O composição do ar atmosférico ou a atmosfera é definida pela proporção dos diferentes gases nela contidos, que tem estado em constante variação ao longo da história da Terra. A atmosfera do planeta em formação continha principalmente Hdois e outros gases como COdois e HdoisO. Cerca de 4,4 bilhões de anos atrás, a composição do ar atmosférico era enriquecida principalmente com COdois.
Com o surgimento da vida na Terra, um acúmulo de metano (CH4) na atmosfera, uma vez que os primeiros organismos foram metanógenos. Posteriormente, surgiram organismos fotossintéticos, que enriqueceram o ar atmosférico com Odois.
A composição do ar atmosférico hoje pode ser dividida em duas grandes camadas, diferenciadas em sua composição química; a homosfera e a heterosfera.
A homosfera está localizada de 80 a 100 km acima do nível do mar e é composta principalmente por nitrogênio (78%), oxigênio (21%), argônio (menos de 1%), dióxido de carbono, ozônio, hélio, hidrogênio e metano, entre outros elementos presentes em proporções muito pequenas.
A heterosfera é composta por gases de baixo peso molecular e está localizada acima de 100 km de altitude. A primeira camada apresenta Ndois molecular, o segundo O atômico, o terceiro hélio e o último é composto de hidrogênio atômico (H).
Índice do artigo
Os estudos do ar atmosférico começaram há milhares de anos. No momento em que as civilizações primitivas descobriram o fogo, começaram a ter uma noção da existência do ar..
Nesse período, eles começaram a analisar o que é o ar e sua função. Por exemplo, Anaxímades de Mileto (588 aC-524 aC) considerou que o ar era essencial para a vida, uma vez que os seres vivos se alimentavam desse elemento..
Por sua vez, Empédocles de Acragas (495 aC-435 aC) considerou que existiam quatro elementos fundamentais para a vida: água, terra, fogo e ar..
Aristóteles (384 aC-322 aC) também considerou que o ar era um dos elementos essenciais para os seres vivos.
Em 1773, o químico sueco Carl Scheele descobriu que o ar era composto de nitrogênio e oxigênio (ar ígneo). Mais tarde, em 1774, o britânico Joseph Priestley determinou que o ar era composto de uma mistura de elementos e que um deles era essencial para a vida.
Em 1776, o francês Antoine Lavoisier chamou oxigênio ao elemento que ele isolou da decomposição térmica do óxido de mercúrio.
Em 1804, o naturalista Alexander von Humboldt e o químico francês Gay-Lussac analisaram o ar vindo de diferentes partes do planeta. Os pesquisadores determinaram que o ar atmosférico tem uma composição constante.
Não foi até o final do século 19 e início do século 20 que os outros gases que fazem parte do ar atmosférico foram descobertos. Entre estes temos o argônio em 1894, depois o hélio em 1895 e outros gases (néon, argônio e xenônio) em 1898.
O ar atmosférico também é conhecido como atmosfera e é uma mistura de gases que cobre o planeta Terra..
Pouco se sabe sobre a origem da atmosfera terrestre. Considera-se que após sua separação do Sol, o planeta foi circundado por um envelope de gases muito quentes..
Esses gases eram possivelmente redutores e vindos do Sol, compostos principalmente de Hdois. Outros gases eram provavelmente COdois e HdoisOu emitido por intensa atividade vulcânica.
Sugere-se que parte dos gases presentes resfriou, condensou e deu origem aos oceanos. Os demais gases permaneceram formando a atmosfera e outros foram armazenados nas rochas.
A atmosfera é composta por diferentes estratos concêntricos separados por zonas de transição. O limite superior desta camada não está claramente definido e alguns autores o colocam acima de 10.000 km acima do nível do mar..
A atração da força da gravidade e a maneira como os gases são comprimidos influenciam sua distribuição na superfície terrestre. Assim, a maior proporção de sua massa total (aproximadamente 99%) está localizada nos primeiros 40 km acima do nível do mar..
Diferentes níveis ou camadas de ar atmosférico têm diferentes composições químicas e variações de temperatura. De acordo com seu arranjo vertical, do mais próximo ao mais distante da superfície terrestre, são conhecidas as seguintes camadas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera..
Em relação à composição química do ar atmosférico, duas camadas são definidas: a homosfera e a heterosfera..
Ele está localizado nos primeiros 80-100 km acima do nível do mar, e sua composição de gases no ar é homogênea. Nela estão localizadas a troposfera, estratosfera e mesosfera.
Está presente acima de 100 km e se caracteriza porque a composição dos gases presentes no ar é variável. Corresponde à termosfera. A composição dos gases varia em diferentes alturas.
Após a formação da Terra, há aproximadamente 4.500 milhões de anos, começaram a se acumular gases que formaram o ar atmosférico. Os gases vieram principalmente do manto terrestre, bem como do impacto com planetesimais (agregados de matéria que deram origem aos planetas).
A grande atividade vulcânica do planeta começou a liberar diversos gases na atmosfera, como o Ndois, COdois e HdoisO. O dióxido de carbono começou a se acumular, como carbonatação (o processo de fixação de COdois atmosférico na forma de carbonatos) era escasso.
Fatores que afetam a fixação de COdois nesta época havia chuvas de intensidade muito baixa e uma área continental muito pequena.
Os primeiros seres vivos que apareceram no planeta usaram COdois e Hdois para realizar a respiração. Esses primeiros organismos eram anaeróbicos e metanogênicos (eles produziam uma grande quantidade de metano).
O metano se acumulou no ar atmosférico, pois sua decomposição era muito lenta. Ele se decompõe por fotólise e em uma atmosfera quase sem oxigênio, este processo pode levar até 10.000 anos.
De acordo com alguns registros geológicos, cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, houve uma diminuição no COdois na atmosfera, que tem sido associada ao ar rico em CH4 intensificou as chuvas, favorecendo a carbonatação.
Estima-se que há cerca de 2,4 bilhões de anos a quantidade de Odois no planeta atingiu níveis importantes no ar atmosférico. O acúmulo deste elemento está associado ao aparecimento de organismos fotossintéticos.
A fotossíntese é um processo que permite sintetizar moléculas orgânicas a partir de outras inorgânicas na presença de luz. Durante sua ocorrência, O é liberadodois como um produto secundário.
A alta taxa fotossintética produzida pelas cianobactérias (primeiros organismos fotossintéticos) estava mudando a composição do ar atmosférico. Grandes quantidades de Odois que foram liberados, voltaram à atmosfera cada vez mais oxidando.
Esses altos níveis de Odois influenciou o acúmulo de CH4, uma vez que acelerou o processo de fotólise deste composto. À medida que o metano na atmosfera diminuía drasticamente, a temperatura do planeta diminuía e ocorria a glaciação..
Outro efeito importante do acúmulo de Odois no planeta, foi a formação da camada de ozônio. O Odois A atmosfera se dissocia sob o efeito da luz e forma duas partículas atômicas de oxigênio.
O oxigênio atômico se recombina com Odois molecular e forma O3 (ozônio). A camada de ozônio forma uma barreira protetora contra a radiação ultravioleta, permitindo o desenvolvimento da vida na superfície terrestre.
O nitrogênio é um componente essencial dos organismos vivos, pois é necessário para a formação de proteínas e ácidos nucléicos. No entanto, o Ndois atmosférico não pode ser usado diretamente pela maioria dos organismos.
A fixação de nitrogênio pode ser biótica ou abiótica. Consiste na combinação de Ndois com Odois ou Hdois para formar amônia, nitratos ou nitritos.
O conteúdo de Ndois no ar atmosférico, eles permaneceram mais ou menos constantes na atmosfera terrestre. Durante o acúmulo de COdois, fixação de Ndois era basicamente abiótico, devido à formação do óxido de nitrogênio, formado pela dissociação fotoquímica das moléculas HdoisO e COdois quais foram a fonte do Odois.
Quando a diminuição nos níveis de CO ocorreudois na atmosfera, as taxas de formação de óxido de nitrogênio diminuíram drasticamente. Considera-se que foi nessa época que se originaram as primeiras rotas bióticas de fixação de N.dois.
O ar atmosférico é composto por uma mistura de gases e outros elementos bastante complexos. Sua composição é afetada principalmente pela altitude..
A composição química do ar atmosférico seco ao nível do mar é bastante constante. O nitrogênio e o oxigênio constituem aproximadamente 99% da massa e do volume da homosfera..
Nitrogênio atmosférico (Ndois) está em uma proporção de 78%, enquanto o oxigênio constitui 21% do ar. O próximo elemento mais abundante no ar atmosférico é o argônio (Ar), que ocupa menos de 1% do volume total.
Existem outros elementos de grande importância, mesmo quando em pequenas proporções. Dióxido de carbono (COdois) está presente na proporção de 0,035% e o vapor d'água pode variar entre 1 e 4%, dependendo da região.
Ozônio (O3) encontra-se na proporção de 0,003%, mas constitui uma barreira essencial para a proteção dos seres vivos. Também nesta mesma proporção encontramos vários gases nobres como néon (Ne), criptônio (Kr) e xenônio (Xe)..
Além disso, há presença de hidrogênio (Hdois), óxidos nitrosos e metano (CH4) em quantidades muito pequenas.
Outro elemento que faz parte da composição do ar atmosférico é a água líquida contida nas nuvens. Da mesma forma, encontramos elementos sólidos como esporos, pólen, cinzas, sais, microrganismos e pequenos cristais de gelo..
Nesse nível, a altitude determina o tipo de gás predominante no ar atmosférico. Todos os gases são leves (baixo peso molecular) e são organizados em quatro camadas diferentes.
Pode-se ver que conforme a altura aumenta, os gases mais abundantes têm uma massa atômica menor.
Entre 100 e 200 km de altitude, há uma maior abundância de nitrogênio molecular (Ndois) O peso desta molécula é 28,013 g / mol.
A segunda camada da heterosfera é composta de O atômico e está localizada entre 200 e 1000 km acima do nível do mar. O Atomic O tem uma massa de 15.999, sendo menos pesado que o Ndois.
Mais tarde, encontramos uma camada de hélio entre 1000 e 3500 km de altura. O hélio tem uma massa atômica de 4,00226.
A última camada da heterosfera é composta de hidrogênio atômico (H). Este gás é o mais leve da tabela periódica, com massa atômica de 1,007.
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