Aire para la vida en el planeta

El aire

Se denomina aire a la combinación de gases que forma la atmósfera terrestre, mantenidos sujetos alrededor de la Tierra por la fuerza de gravedad.

El aire es esencial para la vida en el planeta, es particularmente delicado y está compuesto en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como:

Componente Concentración aproximada

Nitrógeno (N) 78,03% en volumen

Oxígeno (O) 20,99% en volumen

Dióxido de Carbono (CO2) 0,03% en volumen

Argón (Ar) 0,94% en volumen

Neón (Ne) 0,00123% en volumen

Helio (He) 0,0004% en volumen

Criptón (Kr) 0,00005% en volumen

Xenón (Xe) 0,000006% en volumen

Hidrógeno (H) 0,01% en volumen

Metano (CH4) 0,0002% en volumen

Óxido nitroso (N2O) 0,00005% en volumen

Vapor de Agua (H2O) Variable

Ozono (O3) Variable

Partículas Variable

(Ver: PSU: Pregunta 02_2005(Quimica2).

Todos los componentes del aire se encuentran mezclados pero no químicamente combinados (no es un compuesto).

Estos componentes tienen masa y peso (masa, porque están formados por materia y peso, porque el aire es atraído por una fuerza hacia el centro de la tierra al poseer masa).

Además ocupan un lugar en el espacio aunque no se vea. Tiene la propiedad de desplazarse de un lugar a otro y ocupar todos los espacios que parecen vacíos.

Propiedades físicas del aire

• Expansión: Aumento de volumen de una masa de aire al verse reducida la presión ejercida por una fuerza o debido a la incorporación de calor.

• Contracción: Reducción de volumen del aire al verse presionado por una fuerza, pero este llega a un límite y el aire tiende a expandirse después de ese límite.

• Fluidez: Es el flujo de aire de un lugar de mayor a menor concentración sin gasto de energía

• Presión atmosférica: Fuerza que ejerce el aire a todos los cuerpos.

• Volumen: Es el espacio que ocupa el aire.

• Masa

• Densidad

Propiedades químicas del aire

Actualmente se conoce con bastante exactitud la composición del aire. Éstos pueden ser divididos en:

• Componentes fundamentales: nitrógeno (78,1%) y el oxígeno (20,9%).

• Componentes secundarios: gases nobles y dióxido de carbono (1%).

• Contaminantes: Monóxido de nitrógeno, ozono, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, amoníaco y monóxido de carbono.

• Componentes universales: agua (en sus 3 estados) y polvo atmosférico (humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen, microorganismos, etc.). Las proporciones de vapor de agua varían según el punto geográfico de la tierra.

Las proporciones de estos gases se pueden considerar exactas más o menos a 25 km de altura. (Ver: Aire: Factores que lo influyen)

¿La presión del aire aumenta con la temperatura?

El peso de los gases que componen la atmósfera ejerce una presión (fuerza por unidad de superficie) sobre todos los objetos que se encuentran inmersos en ella.

Esta presión es directamente proporcional con la temperatura, es decir, a mayor presión, mayor temperatura y viceversa, porque al aumentar la temperatura las moléculas poseen mayor agitación térmica (se mueven más rápido; tienen mayor energía cinética) lo que se traduce en un mayor número de choques entre ellas y contra las paredes del recipiente, aumentando así la fuerza por unidad de superficie.

¿Por qué un globo inflado se “chupa” en un matraz que posee 200 ml de agua en ebullición?

El agua que está hirviendo está pasando del estado líquido al gaseoso.

Estas moléculas en forma de vapor de agua penetran en el interior del globo donde se hallan las moléculas de aire.

Como están a mayor temperatura que lo normal, el volumen del gas se encuentra dilatado, es decir, ha aumentado su volumen.

Sin embargo, cuando se enfría, los gases se contraen y disminuyen su volumen, provocando que el globo se “chupe”

¿Cómo se relaciona el aire con la presión interna y la externa?

La atmósfera es una capa de gases que rodea a nuestro planeta. Esta capa de gases está constituida por el aire, el cual, como ya se dijo anteriormente, es una mezcla de gases que ejerce una presión sobre todos los objetos que se encuentran inmersos en ella, porque tiene peso.

Esta presión se llama Presión atmosférica y alcanza su máximo valor a nivel del mar: 1.033 kilogramos por centímetro cuadrado de superficie y disminuye a medida que se aleja del mar.

La presión atmosférica se expresa en la unidad de presión llamadaatmósfera.

Las moléculas del aire se dilatan cuando el movimiento molecular aumenta, y se contraen cuando el movimiento disminuye.

La causa del movimiento molecular se debe a la temperatura. Todo esto se traduce en la presión interna entre las moléculas.

¿Ejerce el aire presión hacia arriba?

La presión es la fuerza que un cuerpo ejerce por cada unidad de superficie de apoyo. En el caso de la atmósfera, el cuerpo que ejerce la fuerza sobre la superficie terrestre es el aire, y como gas ejerce esa presión en todas direcciones, también hacia arriba. (Ver: Presión atmosférica).

No lo ves, no lo coges, pero lo sientes y lo necesitas. Está en tu entorno y en tu interior. ¿Qué es? El aire.

El aire es una mezcla de gases, es decir, materia flotante, invisible y sin forma. Es esencial para la vida en la Tierra.

Antes de 1700 se pensaba que el aire era una sustancia pura. Pero en 1754, Joseph Black descubrió que contenía dióxido de carbono. El oxígeno lo encontraron Carl Scheele a principios de la década de 1770 y Joseph Priestley en 1774. El nitrógeno fue descubierto en 1772 por Daniel Rutherford y reconocido como gas elemental en 1776 por Lavoisier. Los denominados gases inertes como el argón no se detectaron hasta la década de 1780.

El aire es una mezcla de varios gases, principalmente nitrógeno y oxígeno. Es un gas inodoro e insípido, incoloro en pequeños volúmenes pero que adquiere un color azulado en grandes espacios debido a la difracción de la luz sobre sus moléculas gaseosas. La presión que ejerce en la atmósfera es de 760 mmHg que es igual a 1 atm.

Componente Concentración

en masa Características

Nitrógeno(N2) 75,515% Es el componente más abundante en el aire atmosférico. Forma un ciclo circulando entre la tierra, el aire y el agua.

Oxígeno(O2) 23,14% Es necesario para la respiración.

Argón(Ar) 1,28% Gas noble, simple e incoloro. Se utiliza en el interior de las bombillas.

Vapor de agua 0-2,5% Forma la humedad de la atmósfera

Dióxido de carbono(CO2) 553 ppm* Lo precisan las plantas para realizar la fotosíntesis. Ayuda a mantener la Tierra caliente.

Neón(Ne) 13 ppm* Gas noble, utilizado para la iluminación en tubos fluorescentes.

Criptón(Kr) 2,9 ppm* Gas noble, incoloro, inodoro y monoatómico.

Helio(He) 0,7 ppm* Gas noble, muy simple, ligero e inflamable, utilizado para hinchar globos y dirigibles.

Hidrógeno(H2) 0,03 ppm* Gas muy simple, incoloro, inodoro y el más ligero de los cuerpos. Es el elemento más abundante del universo. Ha sido utilizado para hinchar aerostatos y en la actualidad para la síntesis del amoniaco.

Ozono(O3) 0-20 ppm* Variedad del oxígeno, gas de fuerte olor y azul en grandes espacios. Filtra las radiaciones peligrosas del sol.

Partículas - Partículas de polvo, esporas, polen y contaminación.

*ppm: partes por millón

El oxígeno es el gas más importante para los animales, y por lo tanto, también para los seres humanos donde se consume realizando múltiples funciones esenciales para el organismo. Otro de los gases que está en nuestro interior, es el dióxido de carbono, que se produce como consecuencia de utilizar el oxígeno en esas funciones esenciales.

Aquí está la parte esencial del proceso ya que las plantas hacen exactamente lo contrario: absorben dióxido de carbono y expulsan oxígeno. Las plantas y los animales tienen por tanto un sistema bidireccional que nos beneficia constantemente.

¿Qué es la contaminación del aire?

Es la que se produce como consecuencia de la emisión de sustancias tóxicas. La contaminación del aire puede causar trastornos tales como ardor en los ojos y en la nariz, irritación y picazón de la garganta y problemas respiratorios. Bajo determinadas circunstancias, algunas substancias químicas que se hallan en el aire contaminado pueden producir cáncer, malformaciones congénitas, daños cerebrales y trastornos del sistema nervioso, así como lesiones pulmonares y de las vías respiratorias. A determinado nivel de concentración y después de cierto tiempo de exposición, ciertos contaminantes del aire son sumamente peligrosos y pueden causar serios trastornos e incluso la muerte.

La polución del aire también provoca daños en el medio ambiente, habiendo afectado la flora arbórea, la fauna y los lagos. La contaminación también ha reducido el espesor de la capa de ozono. Además, produce el deterioro de edificios, monumentos, estatuas y otras estructuras.

La contaminación del aire también es causante de neblina, la cual reduce la visibilidad en los parques nacionales y otros lugares y, en ocasiones, constituye un obstáculo para la aviación.

¿Cuáles son los principales contaminantes del aire?

Monóxido de Carbono (CO): Es un gas inodoro e incoloro. Cuando se lo inhala, sus moléculas ingresan al

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