La Quimica

1. Introducción

La atmósfera y la hidrosfera de nuestro planeta hacen posible la vida. El manejo de este entorno, con el objetivo de mantener y reforzar la calidad de vida, es una de las preocupaciones más importante de nuestro tiempo. Es evidente que se requieren reformas drásticas y normas mucho más estrictas si queremos conservar la calidad de vida en nuestro mundo. Como ciudadanos, debemos participar en la instauración de leyes y reglamentos que tengan relación con el impacto sobre nuestra salud. Aun nuestras decisiones más sencillas como consumidores, requieren que valoremos los costos y los beneficios de nuestras acciones. Desafortunadamente, los impactos ambientales de las decisiones políticas no son evidentes en muchas ocasiones.

Cuanto mejor comprendamos los principios químicos que fundamentan las leyes ambientales, mayores serán las oportunidades de formar juicios sólidos sobre temas económicos y políticos que afectan a nuestro entorno.

2. La atmósfera de la Tierra

Debido a que la mayoría de nosotros no hemos estado muy alejados de la superficie terrestre, tendemos a dar por hecho las muchas formas en que la atmósfera determina el entorno en que vivimos. En esta sección examinaremos los aspectos más importantes de la atmósfera de nuestro planeta.

La temperatura de la atmósfera varía de un modo complejo de acuerdo con la altitud. La atmósfera se divide en cuatro regiones, según este perfil de temperaturas. Justamente sobre la superficie, en la tropósfera, la temperatura decrece al aumentar la altitud hasta alcanzar un mínimo de 215K a 12Km. Casi toda la vida se manifiesta en la tropósfera. Vientos huracanados y brisas suaves, lluvia, cielos soleados, todo lo que consideramos como "clima" ocurre en esta región. Aún cuando volemos en un moderno jet supersónico entre ciudades distantes, no nos salimos de la tropósfera, aunque podemos llegar a estar cerca de su límite superior, llamado tropopausa.

Sobre la tropopausa, la temperatura aumenta con la altitud, alcanzando un máximo de 275K a los 50Km. Esta región se llama la estratosfera. Más allá de la estratosfera están la mesósfera y la termósfera. Llas temperaturas extremas en los límites son importantes porque la mezcla de la atmósfera a través de ellos es un proceso relativamente lento. Por ejemplo, los gases contaminantes generados en la tropósfera encuentran en su camino hacia la atmósfera con gran lentitud.

En contraste con los cambios de temperatura que ocurren en la atmósfera, la presión disminuye de un modo regular al aumentar la altitud. Vemos que la presión atmosférica disminuye con más rapidez a menores que a mayores altitudes. La explicación de esta característica de la atmósfera está en su compresibilidad. Como resultado de la compresibilidad de la atmósfera, la presión disminuye del valor promedio de 760mm Hg a nivel del mar a 2.3x10-3 mm Hg a 100Km y a solamente 1.0x10-6 mm de Hg a 200Km. La tropósfera y la estratosfera juntas constituyen el 99.9% de la masa de la atmósfera; el 75% la constituye la masa de la tropósfera.

3. Composición de la atmósfera terrestre

La atmósfera es un sistema extremadamente complejo. Su temperatura y presión cambian dentro de amplios límites con la altitud, como acabamos de ver. La atmósfera esta sujeta al bombardeo de radiación y de partículas con gran energía provenientes del Sol y de la radiación cósmica del espacio exterior. Esta energía tiene efectos químicos importantes, especialmente en los limites exteriores de la atmósfera. Además, debido al campo gravitacional de la Tierra, los átomos y las moléculas más ligeros tienden a elevarse. Como resultado de setos factores, la composición de la atmósfera no es uniforme.

Aunque existen trazas de muchas sustancias, N2 y O2 constituyen alrededor del 99% de la atmósfera. Los gases nobles y el CO2 constituyen la mayor parte del resto.

Componentea Contenido(Fracción mol) Peso Molecular

Nitrógeno 0.78084 28.013

Oxígeno 0.20948 31.998

Argón 0.00934 39.948

Dióxido de carbono 0.000330 44.0099

Neón 0.00001818 20.183

Helio 0.00000524 04.003

Metano 0.000002 16.043

Kriptón 0.00000114 83.80

Hidrógeno 0.0000005 02.0159

Oxido

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