Pollution causing reaction in the envionment

2. 
Ozone
Depletion
HOx
Cycle
NOx
Cycle
ClOx
Cycle
Methyl
bromide
Hyroden
radical
Mechanism of Ozone
Depletion

3. 
 X+O3 XO+O2
 XO+O X+O2
 O+O3 2O2
 Here X = Any specie including Hydroxyl radical,
nitric oxide, chlorine radical or methyl bromide
General Mechanism

4. 
 Production of HOx :
• 1. O* + H2O 2OH(free radical)
• 2. H2O+ hν H(free radical)+ OH(Free radical)
• Decomposition of Ozone:
• OH(free radical)+O3 O2 +OOH(free radical)
• OOH(F.R)+ O O2 +OH(F.R)
• O+O3 2O2
HOx cycle

5. 
 H(F.R)+O3 OH(F.R)+O2
 OH(F.R)+O H(F.R)+O2
 O+O3 2O2
 NO+O3 NO2+O2
 NO2+O NO+O2
 O+O3 2O2
Hydrogen Radical and
Nitric Oxide

6. 
 CFCl3+light CFCl2(F.R)+Cl(F.R)
 CFCl2(F.R) hν CFCl(F.R)+Cl(F.R)
 CFCl(F.R) hν CF(F.R)+ Cl(F.R)
 Cl(F.R)+O3 ClO(F.R)+O2
 ClO(F.R)+O Cl2+O2
 O+O3 2O2
 1st 3 reactions correspond to generation of Chlorine
radical while the next three to the action in ozone
depletion66
Chlorine radical
generation and action

7. 
 HOO(F.R)+ClO(F.R) HOCl+O2
 HOCl+hν OH(F.R)+Cl(F.R)
 Cl(F.R)+O3 ClO3+O2
 OH(F.R)+O3 HOO(F.R)+O2
 2O3 3O 2
Chlorine radical
continued

8. 
 CFCl3+hν CFCl2(F.R)+Cl(F.R)
 Cl(F.R)+O3 ClO(F.R)+O2
 ClO(F.R)+O3 Cl(F.R)+O2
 BrO(F.R)+ClO(F.R) Br(F.R)+Cl(F.R)+O2
 Br(F.R)+O3 BrO(F.R)+O2
 Cl(F.R)+O3 ClO(F.R)+O2
 2O3 3O2
Alternative proposed
Mechanisms

9. 
 Smog formation is centralized around OH(F.R)
 Formation of OH(F.R):
 N2+O2 2NO------------------------------(1)
 2NO+O2 2NO2--------------------------(2)
 NO+O3 NO2+O2------------------------(3)
 NO+OOR(F.R) OR(F.R)+NO2-------(4)
 NO2 +hν NO+O
 O+O2+M O3+M
Smog Formation

10. 
 O3+hν O2* +O*
 H2O+O* 2OH(F.R)
 NO2+H2O NO+2OH(F.R)
 NO+NO2+H2O 2HONO
 2HONO+hν 2NO+2OH(F.R)
Formation of OH(F.R)
continued

11. 
 OH(F.R)+RCH3 RCH2(F.R)+H2O
 RCH2(F.R)+O2+M RCH2OO(F.R)+M
 RCH2OO(F.R)+NO RCH2O(F.R)+NO2
 RCH2O(F.R)+O2 RCHO+HOO(F.R)
 HOO(F.R)+NO NO2+OH(F.R)
 RCH3+2O2+2NO RCHO+2NO2+H2O
OH(F.R) in Oxidation of
Hydrocarbons

12. 
 Aldehyde product of oxidation of hydrocarbons
reacts further as follows:
 CH3CHO+OH(F.R) CH3CO(F.R)+H2O
 CH3CO(F.R)+O2+M CH3COOO(F.R)
 CH3COOO(F.R)+NO(F.R) CH3COOONO2
OH(F.R) in Oxidation of
Hydrocarbons continued

13. 
 OH(F.R)+CO H(F.R)+CO2
 OH(F.R)+CH4 CH3(F.R)+H2O
 R2C=CR2+OH(F.R) R2C(OH)-CR2
 R2C(OH)-CR2+O2 R2C(OH)COO(F.R)R2
 R2C(OH)COO(F.R)R2+NO
R2C(OH)CO(F.R)R2+NO2
 R2C(OH)CO(F.R)R2 reaarangement R2COH+R2CO
 R2C=O+OOH(F.R)
OH(F.R) in Oxidation of
VOC’s

14. 
 Acid deposition either wet or dry
 Acid rain, smog, dew, fog, frost and mist=Wet
deposition
 Dust particles containing sulphates and nitrates= dry
deposition
 It includes acids like Sulfuric acid, nitric acid
Acid Rain

15. 
 Formation of HNO3 in atmosphere:
 In day time NO+O3 NO2+O2
 NO2+hν NO+O
 O+O2+M O3+M
 O3+hν O2*+O*
 O*+H2O 2OH(F.R)
 NO2(F.R)+OH(F.R)+M HNO3+M
Acid Rain formation

16. 
 After sunset NO2(F.R)+O3 NO3(F.R)+O2
 NO2+NO3 NO+NO2+O2
 NO3+NO 2NO2
 NO3(F.R)+RCHO RCO(F.R)+HNO3
 NO3(F.R)+RH R(F.R)+HNO3
 NO3+NO2 N2O5
 N2O5+H2O 2HNO3
 N2O3+H2O 2HNO2
Acid Rain formation
continued

17. 
 Formation of Sulfuric acid:
 H2S+OH(F.R) H2O+SH(F.R)
 CS2+OH(F.R) COS+SH(F.R)
 COS+OH(F.R) CO2+SH(F.R)
 SH(F.R)+O2 SO+OH(F.R)
 SH(F.R)+O3 SHO(F.R)+O2
 SHO(F.R)+O2 SO+OOH(F.R)
Acid Rain Formation
continued

18. 
 SO+O2 SO2+other products
 SO+O3 SO2+other products
 SO+NO2 SO2+other products
 SO2+OH(F.R)+M HOSO2(F.R)+M
 HOSO2(F.R)+O2+M OOH(F.R)+SO3+M
 SO3+H2O H2SO4
 NO+OOH(F.R) NO2+OH(F.R)
 NO2(F.R)+OH(F.R)+M HNO3+M
Acid Rain Formation
continued

19. 
 Oxidation by radicals:
 SO2+O3 SO3+O2
 SO2+NO2 NO+SO3
 SO2+OOH(F.R) SO3+OH(F.R)
 SO2+OOR(F.R) SO3+OR(F.R)
 SO2+OH(F.R) HOSO4(F.R) RH
 HOSO4(F.R)+NO HOSO3+NO2
 HOSO3 OOH(F.R)+SO2( 3B1) RSO2H H2SO4
Acid Rain Formation
continued