domingo, 27 de agosto de 2006
GUIA DE CONCEPTOS: EL AIRE
CAPITULO 3: La composición del aire y las capas de la atmósfera
1.- La composición del aire
El aire es una mezcla de gases cuyos componentes fundamentales son el Nitrógeno 78,1 % (N2) y el Oxígeno 20,9 % ( 0 2 ) y que corresponden al 99 % del aire seco. El 1 % del aire esta formado por los componentes secundarios: dióxido de carbono ( CO2), hidrógeno ( H2), metano( CH4) y gases nobles
como argón ( Ar), neón ( Ne ), helio ( He ), kriptón ( Kr ) y xenón ( Ne). A nivel de trazas ( pequeña cantidades ) monóxido de nitrógeno ( NO), dióxido de nitrógeno ( NO2), ozono ( 03), dióxido de azufre ( SO2 ), amoniaco ( NH3 ) y monóxido de carbono ( CO ).
La proporción de estos gases es más o menos constante hasta los 25 km. de altitud, aunque se concentración disminuye con la altura, excepto el ozono y los compuestos de nitrógeno, cloro y azufre. Además existe dos componentes en cantidades variables como son el:
* Agua en sus tres estados físicos
* Polvo atmosférico formado por humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen,
microorganismo, etc.
2.- Origen de al atmósfera
En su forma primitiva la atmósfera debió estar compuesta por una parte de emanaciones volcánicas producto de las erupciones y material del interior de la tierra. Los componentes gaseosos de estas emanaciones fueron: el vapor de agua ( H 20 ), sulfuro de hidrógeno( H2 S), cloruro de hidrógeno ( HCl ) y nitrógeno ( N2 ). A través de varios procesos la atmósfera primitiva sufrió:
* La condensación que dio origen a los antiguos océanos
* El dióxido de carbono (CO2) reacciono con las rocas de la corteza terrestre para
formar carbonatos, algunos de los cuales se disolvieron en los océanos.
* Evolución de la vida primitiva en los océanos
* Los organismos fotosintéticos comenzaron a consumir dióxido de carbono (CO2) y
producir oxigeno (0 2).
3.- Características de los gases de la atmósfera
a) Nitrógeno (N2): Molécula biatómica, compuesto más abundante del aire, poco reactivo
(forma óxidos a elevadas temperaturas ), gas inerte, no es toxico, incoloro, insípido, diluye
a los demás compuestos del aire, los compuestos de nitrógeno son componentes vitales en los alimentos ( por ejemplo en moléculas biológicas como las proteínas ), fertilizantes y explosivos, y puede licuarse a temperaturas muy bajas ( se usa para congelar muestras biológicas o en técnicas de reproducción asistida )
b) Oxígeno ( 02 ): Gas incoloro, inodoro, insípido, relativamente no toxico ( puro es toxico se inhala en grandes cantidades ), proviene de la fotosíntesis, es fundamental en las reacciones de combustión, muy reactivos ( forma óxidos ), forma parte del agua y es necesario para la respiración de plantas y animales ( combustión celular )
Combustión: Combustible + 0 2(g) _____ Óxidos + calor y/o luz
Respiración es una combustión lenta: Azúcar + O2(g) ___ CO2(g) + H2O + Energía
c) Gases Nobles: Su abundancia en la tierra es baja, poco reactivos (capa electrónica cerrada), evita la oxidación del filamento de las ampolletas
d) Dióxido de carbono (C02): Gas incoloro, inodoro y no toxico ( en altas concentraciones y por falta de oxigeno produce efectos nocivos y asfixia ), a bajas concentraciones de oxigeno se produce una mezcla de dióxido de carbono y monóxido de carbono ( C0 ). Se obtiene dióxido de carbono (CO2) por:
* Combustión en presencia de oxigeno de cualquier sustancia que
contenga carbón. C + 0 2(g) ______ CO2(g)
* Calentamiento de carbonatos a elevadas temperaturas
* Reacción con ácidos de los carbonatos
* Fermentación de azucares y vegetales
* Metabolismo celular
e) Agua (H20): Forma parte del aire en sus tres estados. Su papel es fundamental en la atmósfera ya que influye en: los fenómenos atmosféricos y en las características del clima
f) Monóxido de carbono ( CO ) : Es muy toxico, peligroso , se obtiene por combustión incompleta del carbono, es incoloro, inodoro e insípido
4.- Capas de la atmósfera
En la atmósfera terrestre se pueden distinguir capas que difieren en cuanto a composición, temperatura y presión
Zona
Altura ( Km )
Troposfera
0 - 18
Estratosfera
18 - 50
Mesosfera
50 - 80
Ionosfera / termosfera
80 - 630
Exosfera
Sobre 630
5.- Características de las capas
a) Troposfera: Capa inferior de la atmósfera, mas próxima a la superficie terrestre, contiene el 90 % se los gases atmosféricos, la temperatura disminuye con la altitud, se desarrollan corrientes verticales de aire que dan origen a nubes y los fenómenos atmosféricos ( lluvia, vientos, etc.), ocurren los fenómenos biológicos ( dispersión del polen, semillas, vuelos de pájaros e insectos, etc.) y su espesor varia con la altitud, siendo máxima en el ecuador y mínima en los polos.
b) Estratosfera: Se distinguen dos capas una de 18 a 30 Km. donde la temperatura permanece constante entre - 50 ° C y – 40 ° C y otra de 30 a 50 Km. donde la temperatura aumenta hasta alrededor de 0 ° C. Las partículas contaminantes permanecen mucho tiempo en ella por los vientos horizontales de las masas de aire y contiene la capa de ozono entre los 18 a 25 Km. de altura (llamado ozono estratosférico que se produce y destruye por reacciones químicas y que tiene gran poder de absorción de los rayos ultravioleta solares, de manera que protege a la superficie terrestre de sus efectos).
c) Mesosfera: La temperatura disminuye drásticamente con la altura y el aire es poco denso y frío, predominando los gases ligeros.
d) Ionosfera o termosfera: La temperatura aumenta hasta alcanzar los 1200 ° C, las radiaciones solares y la lluvia de electrones procedentes del sol ionizan los gases atmosféricos (átomos y moléculas se cargan eléctricamente).
e) Exosfera: Zona de transito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.
CAPITULO 4: Los enemigos de la atmósfera
El crecimiento de la población humana y el desarrollo tecnológico afectan al medio ambiente, produciendo una disminución cada vez acelerada de la calidad de este y de su capacidad para sustentar la vida.
1.- Efecto invernadero:
La energía del sol llega a la tierra que a su vez la irradia de vuelta al espacio, sin embargo los gases de la atmosfera como el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2 ) y otros, atrapan parte de esta energía y mantienen el calor del planeta produciendo un efecto invernadero natural, sin este efecto la temperatura de la tierra seria mucho menor y probablemente la vida tal como la conocemos no existiría.
Cuando aumenta la concentración de estos gases, sobre todo del CO2 que forma los invernaderos naturales, se rompe el equilibrio, impidiendo que el exceso de calor irradiado por la tierra sea eliminado hacia la estratosfera.
La concentración de los gases que forman el efecto invernadero aumenta cuando se:
* Usa combustibles fósiles (petróleo, carbón y derivados de la hulla) en motores de combustión interna, en los procesos industriales y la quema de bosques (impide que estos vegetales transformen el dióxido de carbono en oxigeno a través de la fotosíntesis).
* Generan otros gases como el óxido de dinitrógeno (N2O) , metano ( CH4 ) y los clorofluocarbonos ( CFC-11 y CFC- 12 ) usados en aerosoles, sistemas de refrigeración, aire acondicionados y espumas plásticas.
Un aumento del efecto invernadero puede producir:
* Un aumento importante de la temperatura del planeta (calentamiento global de la atmósfera ), produciendo una grave amenaza para el ser humano y demás seres vivos del ecosistema terrestre.
* Derretimiento de hielos polares que provocarían un aumento del agua oceánica e importante cambios en el clima (aumento de lluvias, sequías, etc.)
2.- Capa de Ozono (Ozono estratosférico)
Es un gas compuesto de tres átomos de oxigeno (02 ), cuyas moléculas son muy reactivas que se producen naturalmente en la estratosfera a 40 Km. de altura y se le denomina ozono estratosférico.
Su función es servir de filtro de las radiaciones solares, absorbiendo la radiación ultravioleta UV que es perjudicial para la vida (sin esta capa seria imposible la vida sobre nuestro planeta ).
La concentración de ozono permanece constante ya que se recupera manteniéndose el equilibrio.
0 + UV ______ 0 + 02
02 + UV ______ 0 + 0
0 + 02 ______ 03 (molécula de ozono)
El equilibrio se rompe por el uso de CFC (que contienen cloro, fluor y carbono) que reaccionan con el ozono, produciéndose un adelgazamiento de la capa que llevaría a un exceso de radiaciones ultravioleta UV ( puede producir cáncer a la piel , cataratas, reducir la respuesta del sistema inmunitario, interferir en el fotosíntesis y fitoplancton e interferir en la estabilidad del clima )
Cl + 03 ________ Cl0 + 02
02 + UV ________ 0 + 0
Cl0 + 0 ________ Cl + 02
Cada molécula de cloro destruye
unas 100.000 moléculas de ozono
3.- Ozono troposférico
Forma parte del smog fotoquímico que se produce en la superficie terrestre por acción de la luz solar con los gases emitidos por los motores de combustión interna, industria y plantas de energía. Se forma en días calidos, asoleados y sin viento, siendo muy tóxico, irritante para nariz, ojos, garganta y bronquios.
4.- Lluvia ácida
El uso de combustibles fósiles por motores de combustión internas, centrales eléctricas, calderas industriales y plantas de fundición producen dióxido de azufre ( SO2 ) y óxidos de nitrógenos, que interactúan con la luz solar, la humedad y el oxigeno atmosférico, produciéndose ácido sulfúrico ( H2SO4 ) y ácido nítrico (HNO3) que caen a la tierra arrastrados por la lluvia y la nieve.
SO2(g) + O2(g) _____ SO3(g)
SO3(g) + H 2O(l) _____ H2 S O4(l)
La precipitación de estos ácidos, producen cambios en el grado de acidez ( pH ) del suelo y del agua, afectando los cultivos, construcciones y en general el equilibrio de la naturaleza.
CAPITULO 3: La composición del aire y las capas de la atmósfera
1.- La composición del aire
El aire es una mezcla de gases cuyos componentes fundamentales son el Nitrógeno 78,1 % (N2) y el Oxígeno 20,9 % ( 0 2 ) y que corresponden al 99 % del aire seco. El 1 % del aire esta formado por los componentes secundarios: dióxido de carbono ( CO2), hidrógeno ( H2), metano( CH4) y gases nobles
como argón ( Ar), neón ( Ne ), helio ( He ), kriptón ( Kr ) y xenón ( Ne). A nivel de trazas ( pequeña cantidades ) monóxido de nitrógeno ( NO), dióxido de nitrógeno ( NO2), ozono ( 03), dióxido de azufre ( SO2 ), amoniaco ( NH3 ) y monóxido de carbono ( CO ).
La proporción de estos gases es más o menos constante hasta los 25 km. de altitud, aunque se concentración disminuye con la altura, excepto el ozono y los compuestos de nitrógeno, cloro y azufre. Además existe dos componentes en cantidades variables como son el:
* Agua en sus tres estados físicos
* Polvo atmosférico formado por humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen,
microorganismo, etc.
2.- Origen de al atmósfera
En su forma primitiva la atmósfera debió estar compuesta por una parte de emanaciones volcánicas producto de las erupciones y material del interior de la tierra. Los componentes gaseosos de estas emanaciones fueron: el vapor de agua ( H 20 ), sulfuro de hidrógeno( H2 S), cloruro de hidrógeno ( HCl ) y nitrógeno ( N2 ). A través de varios procesos la atmósfera primitiva sufrió:
* La condensación que dio origen a los antiguos océanos
* El dióxido de carbono (CO2) reacciono con las rocas de la corteza terrestre para
formar carbonatos, algunos de los cuales se disolvieron en los océanos.
* Evolución de la vida primitiva en los océanos
* Los organismos fotosintéticos comenzaron a consumir dióxido de carbono (CO2) y
producir oxigeno (0 2).
3.- Características de los gases de la atmósfera
a) Nitrógeno (N2): Molécula biatómica, compuesto más abundante del aire, poco reactivo
(forma óxidos a elevadas temperaturas ), gas inerte, no es toxico, incoloro, insípido, diluye
a los demás compuestos del aire, los compuestos de nitrógeno son componentes vitales en los alimentos ( por ejemplo en moléculas biológicas como las proteínas ), fertilizantes y explosivos, y puede licuarse a temperaturas muy bajas ( se usa para congelar muestras biológicas o en técnicas de reproducción asistida )
b) Oxígeno ( 02 ): Gas incoloro, inodoro, insípido, relativamente no toxico ( puro es toxico se inhala en grandes cantidades ), proviene de la fotosíntesis, es fundamental en las reacciones de combustión, muy reactivos ( forma óxidos ), forma parte del agua y es necesario para la respiración de plantas y animales ( combustión celular )
Combustión: Combustible + 0 2(g) _____ Óxidos + calor y/o luz
Respiración es una combustión lenta: Azúcar + O2(g) ___ CO2(g) + H2O + Energía
c) Gases Nobles: Su abundancia en la tierra es baja, poco reactivos (capa electrónica cerrada), evita la oxidación del filamento de las ampolletas
d) Dióxido de carbono (C02): Gas incoloro, inodoro y no toxico ( en altas concentraciones y por falta de oxigeno produce efectos nocivos y asfixia ), a bajas concentraciones de oxigeno se produce una mezcla de dióxido de carbono y monóxido de carbono ( C0 ). Se obtiene dióxido de carbono (CO2) por:
* Combustión en presencia de oxigeno de cualquier sustancia que
contenga carbón. C + 0 2(g) ______ CO2(g)
* Calentamiento de carbonatos a elevadas temperaturas
* Reacción con ácidos de los carbonatos
* Fermentación de azucares y vegetales
* Metabolismo celular
e) Agua (H20): Forma parte del aire en sus tres estados. Su papel es fundamental en la atmósfera ya que influye en: los fenómenos atmosféricos y en las características del clima
f) Monóxido de carbono ( CO ) : Es muy toxico, peligroso , se obtiene por combustión incompleta del carbono, es incoloro, inodoro e insípido
4.- Capas de la atmósfera
En la atmósfera terrestre se pueden distinguir capas que difieren en cuanto a composición, temperatura y presión
Zona
Altura ( Km )
Troposfera
0 - 18
Estratosfera
18 - 50
Mesosfera
50 - 80
Ionosfera / termosfera
80 - 630
Exosfera
Sobre 630
5.- Características de las capas
a) Troposfera: Capa inferior de la atmósfera, mas próxima a la superficie terrestre, contiene el 90 % se los gases atmosféricos, la temperatura disminuye con la altitud, se desarrollan corrientes verticales de aire que dan origen a nubes y los fenómenos atmosféricos ( lluvia, vientos, etc.), ocurren los fenómenos biológicos ( dispersión del polen, semillas, vuelos de pájaros e insectos, etc.) y su espesor varia con la altitud, siendo máxima en el ecuador y mínima en los polos.
b) Estratosfera: Se distinguen dos capas una de 18 a 30 Km. donde la temperatura permanece constante entre - 50 ° C y – 40 ° C y otra de 30 a 50 Km. donde la temperatura aumenta hasta alrededor de 0 ° C. Las partículas contaminantes permanecen mucho tiempo en ella por los vientos horizontales de las masas de aire y contiene la capa de ozono entre los 18 a 25 Km. de altura (llamado ozono estratosférico que se produce y destruye por reacciones químicas y que tiene gran poder de absorción de los rayos ultravioleta solares, de manera que protege a la superficie terrestre de sus efectos).
c) Mesosfera: La temperatura disminuye drásticamente con la altura y el aire es poco denso y frío, predominando los gases ligeros.
d) Ionosfera o termosfera: La temperatura aumenta hasta alcanzar los 1200 ° C, las radiaciones solares y la lluvia de electrones procedentes del sol ionizan los gases atmosféricos (átomos y moléculas se cargan eléctricamente).
e) Exosfera: Zona de transito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.
CAPITULO 4: Los enemigos de la atmósfera
El crecimiento de la población humana y el desarrollo tecnológico afectan al medio ambiente, produciendo una disminución cada vez acelerada de la calidad de este y de su capacidad para sustentar la vida.
1.- Efecto invernadero:
La energía del sol llega a la tierra que a su vez la irradia de vuelta al espacio, sin embargo los gases de la atmosfera como el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2 ) y otros, atrapan parte de esta energía y mantienen el calor del planeta produciendo un efecto invernadero natural, sin este efecto la temperatura de la tierra seria mucho menor y probablemente la vida tal como la conocemos no existiría.
Cuando aumenta la concentración de estos gases, sobre todo del CO2 que forma los invernaderos naturales, se rompe el equilibrio, impidiendo que el exceso de calor irradiado por la tierra sea eliminado hacia la estratosfera.
La concentración de los gases que forman el efecto invernadero aumenta cuando se:
* Usa combustibles fósiles (petróleo, carbón y derivados de la hulla) en motores de combustión interna, en los procesos industriales y la quema de bosques (impide que estos vegetales transformen el dióxido de carbono en oxigeno a través de la fotosíntesis).
* Generan otros gases como el óxido de dinitrógeno (N2O) , metano ( CH4 ) y los clorofluocarbonos ( CFC-11 y CFC- 12 ) usados en aerosoles, sistemas de refrigeración, aire acondicionados y espumas plásticas.
Un aumento del efecto invernadero puede producir:
* Un aumento importante de la temperatura del planeta (calentamiento global de la atmósfera ), produciendo una grave amenaza para el ser humano y demás seres vivos del ecosistema terrestre.
* Derretimiento de hielos polares que provocarían un aumento del agua oceánica e importante cambios en el clima (aumento de lluvias, sequías, etc.)
2.- Capa de Ozono (Ozono estratosférico)
Es un gas compuesto de tres átomos de oxigeno (02 ), cuyas moléculas son muy reactivas que se producen naturalmente en la estratosfera a 40 Km. de altura y se le denomina ozono estratosférico.
Su función es servir de filtro de las radiaciones solares, absorbiendo la radiación ultravioleta UV que es perjudicial para la vida (sin esta capa seria imposible la vida sobre nuestro planeta ).
La concentración de ozono permanece constante ya que se recupera manteniéndose el equilibrio.
0 + UV ______ 0 + 02
02 + UV ______ 0 + 0
0 + 02 ______ 03 (molécula de ozono)
El equilibrio se rompe por el uso de CFC (que contienen cloro, fluor y carbono) que reaccionan con el ozono, produciéndose un adelgazamiento de la capa que llevaría a un exceso de radiaciones ultravioleta UV ( puede producir cáncer a la piel , cataratas, reducir la respuesta del sistema inmunitario, interferir en el fotosíntesis y fitoplancton e interferir en la estabilidad del clima )
Cl + 03 ________ Cl0 + 02
02 + UV ________ 0 + 0
Cl0 + 0 ________ Cl + 02
Cada molécula de cloro destruye
unas 100.000 moléculas de ozono
3.- Ozono troposférico
Forma parte del smog fotoquímico que se produce en la superficie terrestre por acción de la luz solar con los gases emitidos por los motores de combustión interna, industria y plantas de energía. Se forma en días calidos, asoleados y sin viento, siendo muy tóxico, irritante para nariz, ojos, garganta y bronquios.
4.- Lluvia ácida
El uso de combustibles fósiles por motores de combustión internas, centrales eléctricas, calderas industriales y plantas de fundición producen dióxido de azufre ( SO2 ) y óxidos de nitrógenos, que interactúan con la luz solar, la humedad y el oxigeno atmosférico, produciéndose ácido sulfúrico ( H2SO4 ) y ácido nítrico (HNO3) que caen a la tierra arrastrados por la lluvia y la nieve.
SO2(g) + O2(g) _____ SO3(g)
SO3(g) + H 2O(l) _____ H2 S O4(l)
La precipitación de estos ácidos, producen cambios en el grado de acidez ( pH ) del suelo y del agua, afectando los cultivos, construcciones y en general el equilibrio de la naturaleza.
# Posteado por Unknown @ 7:32 p.m. 
