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In einem Ozonmolekül sind drei Sauerstoffatome miteinander verbunden. Ozon entsteht in der Stratosphäre in einer Gleichgewichtsreaktion, die als Ozon-Sauerstoff-Zyklus bezeichnet wird. Voraussetzung für die Bildung von Ozon (O₃) ist die Verfügbarkeit von Sauerstoffatomen. Sauerstoffatome entstehen oberhalb von 15 km Höhe durch energiereiche UV-Strahlung, die den molekularen Sauerstoff (O₂) in jeweils zwei Sauerstoffatome (O) spaltet (Schritt 1). Die Sauerstoffatome können dann mit weiteren Sauerstoffmolekülen reagieren und Ozon bilden (Schritt 2). Für diese Reaktion ist ein weiterer "Stoßpartner", meist Stickstoff oder Sauerstoff, notwendig, der die bei der Reaktion freiwerdende überschüssige Energie aufnimmt und so das Ozonmolekül stabilisiert.