que será responsável pela separação de um molécula de ozono e consecutiva formação de uma molécula de oxigénio.

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A importância do equilíbrio O2/O3 para a vida na Terra

Na estratosfera ocorre o equilíbrio químico entre o oxigénio e o ozono, uma vez que a produção e a destruição de O3

ocorrem a velocidades iguais. Este equilíbrio permite a existência de uma quantidade constante de ozono. Para manter esse equilíbrio há consumo de energia. Essa energia provém da absorção das radiações solares. Isto acaba por impedir que uma parte radiações chegue até a superfície do planeta. Como essas radiações são prejudiciais à saúde, é muito importante que esse equilíbrio seja mantido.

É de salientar ainda que uma concentração muito superior à actual quer de oxigénio quer de ozono tornar-se-ia tóxica e prejudicial à vida. Mas também uma inferior concentração destes dois gases provocaria o mesmo efeito, na medida em que sem oxigénio não conseguiríamos respirar e sem ozono não teríamos qualquer protecção contra as radiações nocivas solares.

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O2 O3

O Ozono como Filtro primordial

A camada de ozono na estratosfera serve de filtro à radiação solar ultravioleta (UV). Desempenha uma função primordial à vida na Terra, embora seja necessário aplicar outros métodos para uma melhor prevenção dos efeitos nocivos que as radiações, que não são reflectidas por esta camada, provocam.

A sua destruição, sobretudo como resultado das emissões de CFC (clorofluorocarbonetos), está a provocar graves distúrbios nos ecossistemas e na Humanidade.

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Filtros Mecânicos e Filtros Químicos: Como actuam?O desenvolvimento de filtros protectores prende-se com o facto de haver radiação perigosa para a saúde a atingir a superfície terrestre. Como a camada de ozono tem vindo a diminuir, este problema tem vindo a agravar-se. Por essa razão é cada vez mais necessários que se usem filtros solares.

Há que considerar dois tipos de filtros solares:

Os filtros químicos são, geralmente, produtos que se aplicam directamente na pele, com o objectivo de a proteger das radiações nocivas, uma vez que estas poderiam provocar queimaduras. Este tipo de filtros absorve as radiações UV não deixando que entre em contacto com a pele.

Ex:

o Os protectores solares vulgares

o Camada de Ozono

Os filtros mecânicos são também aplicados na pele, no entanto reflectem a radiação ultravioleta, na medida em que são opacos a este tipo de radiação.

Ex:

o Óculos de sol

o Roupa

o Produtos constituídos por:

óxido de zinco

dióxido de titânio

Índice de Protecção Solar (IPS)

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1. Filtros Mecânicos

O índice de protecção solar (IPS) é uma das formas de indicar o grau de protecção dos filtros solares. É calculado através da razão entre o tempo necessário para a formação de eritema na pele (aspecto avermelhado) com protector e o tempo necessário para formar o mesmo eritema sem protector.

O IPS, vulgarmente, varia entre os valores 2 e 60. O valor do IPS e a protecção conferida pelo filtro solar são directamente proporcionais.

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2. Reacção da Pele

3. FPS Recomendado

4. IPS/Estações

Conclusão

Podemos concluir que devido à fotodissociação existe o equilíbrio O2 /O3 que permite a existência de vida. Na actualidade, esse equilíbrio está a ser alterado pelo que é cada vez mais importante a utilização de filtros solares e compreender o seu funcionamento de modo a prevenir doenças da pele.

Este trabalho é o resultado do esforço, empenho, trabalho em equipa e dedicação por parte de todos os elementos do grupo.

Fazemos votos de ter conseguido elaborar um bom trabalho, de fácil percepção e com um conteúdo esclarecedor. Agradecemos esta oportunidade e esperamos que tenha conseguido enriquecer os seus conhecimentos.

BibliografiaSites:

10

Monteiro, E.C.J. (2005) Fontes: como se forma o ozono troposférico? [On-line]. Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto Web site. Disponível: http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0506/ozono/fontes.htm (14/01/2009)

Wales, J. (2001) Photodissociation [On-line]. Wikipedia Web site. Disponível: http://en.wikipedia.org/wiki/Photodissociation (14/01/2009)

Wales, J. (2001) Ozônio [On-line]. Wikipedia Web site. Disponível: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ozono (14/01/2009)

Autor desconhecido. Tudo sobre destruição da camada de ozônio... por favor...? [On-line] Yahoo! Web site. Disponível: http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080712140614AAVVJXc (15/01/2009)

Wales, J. (2001) FPS[On-line]. Wikipedia Web site. Disponível: http://pt.wikipedia.org/wiki/Filtro_solar#Fator_de_Prote.C3.A7.C3.A3o_Solar(14-01-2009)

Livros: Barros, A.A.; Rodrigues, C.; Miguelote, L. (2007) Química 10/11 . Maia:

Areal Editores. (12/01/2009)

Outras referências bibliográficas: Diciopédia 2008 (2007). Porto Editora. (13/01/2009)

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Informação:

FONTE 1:

O ozono existente no ar que respiramos provém, essencialmente, de duas fontes:

Do ozono estratosférico;

De fontes antropogénicas e naturais;

Ocorrem transferências de ozono da estratosfera para a troposfera mas estes episódios

representam uma minoria do total de ozono troposfèrico.

Na actividade humana, a emissão directa de ozono não tem significado. A maioria do ozono

existente nesta camada é formado pela interacção de substâncias percursoras do ozono

emitidas para a atmosfera pelo Homem e pela Natureza, como o metano, o monóxido de

carbono e, principalmente, os óxidos de azoto (NOx) e os compostos orgânicos voláteis (COVs).

A interacção da radiação solar e do oxigénio com estes poluentes origina a formação de ozono. 26

Sendo assim, o ozono é considerado um poluente secundário, ou seja, não é emitido

directamente para a atmosfera, ao contrário dos seus precursores.

Òxidos de Azoto (NOx)

As moléculas de azoto (N2) existentes no ar são muito estáveis e não são oxidadas facilmente.

Do conjunto de compostos genericamente designados de

óxidos de azoto os mais importantes são o monóxido de azoto

(NO) e o dióxido de azoto (NO2).

Os processos mais importantes de produção de NOx são

aqueles onde as ligações são quebradas pelo calor o que

acontece apenas em condições extremas.

O exemplo mais relevante é a combustão no motor dos

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veículos automóveis: a maior parte do NOx antropogénico

provém desta fonte. Outras emissões significativas provêm da

produção de energia eléctrica e da combustão industrial.

Na Natureza também há libertação de NOx

provenientes da combustão de partes da biomassa

ou através dos relâmpagos. Durante a faísca as

temperaturas atingem aproximadamente 30000ºC e

facilmente catalizam estas reacções. 25

Compostos Orgânicos Voláteis (COVs)

As tintas, os produtos de protecção de superfícies, de limpeza de metais e os utilizados em

lavandarias contêm solventes que estão na origem da emissão antropogénica de quantidades

significativas de COVs.

Os transportes rodoviários são outra das fontes relevantes

deste tipo de compostos, não só devido às emissões dos

gases de exaustão, mas também como resultado da

evaporação de combustíveis. 32

A libertação na Natureza é mais significativa do que a

libertação de NOx. Os COVs formados por esta via são

provenientes da decomposição de matéria orgânica.

A utilização de solventes é, em Portugal, a principal responsável pela formação de

COV´s, (cerca de 29,3% da emissão total de COV´s para a atmosfera (DGA 1995).

Entre as outras fontes de COV´s destacam-se : 32

← Combustão industrial – 2.6%

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← Processos produção 21.5%

← Comb. Resid. , comerc./servi.: 9.1%

← Outras fontes fixas:6.5%

← Transportes rodoviários: 29.0%

← Outras fontes móveis: 2.0% Ffonte importante de COVs;

No caso de Portugal, tal como no caso dos NOx, a principal fonte de poluição são os

transportes rodoviários. No entanto, em países como os EUA e segundo dados da

Agência Americana para a Protecção Ambiental (EPA), as emissões de COVs pela

indústria atingem os 50% do total de emissões destes compostos.18

Formação de ozono a partir de NOx e COVs

A formação de ozono a partir destes percursores resulta de um processo complexo que

envolve reacções químicas entre NOx, COVs e oxigénio, na presença de luz solar.

Dias com grande luminosidade, temperaturas elevadas e grande estabilidade á

superfície favorecem a formação de ozono uma vez que há uma menor dispersão dos

poluentes aumentando a probabilidade dos percursores reagirem entre si. 19

O ozono e os seus percursores podem ser transportados a grandes distâncias podendo

ocorrer picos de ozono em locais muito afastados das fontes emissoras (veículos automóveis,

indústrias, etc) 26

http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0506/ozono/

fontes.htm

(14/01/2009)

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FONTE 2: O Buraco na Camada de Ozônio

A camada de ozônio é uma capa desse gás que envolve a Terra e a protege de vários tipos deradiação, sendo que a principal delas, a radiação ultravioleta, é a principal causadora de câncerde pele. No último século, devido ao desenvolvimento industrial, passaram a ser utilizadosprodutos que emitem clorofluorcarbono (CFC), um gás que ao atingir a camada de ozônio destróias moléculas que a formam (O3), causando assim a destruição dessa camada da atmosfera. Semessa camada, a incidência de raios ultravioletas nocivos à Terra fica sensivelmente maior,aumentando as chances de contração de câncer.

Nos últimos anos tentou-se evitar ao máximo a utilização do CFC e, mesmo assim, o buracona camada de ozônio continua aumentando, preocupando cada vez mais a população mundial. Asineficientes tentativas de se diminuir a produção de CFC, devido à dificuldade de se substituiresse gás, principalmente nos refrigeradores, provavelmente vêm fazendo com que o buraco continue aumentando,prejudicando cada vez mais a humanidade. Um exemplo do fracasso na tentativa de se eliminar aprodução de CFC foi a dos EUA, o maior produtor desse gás em todo planeta. Em 1978 osEUA produziam, em aerosóis, 470 mil toneladas de CFC, aumentando para 235 mil em 1988.Em compensação, a produção de CFC em outros produtos, que era de 350 mil toneladas em1978, passou para 540 mil em 1988, mostrando a necessidade de se utilizar esse gás em nossavida quotidiana. É muito difícil encontrar uma solução para o problema.

O buraco

A região mais afetada pela destruição da camada de ozônio é a Antártida. Nessa região,principalmente no mês de setembro, quase a metade da concentração de ozônio émisteriosamente sugada da atmosfera. Esse fenômeno deixa à mercê dos raios ultravioletas umaárea de 31 milhões de quilômetros quadrados, maior que toda a América do Sul, ou 15% dasuperfície do planeta. Nas demais áreas do planeta, a diminuição da camada de ozônio também ésensível; de 3 a 7% do ozônio que a compunha já foi destruído pelo homem. Mesmo menoresque na Antártida, esses números representam um enorme alerta ao que nos poderá acontecer, secontinuarmos a fechar os olhos para esse problema.

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O que são os raios ultravioleta

Raios ultravioletas são ondas semelhantes a ondas luminosas, as quais se encontram exatamenteacima do extremo violeta do espectro da luz visível. O comprimento de onda dos raiosultravioletas varia de 4,1 x 10-4 até 4,1 x 10-2 mm, sendo que suas ondas mais curtas são as maisprejudiciais.

A reação

As moléculas de clorofluorcarbono, ou Freon, passam intactas pela troposfera, que é a parte daatmosfera que vai da superfície até uma altitude média de 10.000 metros. Em seguida essasmoléculas atingem a estratosfera, onde os raios ultravioletas do sol aparecem em maiorquantidade. Esses raios quebram as partículas de CFC (ClFC) liberando o átomo de cloro. Esteátomo, então, rompe a molécula de ozônio (O3), formando monóxido de cloro (ClO) e oxigênio(O2).

A reação tem continuidade e logo o átomo de cloro libera o de oxigênio que se liga a um átomode oxigênio de outra molécula de ozônio, e o átomo de cloro passa a destruir outra molécula deozônio, criando uma reação em cadeia.

Por outro lado, existe a reação que beneficia a camada de ozônio: Quando a luz solar atua sobreóxidos de nitrogênio, estes podem reagir liberando os átomos de oxigênio, que se combinam eproduzem ozônio. Estes óxidos de nitrogênio são produzidos continuamente pelos veículosautomotores, resultado da queima de combustíveis fósseis. Infelizmente, a produção de CFC,mesmo sendo menor que a de óxidos de nitrogênio, consegue, devido à reação em cadeia jáexplicada, destruir um número bem maior de moléculas de ozônio que as produzidas pelosautomóveis.

Porque na Antártida

Em todo o mundo as massas de ar circulam, sendo que um poluente lançado no Brasil podeatingir a Europa devido a correntes de convecção. Na Antártida, por sua vez, devido ao rigorosoinverno de seis meses, essa circulação de ar não ocorre e, assim, formam-se círculos deconvecção exclusivos daquela área. Os poluentes atraídos durante o verão permanecem naAntártida até a época de subirem para a estratosfera. Ao chegar o verão, os primeiros raios de

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sol quebram as moléculas de CFC encontradas nessa área, iniciando a reação. Em 1988, foiconstatado que na atmosfera da Antártida, a concentração de monóxido de cloro é cem vezesmaior que em qualquer outra parte do mundo.

No Brasil ainda há pouco com que se preocupar

No Brasil, a camada de ozônio ainda não perdeu 5% do seu tamanho original, de acordo com osinstrumentos medidores do INPE (Instituto de Pesquisas Espaciais). O instituto acompanha amovimentação do gás na atmosfera desde 1978 e até hoje não detectou nenhuma variaçãosignificante, provavelmente pela pouca produção de CFC no Brasil em comparação com ospaíses de primeiro mundo. No Brasil apenas 5% dos aerosóis utilizam CFC, já que uma misturade butano e propano é significativamente mais barata, funcionando perfeitamente em substituiçãoao clorofluorcarbono.

Os males

A principal conseqüência da destruição da camada de ozônio será o grande aumento daincidência de câncer de pele, desde que os raios ultravioletas são mutagênicos. Além disso, existea hipótese segundo a qual a destruição da camada de ozônio pode causar desequilíbrio no clima,resultando no "efeito estufa", o que causaria o descongelamento das geleiras polares econseqüente inundação de muitos territórios que atualmente se encontram em condições dehabitação. De qualquer forma, a maior preocupação dos cientistas é mesmo com o câncer depele, cuja incidência vem aumentando nos últimos vinte anos. Cada vez mais aconselha-se a evitaro sol nas horas em que esteja muito forte, assim como a utilização de filtros solares, únicasmaneiras de se prevenir e de se proteger a pele.

http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080712140614AAVVJXc

(15/01/2009)

FONTE 3:17

O FPS (Fator de Proteção Solar) é uma medida de laboratório que indica a efetividade do filtro solar; quanto mais alto o valor do FPS; maior a proteção que o filtro solar oferece contra raios UV-B (a radiação ultravioleta que causa a queimadura solar) e UVA (mais associada aos danos de longo prazo na pele). O FPS indica a relação entre o tempo que a pessoa pode se expor à luz solar usando filtro solar antes de se queimar e o tempo que ela pode ficar exposta à luz solar sem se queimar. Por exemplo, uma pessoa que se queimaria depois de 12 minutos no sol deve se queimar 2 horas (120 minutos) se protegida com um filtro solar de FPS 10 (10 vezes mais proteção). Na prática, a proteção de um filtro solar depende de fatores como:

O tipo de pele (cor) do usuário. A quantidade que é aplicada e a freqüência de reaplicação.

Atividades que o usuário faz (por exemplo, nadar leva a uma perda de filtro solar da pele).

Quantidade de filtro solar que a pele absorve.

Para escolher o FPS deve se relevar as seguintes condições as pessoas têm que usar, no mínimo, FPS 15, inclusive quem tem pele mais morena defesa feita por unaniminidade pelos dermatologistas. A regra é: quanto mais clara for a pele, mais alto deve ser o FPS. Os dermatologistas garantem que vale a pena investir nos fatores de proteção mais altos, mesmo que as diferenças de proteção não sejam muito grandes -o FPS 15 filtra 93,3% da radiação ultravioleta B, enquanto o FPS 30 evita 96,7%. "Ainda não é possível se proteger 100%, porém com valores mais altos se consegue um aumento do espectro de proteção", diz o dermatologista Humberto Ponzio.

O FPS é uma medida imperfeita do dano à pele porque um dano invisível e envelhecimento da pele também é causado pelo muito comum ultravioleta tipo A, que não causa vermelhidão nem dor. Os filtro solares convencionais não bloqueiam o UVA tão efetivamente quanto o UVB, e mesmo taxas de FPS acima de 30 podem significar baixos níveis de proteção contra UVA, de acordo com um estudo realizado em 2003 feito por pesquisadores. De acordo com outro estudo de 2004, o UVA também causa danos ao DNA de células mais profundas da pele, aumentando o risco de ocorrer melanoma maligno. Até mesmo alguns produtos rotulados como "proteção contra o amplo espectro UVA/UVB", não provêm boa proteção contra raios UVA [2]. A melhor proteção contra o UVA é provida por produtos que contêm óxido de zinco, avobenzona e mexoryl®. Dióxido de titânio provavelmente provê boa proteção, mas não cobre todo espectro do UVA[4].

Devido à confusão criada pelos consumidores sobre o grau verdadeiro e a duração da proteção oferecida, restrições nos rótulos do produtos são impostas em vários países. Nos Estados Unidos em 1999, a Food and Drug Administration (FDA) decidiu instituir o rótulo de FPS 30+ para filtros que oferecem mais proteção, e uma restrição similar foi tomada na Austrália. Essa atitude foi tomada para desencorajar empresas a produzirem falsos títulos com relação ao nível de proteção oferecida (tal como "proteção o dia inteiro"), e porque um filtro com FPS acima de 30 não provê proteção significantemente maior [3].

O FPS pode ser medido aplicando-se o filtro na pele de um voluntário e medindo-se quanto tempo leva até que ocorra queimadura ao ser exposto a uma luz solar artificial. Nos EUA, tal teste in vitro é requisitado pela FDA. Também pode-se medir in vitro com a ajuda de um espectroscópio especialmente desenvolvido. Neste caso, a verdadeira transmitância do filtro é medida, juntamente com a degradação do produto devido à exposição à luz solar. Nessa medição, a transmitância do filtro deve ser medido sob todos comprimentos de onda na faixa do UVB (290–350 nm), juntamente com a tabela de quão efetivos os vários comprimentos de onda causam queimaduras (o espectro de ação eritemal) e a verdadeira intensidade espectro da luz

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solar (veja a figura). Tais medições in vitro apresentam muito boa concordância com as medições in vivo. [4]

Matematicamente, o FPS é calculado de dados medidos como:

onde E(λ) é o espectro de radiação solar, A(λ) é o espectro de ação eritemal, e MPF(λ) é o fator de proteção monocromática, todas funções do comprimento de onda λ. O MPF é grosseiramente o inverso da trasmitância num dado comprimento de onda.

A fórmula acima demonstra que o FPS não é simplesmente o inverso da transmitância na região do UVB. Se isso fosse verdade, aplicar duas camadas de FPS 5 deveria ser equivalente ao FPS 25 (5x5). A verdadeira combinação de FPS é sempre menor que o quadrado de uma camada única de FPS.

Os seguintes ingredientes ativos de filtro solar são os permitidos pela FDA:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Filtro_solar#Fator_de_Prote.C3.A7.C3.A3o_Solar

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FONTE 4:Photodissociation , photolysis , or photodecomposition is a chemical reaction in which a chemical compound is broken down by photons. Photodissociation is not limited to visible light, but to have enough energy to break up a molecule, the photon is likely to be an

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electromagnetic wave with the energy of visible light or higher, such as ultraviolet light, x-rays and gamma rays. The direct process is defined as the interaction of one or more photons interacting with one target molecule.

Photolysis is a part of the light-dependent reactions of photosynthesis. The general reaction of photosynthetic photolysis can be given as:

H2A + 2 photons (light) 2e- + 2H+ + A

The chemical nature of "A" depends on the type of organism. For example in purple sulfur bacteria, hydrogen sulfide (H2S) is oxidized to sulfur (S). In oxygenic photosynthesis, water (H2O) serves as a substrate for photolysis resulting in the generation of free oxygen (O2). This process is responsible for generating the majority of breathable oxygen in earth's atmosphere. Photolysis of water occurs in the thylakoids of cyanobacteria and the chloroplasts of green algae and plants.

[edit] Energy transfer models

The conventional, semi-classical, model describes the photosynthetic energy transfer process as one in which excitation energy hops from light-capturing pigment molecules to reaction center molecules step-by-step down the molecular energy ladder.

The effectiveness of photons of different wavelengths depends on the absorption spectra of the photosynthetic pigments in the organism. Chlorophylls absorb light in the violet-blue and red parts of the spectrum, while accessory pigments capture other wavelengths as well. The phycobilins of red algae absorb blue-green light which penetrates deeper into water than red light, enabling them to photosynthesize in deep waters. Each absorbed photon causes the formation of an exciton (an electron excited to a higher energy state) in the pigment molecule. The energy of the exciton is transferred to a chlorophyll molecule (P680, where P stands for pigment and 680 for its absorption maximum at 680 nm) in the reaction center of photosystem II via resonance energy transfer. P680 can also directly absorb a photon at a suitable wavelength.

Photolysis during photosynthesis occurs in a series of light-driven oxidation events. The energized electron (exciton) of P680 is captured by a primary electron acceptor of the photosynthetic electron transfer chain and thus exits photosystem II. In order to repeat the reaction, the electron in the reaction center needs to be replenished. This occurs by oxidation of water in the case of oxygenic photosynthesis. The electron-deficient reaction center of photosystem II (P680*) is the strongest biological oxidizing agent known on earth, which allows it to break apart molecules as stable as water.[1]

The water-splitting reaction is catalyzed by the oxygen evolving complex of photosystem II. This protein-bound inorganic complex contains four manganese ions, plus a calcium and chloride ion as cofactors. Two water molecules are complexed by the manganese cluster, which then undergoes a series of four electron removals (oxidations) to replenish the reaction center of photosystem II. At the end of this cycle, free oxygen (O2) is generated and the hydrogen of the water molecules has been converted to four protons released into the thylakoid lumen.

These protons, as well as additional protons pumped across the thylakoid membrane coupled with the electron transfer chain, form a proton gradient across the membrane that drives photophosphorylation and thus the generation of chemical energy in the form of adenosine triphosphate (ATP). The electrons reach the P700 reaction center of photosystem I where they are energized again by light. They are passed down another electron transfer chain and finally

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combine with the coenzyme NADP+ and protons outside the thylakoids to NADPH. Thus, the net oxidation reaction of water photolysis can be written as:

2H2O + 2NADP+ + 8 photons (light) 2NADPH + 2H+ + O2

The free energy change (ΔG) for this reaction is 102 kilocalories per mole. Since the energy of light at 700 nm is about 40 kilocalories per mole of photons, approximately 320 kilocalories of light energy are available for the reaction. Therefore, approximately one-third of the available light energy is captured as NADPH during photolysis and electron transfer. An equal amount of ATP is generated by the resulting proton gradient. Oxygen as a byproduct is of no further use to the reaction and thus released into the atmosphere.[2]

In 2007 a quantum model was proposed by Graham Fleming[3], which includes the possibility that photosynthetic energy transfer might involve quantum oscillations, explaining its unusually high efficiency.

According to Fleming[4] there is direct evidence that remarkably long-lived wavelike electronic quantum coherence plays an important part in energy transfer processes during photosynthesis, which can explain the extreme efficiency of the energy transfer because it enables the system to sample all the potential energy pathways, with low loss, and choose the most efficient one.

[edit] Photolysis in the atmosphere

Photolysis also occurs in the atmosphere as part of a series of reactions by which primary pollutants such as hydrocarbons and nitrogen oxides react to form secondary pollutants such as peroxyacyl nitrates. See photochemical smog.

The two most important photodissociaton reactions in the troposphere are firstly:

O3 + hν → O2 + O( 1 D) λ < 320 nm

which generates an excited oxygen atom which can go on to react with water to give the hydroxyl radical:

O( 1 D) + H 2O → 2OH

The hydroxyl radical is central to atmospheric chemistry as it initiates the oxidation of hydrocarbons in the atmosphere and so acts like a detergent.

Secondly the reaction:

NO2 + hν → NO + O

is a key reaction in the formation of tropospheric ozone.

The formation of the ozone layer is also caused by photodissociation. Ozone in the earth's stratosphere is created by ultraviolet light striking oxygen molecules containing two oxygen atoms (O2), splitting them into individual oxygen atoms (atomic oxygen); the atomic oxygen then combines with unbroken O2 to create ozone, O3. In addition, photolysis is the process by which CFCs are broken down in the upper atmosphere to form ozone-destroying chlorine free radicals.

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http://en.wikipedia.org/wiki/Photodissociation

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IMAGENS/GRÁFICOS:

1: http://www.saudedicas

.com /2007_08_01_archive.html

22

2:

http://www.sadabandeira.com/?n=sol_sem_riscos&cod=59

3:

http://www.carnaxidedigital.com/arquivo1.htm

23

4:

http://www.sadabandeira.com/?

n=sol_sem_riscos&cod=59

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