ஆக்ஸிஜன் (O) வேதியியல் - பயிற்சி வினாக்கள்

பல்வேறு தெரிவு வினாக்கள் (MCQs)

வினா 1

ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஓசோன் பற்றிய பின்வரும் கூற்றுகளில் எது தவறானது?

A. ஓசோன் டயாகாந்தத்தன்மை கொண்டது, அதேசமயம் ஆக்ஸிஜன் பாராகாந்தத்தன்மை கொண்டது. B. ஓசோனில் உள்ள O-O பிணைப்பு நீளம், ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறில் உள்ளதை விடக் குறைவானது. C. ஓசோன் ஆக்ஸிஜனை விட ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது. D. பொட்டாசியம் குளோரேட்டை மாங்கனீஸ் டை ஆக்சைடு முன்னிலையில் சூடாக்குவதன் மூலம் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம்.

தீர்வு:

சரியான பதில் B.

விளக்கம்:

• A. ஓசோன் டயாகாந்தத்தன்மை கொண்டது, அதேசமயம் ஆக்ஸிஜன் பாராகாந்தத்தன்மை கொண்டது.
  • ஆக்ஸிஜன் (O₂) அதன் (\pi)* எதிர்-பிணைப்பு மூலக்கூறு ஆர்பிட்டால்களில் இரண்டு இணையில்லா எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருப்பதால், அது பாராகாந்தத்தன்மை கொண்டது.
  • ஓசோன் (O₃) இணையில்லா எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்காததால், அது டயாகாந்தத்தன்மை கொண்டது. இந்தக் கூற்று சரியானது.
• B. ஓசோனில் உள்ள O-O பிணைப்பு நீளம், ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறில் உள்ளதை விடக் குறைவானது.
  • ஆக்ஸிஜனில் (O₂), O=O பிணைப்பு ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பு, இதன் பிணைப்பு நீளம் தோராயமாக 121 pm ஆகும்.
  • ஓசோனில் (O₃), ஒத்திசைவு (resonance) காரணமாக பிணைப்பு பரவலாக்கப்பட்டு, O-O பிணைப்பு நீளம் தோராயமாக 128 pm ஆகும். இந்தப் பிணைப்பு நீளம் ஒற்றைப் பிணைப்புக்கும் இரட்டைப் பிணைப்புக்கும் இடைப்பட்டதாக இருந்தாலும், இது O₂ இல் உள்ள O=O இரட்டைப் பிணைப்பை விட நீளமானது. எனவே, இந்தக் கூற்று தவறானது.
• C. ஓசோன் ஆக்ஸிஜனை விட ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது.
  • ஓசோன் உடனடியாக சிதைந்து டைஆக்ஸிஜன் மற்றும் புதிய ஆக்ஸிஜனை ($O_3 \rightarrow O_2 + [O]$) உருவாக்குகிறது, இது ஒரு மிகச் சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாகும். ஆக்ஸிஜன் ஒப்பீட்டளவில் ஒரு பலவீனமான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாகும். இந்தக் கூற்று சரியானது.
• D. பொட்டாசியம் குளோரேட்டை மாங்கனீஸ் டை ஆக்சைடு முன்னிலையில் சூடாக்குவதன் மூலம் ஆக்ஸிஜனைப் பெறலாம்.
  • இது ஆக்ஸிஜனை ஆய்வகத்தில் தயாரிப்பதற்கான ஒரு நிலையான முறையாகும்: $2KClO_3(s) \xrightarrow\{MnO_2, \Delta\} 2KCl(s) + 3O_2(g)$. மாங்கனீஸ் டை ஆக்சைடு ($MnO_2$) ஒரு வினையூக்கியாக செயல்படுகிறது. இந்தக் கூற்று சரியானது.

வினா 2

ஈரமான பொட்டாசியம் அயோடைடு கரைசலுடன் ஓசோன் வினைபுரிந்து எதை உருவாக்குகிறது:

A. $KIO_3$ B. $I_2$ C. $KI_3$ D. $K_2O$

தீர்வு:

சரியான பதில் B.

விளக்கம்: ஓசோன் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாகும். இது அயோடைடு அயனிகளை ($I^-$) நீரின் முன்னிலையில் அயோடினாக ($I_2$) ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்கிறது. வினை: $O_3(g) + 2KI(aq) + H_2O(l) \rightarrow 2KOH(aq) + I_2(s) + O_2(g)$ விடுவிக்கப்பட்ட அயோடினை, ஓசோனின் அளவை தீர்மானிக்க, ஒரு திட்ட சோடியம் தயோசல்பேட் கரைசல் (ஹைபோ) கொண்டு அளவிடலாம் (titration).

வினா 3

பின்வரும் இனங்களில் எது அதிக பிணைப்பு வரிசையைக் (bond order) கொண்டுள்ளது?

A. $O_2^+$ B. $O_2$ C. $O_2^-$ D. $O_2^\{2-\}$

தீர்வு:

சரியான பதில் A.

விளக்கம்: பிணைப்பு வரிசையைத் தீர்மானிக்க, நாம் மூலக்கூறு ஆர்பிட்டல் கொள்கையைப் (Molecular Orbital Theory - MOT) பயன்படுத்தலாம். பிணைப்பு வரிசை = (\frac{1}{2}) (பிணைப்பு MO களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை - எதிர்-பிணைப்பு MO களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை)

• $O_2$: மொத்த எலக்ட்ரான்கள் = 16 எலக்ட்ரான் அமைப்பு: (\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{1} \pi_{2p_y}^{1}) பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_b$) = 10 ((\sigma_{2s}) இலிருந்து 2, (\sigma_{2p_z}) இலிருந்து 2, (\pi_{2p_x}), (\pi_{2p_y}) இலிருந்து 4) எதிர்-பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_a$) = 6 ((\sigma_{2s}^) இலிருந்து 2, (\pi_{2p_x}^) இலிருந்து 2, (\pi_{2p_y}^) இலிருந்து 2) பிணைப்பு வரிசை = (\frac{1}{2}(10 - 6) = 2)

• $O_2^+$: மொத்த எலக்ட்ரான்கள் = 15 (ஒரு எலக்ட்ரான் $O_2$ இலிருந்து நீக்கப்பட்டது, பொதுவாக அதிக ஆற்றல் கொண்ட எதிர்-பிணைப்பு ஆர்பிட்டாலில் இருந்து) எலக்ட்ரான் அமைப்பு: (\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{*1}) பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_b$) = 10 எதிர்-பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_a$) = 5 பிணைப்பு வரிசை = (\frac{1}{2}(10 - 5) = 2.5)

• $O_2^-$: மொத்த எலக்ட்ரான்கள் = 17 ($O_2$ உடன் ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்பட்டது, அதிக ஆற்றல் கொண்ட எதிர்-பிணைப்பு ஆர்பிட்டாலில்) எலக்ட்ரான் அமைப்பு: (\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{*2} \pi_{2p_y}^{*1}) பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_b$) = 10 எதிர்-பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_a$) = 7 பிணைப்பு வரிசை = (\frac{1}{2}(10 - 7) = 1.5)

• $O_2^\{2-\}$: மொத்த எலக்ட்ரான்கள் = 18 ($O_2$ உடன் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் சேர்க்கப்பட்டது, அதிக ஆற்றல் கொண்ட எதிர்-பிணைப்பு ஆர்பிட்டால்களை நிரப்புகிறது) எலக்ட்ரான் அமைப்பு: (\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{*2} \pi_{2p_y}^{*2}) பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_b$) = 10 எதிர்-பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் ($N_a$) = 8 பிணைப்பு வரிசை = (\frac{1}{2}(10 - 8) = 1)

பிணைப்பு வரிசைகளை ஒப்பிடுகையில்: $O_2^+$ (2.5) > $O_2$ (2) > $O_2^-$ (1.5) > $O_2^\{2-\}$ (1). எனவே, $O_2^+$ அதிக பிணைப்பு வரிசையைக் கொண்டுள்ளது.

கூற்று-காரண வினாக்கள்

வினா 1

கூற்று (A): ஓசோன் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது. காரணம் (R): ஓசோன் உடனடியாக சிதைந்து டைஆக்ஸிஜன் மற்றும் புதிய ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குகிறது.

A. A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, மேலும் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். B. A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, ஆனால் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம் அல்ல. C. A உண்மை, ஆனால் R தவறு. D. A தவறு, ஆனால் R உண்மை. E. A மற்றும் R இரண்டும் தவறு.

தீர்வு:

சரியான பதில் A.

விளக்கம்:

• கூற்று (A) உண்மை. ஓசோன் ஆக்ஸிஜனை விட ஒரு மிகச் சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாகும்.
• காரணம் (R) உண்மை. ஓசோன், குறிப்பாக அதிக வெப்பநிலைகளில் அல்லது சில வினையூக்கிகள் முன்னிலையில், டைஆக்ஸிஜன் ($O_2$) மூலக்கூறு மற்றும் ஒரு புதிய ஆக்ஸிஜன் ($[O]$) அணுவாக உடனடியாக சிதைகிறது: $O_3(g) \rightarrow O_2(g) + [O]$
• புதிய ஆக்ஸிஜன் மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டது மற்றும் ஓசோனின் சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற திறனுக்குக் காரணம். இது பிற பொருட்களிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை உடனடியாக ஏற்றுக்கொள்கிறது அல்லது அணுக்களைப் பிரித்தெடுக்கிறது, அதன் மூலம் அவற்றை ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்கிறது. எனவே, ஓசோன் ஏன் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது என்பதை இந்த காரணம் சரியாக விளக்குகிறது.

வினா 2

கூற்று (A): டைஆக்ஸிஜன் ஒரு வாயு, அதேசமயம் கந்தகம் அறை வெப்பநிலையில் ஒரு திடப்பொருள். காரணம் (R): ஆக்ஸிஜன் pπ-pπ பல பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது, அதேசமயம் கந்தகம் S-S ஒற்றைப் பிணைப்புகளை உருவாக்க விரும்புகிறது.

A. A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, மேலும் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். B. A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, ஆனால் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம் அல்ல. C. A உண்மை, ஆனால் R தவறு. D. A தவறு, ஆனால் R உண்மை. E. A மற்றும் R இரண்டும் தவறு.

தீர்வு:

சரியான பதில் A.

விளக்கம்:

• கூற்று (A) உண்மை. டைஆக்ஸிஜன் ($O_2$) அறை வெப்பநிலையில் ஒரு ஈரணு வாயுவாக உள்ளது, அதேசமயம் கந்தகம் பொதுவாக அறை வெப்பநிலையில் திட நிலையில் $S_8$ சுருண்ட வளையங்களாக (எ.கா., ராம்பிக் அல்லது மோனோக்ளினிக் கந்தகம்) உள்ளது.
• காரணம் (R) உண்மை மற்றும் கூற்று (A) க்கான சரியான விளக்கம்.
  • ஆக்ஸிஜன் ஒரு சிறிய அணு அளவு மற்றும் அதிக எலக்ட்ரான் கவர்தன்மை கொண்டது. இந்தப் பண்புகள் அதன் p-ஆர்பிட்டால்களின் பயனுள்ள பக்கவாட்டு மேலடுக்குகளை வலுவான pπ-pπ பல பிணைப்புகளை உருவாக்க உதவுகின்றன. இதனால், ஆக்ஸிஜன் ஒரு இரட்டைப் பிணைப்புடன் தனித்த $O_2$ மூலக்கூறுகளாக உள்ளது. இந்த $O_2$ மூலக்கூறுகள் பலவீனமான வாண்டர்வால்ஸ் விசைகளால் ஒன்றாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது குறைந்த கொதிநிலை மற்றும் வாயு நிலைக்கு வழிவகுக்கிறது.
  • கந்தகம், பெரியதாக இருப்பதால், குறைந்த பயனுள்ள ஆர்பிட்டல் மேலடுக்கு காரணமாக pπ-pπ பிணைப்புகளை உருவாக்கும் போக்கு குறைவாக உள்ளது. அதற்கு பதிலாக, கந்தகம் வலுவான S-S ஒற்றைப் பிணைப்புகளை உருவாக்க விரும்புகிறது. இந்த ஒற்றைப் பிணைப்புகள் கந்தக அணுக்களை $S_8$ வளையங்கள் அல்லது நீண்ட சங்கிலிகள் போன்ற பெரிய பாலிமெரிக் கட்டமைப்புகளை உருவாக்க ஒன்றாக இணைக்க அனுமதிக்கின்றன. இந்த பெரிய மூலக்கூறுகளுக்குள் உள்ள வலுவான சகப் பிணைப்பு S-S பிணைப்புகள் மற்றும் $O_2$ ஐ விட அவற்றிற்கிடையேயான வலுவான மூலக்கூறிடை விசைகள் காரணமாக கந்தகம் அறை வெப்பநிலையில் ஒரு திடப்பொருளாக உள்ளது.

குறுகிய பதிலளிக்கும் வினாக்கள்

வினா 1

ஓசோன் எவ்வாறு அளவறிந்து மதிப்பிடப்படுகிறது? இதில் அடங்கியுள்ள வேதியியல் தத்துவத்தை விளக்குக.

மாதிரி பதில்:

ஓசோன் கலந்த ஆக்ஸிஜனின் அறியப்பட்ட அளவை, நடுநிலையான பொட்டாசியம் அயோடைடு (KI) கரைசலின் வழியாகச் செலுத்துவதன் மூலம் ஓசோன் அளவறிந்து மதிப்பிடப்படுகிறது.

வேதியியல் தத்துவம் மற்றும் வினை: ஓசோன் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது மற்றும் அயோடைடு அயனிகளை ($I^-$) நீரின் (அல்லது நடுநிலை/அமில ஊடகம்) முன்னிலையில் அயோடினாக ($I_2$) ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்கிறது. இந்த செயல்முறையின் போது ஆக்ஸிஜன் வாயுவும் உருவாகிறது. வினை: $O_3(g) + 2KI(aq) + H_2O(l) \rightarrow 2KOH(aq) + I_2(s) + O_2(g)$

விடுவிக்கப்பட்ட அயோடின் ($I_2$) பின்னர் ஒரு திட்ட சோடியம் தயோசல்பேட் ($Na_2S_2O_3$) கரைசலுடன் (“ஹைபோ” கரைசல் என்று பொதுவாக அறியப்படும்) ஸ்டார்ச்சை ஒரு குறியீடாகப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது (titrated). ஸ்டார்ச் அயோடினுடன் ஒரு நீல நிற அணைவை உருவாக்குகிறது, இது இறுதிப் புள்ளியில் மறைந்துவிடும்.

அளவீட்டு வினை: $I_2(s) + 2Na_2S_2O_3(aq) \rightarrow Na_2S_4O_6(aq) + 2NaI(aq)$ (டெட்ராதயோனேட்)

வினைகளின் விகிதாச்சாரத்திலிருந்து (stoichiometry) மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட சோடியம் தயோசல்பேட்டின் அளவிலிருந்து, விடுவிக்கப்பட்ட அயோடினின் அளவைக் கணக்கிட முடியும், இது ஓசோனின் அளவை தீர்மானிக்க (quantitative estimation) உதவுகிறது. இந்த முறை அயோடோமெட்ரிக் அளவீடு (iodometric titration) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

வினா 2

டைஆக்ஸிஜன் ($O_2$) ஒரு இரட்டைப்படை எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருந்தாலும், அது ஏன் பாராகாந்தத்தன்மை கொண்டது என்பதை விளக்குங்கள்.

மாதிரி பதில்:

டைஆக்ஸிஜன் ($O_2$) மூலக்கூறு ஆர்பிட்டல் கொள்கை (Molecular Orbital Theory - MOT) கணித்தபடி, அதன் மூலக்கூறு ஆர்பிட்டல் அமைப்பில் இணையில்லா எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருப்பதால் பாராகாந்தத்தன்மை கொண்டது.

1. மொத்த எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணு 8 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே ஒரு டைஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு ($O_2$) மொத்தம் 16 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
2. இணைதிறன் பிணைப்புக் கொள்கையின் (Valence Bond Theory) மூலம் எதிர்பார்க்கப்படும் நடத்தை: எளிய இணைதிறன் பிணைப்புக் கொள்கையின்படி (VBT), $O_2$ ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பு ($O=O$) மூலம் குறிக்கப்படும், இது அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் இணையாக இருப்பதை உணர்த்துகிறது. இது டயாகாந்தத்தன்மையை முன்னறிவிக்கும். இருப்பினும், சோதனை ஆதாரங்கள் $O_2$ பாராகாந்தத்தன்மை கொண்டது என்பதைக் காட்டுகின்றன.
3. மூலக்கூறு ஆர்பிட்டல் கொள்கை (MOT) விளக்கம்:
   • MOT அணு ஆர்பிட்டால்களின் (AOs) கலவையால் மூலக்கூறு ஆர்பிட்டால்கள் (MOs) உருவாவதை விவரிக்கிறது.
   • MOT இன் படி $O_2$ இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு: (\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{*1} \pi_{2p_y}^{*1})
   • இந்த அமைப்பில், சம ஆற்றல் கொண்ட (\pi_{2p_x}^) மற்றும் (\pi_{2p_y}^) எதிர்-பிணைப்பு மூலக்கூறு ஆர்பிட்டால்களில் நுழையும் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள், ஹன்ட் விதியின் அதிகபட்ச பன்மைத்தன்மை (Hund’s Rule of Maximum Multiplicity) படி, தனித்தனியாக இணை-சுழற்சிகளுடன் இந்த ஆர்பிட்டால்களில் குடிகொள்கின்றன.
   • (\pi^*) எதிர்-பிணைப்பு ஆர்பிட்டால்களில் உள்ள இந்த இரண்டு இணையில்லா எலக்ட்ரான்கள்தான் டைஆக்ஸிஜனின் பாராகாந்தத்தன்மைக்குக் காரணம்.
4. முடிவுரை: இரண்டு இணையில்லா எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதால், $O_2$ மூலக்கூறு ஒரு வெளி காந்தப்புலத்தால் ஈர்க்கப்படுகிறது, இதன் மூலம் அதன் பாராகாந்தத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துகிறது.

உயர்தர சிந்தனைத் திறன் (HOTS) வினா

குளோரோபுளோரோகார்பன்கள் (CFCs) மூலம் அடுக்கு மண்டலத்தில் (stratosphere) ஓசோன் படலம் எவ்வாறு அரிக்கப்படுகிறது என்பதன் பொறிமுறையை, இந்தச் செயல்முறையின் வினையூக்கித் தன்மையை எடுத்துக்காட்டி விளக்குங்கள்.

விரிவான வேதியியல் விளக்கம்:

குளோரோபுளோரோகார்பன்களால் (CFCs) ஓசோன் படலம் குறைவது ஒரு முக்கியமான சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினையாகும். CFCகள் அதிக நிலைத்தன்மை கொண்ட சேர்மங்கள், அவை வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படும்போது பல தசாப்தங்களாக நிலைத்திருக்க முடியும், இறுதியில் அடுக்கு மண்டலத்தை அடைந்து ஓசோன் படலத்திற்கு அழிவை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த செயல்முறை ரேடிக்கல் இனங்கள், முக்கியமாக குளோரின் அணுக்களை உள்ளடக்கிய ஒரு சங்கிலி வினையாகும், மேலும் இது வினையூக்கி தன்மை கொண்டது.

1. CFC களின் ஒளிச்சிதைவு (Photolytic Decomposition): கீழ் வளிமண்டலத்தில் (டிரோபோஸ்பியர்), CFCகள் (எ.கா., $CCl_2F_2$, $CCl_3F$) மந்தமானவை. இருப்பினும், அவை அடுக்கு மண்டலத்திற்குள் (stratosphere) பரவும்போது, அதிக ஆற்றல் கொண்ட புற ஊதா (UV) கதிர்வீச்சுக்கு (குறிப்பாக UV-C, (\lambda < 240 nm)) உட்படுகின்றன. இந்த புற ஊதா கதிர்வீச்சு, CFC மூலக்கூறுகளில் உள்ள மிக பலவீனமான கார்பன்-குளோரின் பிணைப்புகளை உடைக்க போதுமான ஆற்றலை வழங்குகிறது, இது C-Cl பிணைப்பின் ஹோமோலிட்டிக் பிளவுக்கு (homolytic cleavage) வழிவகுத்து, அதிக வினைத்திறன் கொண்ட குளோரின் தனி உறுப்புகளை ($Cl \cdot$) உருவாக்குகிறது. உதாரணம்: $CCl_2F_2(g) \xrightarrow\{UV light\} \cdot Cl(g) + \cdot CClF_2(g)$

2. குளோரின் ரேடிக்கல்களால் ஓசோன் அழிப்பு (வினையூக்கிச் சுழற்சி): விடுவிக்கப்பட்ட குளோரின் தனி உறுப்புகள் ஓசோன் ($O_3$) உடன் மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டவை. அவை ஓசோன் மூலக்கூறுகளை திறம்பட அழிக்கும் ஒரு வினையூக்கிச் சுழற்சியைத் தொடங்குகின்றன.

   • படி 1: குளோரின் தனி உறுப்புடன் ஓசோன் வினை ஒரு குளோரின் தனி உறுப்பு ஓசோன் மூலக்கூறுடன் வினைபுரிந்து, ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவை பிரித்தெடுத்து குளோரின் மோனாக்சைடு தனி உறுப்பையும் ($ClO \cdot$) ஒரு டைஆக்ஸிஜன் ($O_2$) மூலக்கூறையும் உருவாக்குகிறது. $\cdot Cl(g) + O_3(g) \rightarrow ClO \cdot (g) + O_2(g)$
   • படி 2: குளோரின் தனி உறுப்பின் மறு உருவாக்கம் குளோரின் மோனாக்சைடு தனி உறுப்பு பின்னர் அணு ஆக்ஸிஜனுடன் ($O \cdot$) வினைபுரிகிறது (இது அடுக்கு மண்டலத்தில் $O_2$ ஐ புற ஊதா கதிர்வீச்சு ஒளிச்சிதைவு செய்வதால் இயற்கையாகவே உள்ளது: $O_2 \xrightarrow\{UV\} O \cdot + O \cdot$). இந்த வினை குளோரின் தனி உறுப்பை மீண்டும் உருவாக்கி மற்றொரு டைஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது. $ClO \cdot (g) + O \cdot (g) \rightarrow \cdot Cl(g) + O_2(g)$

3. மொத்த வினை மற்றும் வினையூக்கித் தன்மை: இரண்டு படிகளையும் சேர்க்கும்போது, ஓசோன் அழிப்பு சுழற்சியின் நிகர வினை: $O_3(g) + O \cdot (g) \rightarrow 2O_2(g)$ முதல் படியில் பயன்படுத்தப்பட்ட குளோரின் தனி உறுப்பு ($\cdot Cl$) இரண்டாவது படியில் மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது என்பதைக் கவனியுங்கள். இதன் பொருள், ஒரு ஒற்றை குளோரின் தனி உறுப்பு, மற்ற நிறுத்தும் வினைகள் (எ.கா., HCl அல்லது $ClONO_2$ ஐ உருவாக்குதல்) மூலம் அடுக்கு மண்டலத்திலிருந்து அகற்றப்படுவதற்கு முன்பு ஆயிரக்கணக்கான ஓசோன் மூலக்கூறுகளை அழிப்பதில் பங்கேற்க முடியும். இது இந்த செயல்முறையை மிகவும் வினையூக்கியாக (catalytic) ஆக்குகிறது மற்றும் அடுக்கு மண்டல ஓசோனைக் குறைப்பதில் மிகவும் திறமையானது.

4. பல்லின வினையூக்கத்தின் பங்கு (துருவ அடுக்கு மண்டல மேகங்கள் - PSCகள்): மேலே விவரிக்கப்பட்ட வாயு நிலை வினைகள் முக்கியமானவை என்றாலும், துருவ குளிர்காலங்களில் துருவ அடுக்கு மண்டல மேகங்கள் (Polar Stratospheric Clouds - PSCs) உருவாவதால் ஓசோன் குறைவு வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கிறது.

   • துருவப் பகுதிகளில் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் ((-78)°C க்குக் கீழே), நைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் நீர் ஆகியவை உறைந்து PSCகளை உருவாக்குகின்றன.
   • இந்த பனிக்கட்டி படிக மேற்பரப்புகள், குளோரின் நைட்ரேட் ($ClONO_2$) மற்றும் ஹைட்ரஜன் குளோரைடு ($HCl$) போன்ற ஒப்பீட்டளவில் நிலையான குளோரின் சேர்மங்களை, $Cl_2$ மற்றும் $HOCl$ போன்ற அதிக வினைத்திறன் கொண்ட இனங்களாக மாற்றும் பல்லின வினைகளுக்கான இடங்களை வழங்குகின்றன. $ClONO_2(g) + HCl(g) \xrightarrow\{PSC surface\} Cl_2(g) + HNO_3(s)$ $ClONO_2(g) + H_2O(g) \xrightarrow\{PSC surface\} HOCl(g) + HNO_3(s)$
   • துருவ வசந்த காலத்தில் சூரிய ஒளி மீண்டும் வரும்போது, இந்த $Cl_2$ மற்றும் $HOCl$ மூலக்கூறுகள் வேகமாக ஒளிச்சிதைவு அடைந்து அதிக எண்ணிக்கையிலான செயல்படும் குளோரின் தனி உறுப்புகளை ($\cdot Cl$) உருவாக்குகின்றன, இது பாரிய ஓசோன் குறைவுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது பொதுவாக “ஓசோன் துளை” என்று அழைக்கப்படுகிறது. $Cl_2(g) \xrightarrow\{UV light\} 2 \cdot Cl(g)$ $HOCl(g) \xrightarrow\{UV light\} \cdot OH(g) + \cdot Cl(g)$

சுருக்கமாக, CFCகள் ஒளிச்சிதைவின் மீது அடுக்கு மண்டலத்தில் குளோரின் தனி உறுப்புகளை வெளியிடுகின்றன. இந்த தனி உறுப்புகள் பின்னர் வினையூக்கியாக ஓசோனை அழிக்கின்றன, துருவ அடுக்கு மண்டல மேகங்களில் பல்லின வினைகளால் இந்த செயல்முறை கணிசமாக மோசமடைகிறது.