Química Atmosférica en la Troposfera Terrestre

Los enlaces en color anaranjado lo llevan a las páginas en Inglés, que aún no han sido traducidas al Español.
El El nitrógeno (N2) es el gas más abundante en la atmósfera de la Tierra, incluyendo la troposfera. Este dibujo muestra otros gases de la troposfera, incluyendo el oxígeno (O2), dióxido de carbono(CO2), vapor de agua (H2O), metano (CH4), dióxido de sulfuro (SO2), y monóxido de carbono(CO).
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Imagen cortesía de UCAR, modificado por (Randy Russell) miembro del equipo de Ventanas al Universo.

La química juega un papel importante en el comportamiento de la capa más baja de la atmósfera de la Tierra , la troposfera. Los diferentes gases en la troposfera se mezclan y reaccionan constantemente. Gases liberados por los océanos, emitidos por seres vivos y lanzados hacia la atmósfera por las actividades humanas, continuamente alteran el balance de la química atmosférica.

La atmósfera de la Tierra consiste de aproximadamente 78% de nitrogeno, 20% de oxígeno, y una mezcla de pequeñas cantidades de gran número de diversos ingredientes. Sin embargo, algunos de los ingredientes menores ejercen gran impacto. Por ejemplo, gases de invernadero tales como el dióxido de carbono y el metano, ejercen una gran influencia sobre la temperatura de nuestro planeta.

Las actividades humanas juegan un papel cada vez más importante en la química troposférica. La quema de combustibles fósiles generan óxidos de sulfuro , que dan orígen a ácido sulfúrico , un componente de la lluvia ácida. Los gases de escape provenientes de los carros y camiones producen óxidos de nitrógeno que contribuye con la formación de smog y de ácido nítrico, otro componente de la lluvia ácida.

La naturaleza también tiene su parte en la alteración de la química de la troposfera. Las erupciones volcánicas, incendios forestales, rayos y radiación UV proveniente del Sol contribuyen a agregar materiales a la troposfera, o a alterar químicamente los ya existentes. Los océanos y la biosfera intercambian gran cantidad de gases con la capa más baja de la atmósfera. El carbón y los ciclos del nitrógeno juegan un papel importante en estos procesos.

La tabla a continuación describe algunos de los componentes químicos que juegan un papel importante en la química de la troposfera terrestre. La tabla también lista algunos de los procesos que transforman tales químicos.


Compuesto químico Fórmula Funciones en la química troposférica
Dióxido de carbono
CO2
El dióxido carbono en la troposfera se produce mediante la fotosíntesis, por plantas y microbios, a través de la descomposición de la materia orgánica y por combustibles fósiles . CO2 es un importante gas invernadero.
Monóxido de carbono
CO

El monoxido de carbono proviene de los incendios forestales, volcanes y combustión incompleta de los gases de escape de carros y camiones. Es venenoso y ayuda a aumentar los niveles de gases de invernadero a través de ciertas reaccioness químicas. Reacciona con el oxígeno para transformarse en dióxido de carbono .

Hidrocarburos
CxOy
Los hidrocarburos son liberados por la combustión de combustibles fósiles. Son uno de los componentes del smog. Los hidrocarburos son combinaciones de átomos de carbono e hidrógeno.
Peróxido de hidrógeno
H2O2
El peróxido de hidrógeno, frecuentemente en pequeñas cantidades en gotas de agua en la atmósfera, ayuda a crear ácido sulfúrico en la lluvia ácida, a través de reacciones con el dióxido de sulfuro .
Metano
CH4
El metano es un poderoso gas de invernadero . Aunque su concentración en la atmósfera es pequeña, ejerce un impacto de importancia sobre el balance de energía de la Tierra.
Nitrógeno
N2
Un 78% de las moléculas de la troposfera son nitrógeno. Los átomos de nitrógeno se mueven a través del medio ambiente siguiendo el ciclo de nitrógeno . Combustiones calientes como las de los escape de los carros , incorpora nitrógeno en los óxidos de nitrógeno /a>.
Oxidos de nitrógeno
NO y NO2
Los óxidos de nitrógeno se forman durante combustiones de alta temperatura en el aire, como la de los escapes de los carros. Estos ayudan a formar el smog, que mezclado con agua da origen al ácido nítrico, un componente de la lluvia ácida.
Oxígeno y Ozono
O2 & O3
Cerca del 20% de las moléculas de gas en la troposfera son de oxígeno. Aunque el ozono en la estratosfera es bueno y nos protege de la radiación UV , el ozono en la troposfera es dañino y es un peligro contra la salud que contribuye con la formación del smog.
PAN (Nitrato de Peroxiacitilo)
C2H3O5N

El PAN es un componente dañino e irritante del smog. Se forma en una reacción que incluye el dióxido de nitrógeno , oxígeno, y substancias derivadas de los Componentes Orgánicos Volátiles, (Volatile Organic Compounds, VOC por sus siglas en Inglés).

Smog fotoquímico
-
La palabra "smog" se originó de las palabras: humo (en Inglés, smoke) y niebla (en Inglés, fog). El smog fotoquímico es una "sopa" de químicos de contaminantes atmosféricos que se encuentran frecuentemente en áreas urbanas. Consiste de óxidos de nitrógeno , ozono, VOC y PAN.
Fotodisociación
-
Cuando los enlaces moleculares se rompen debido a la energía proveniente de un choque con un fotón solar.
Óxidos de Sulfuro
SO2 y SO3
El Dióxido y Trióxido de sulfuro se producen a causa de quema de carbón y petróleo, volcanes y otras fuentes humanas y naturales. El dióxido de sulfuro se combina con gotas de agua en el aire y forman ácido sulfúrico, un componente de lluvia ácida.
Ácido Sulfúrico
H2SO4
El gas dióxido de sulfuro , que proviene de la quema de carbón y petróleo, volcanes y otras fuentes humanas y naturales, se combina con gotas de agua en el aire (y trazos de peróxido de hidrógeno que estas gotas generalmente contienen) para formar ácido sulfúrico - un componente de lluvia ácida.

Troposfera de la Tierra

Fuentes de Contaminación del aire

Ozono en la troposfera

Química Atmosférica en la Troposfera Terrestre

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El El nitrógeno (N2) es el gas más abundante en la atmósfera de la Tierra, incluyendo la troposfera. Este dibujo muestra otros gases de la troposfera, incluyendo el oxígeno (O2), dióxido de carbono(CO2), vapor de agua (H2O), metano (CH4), dióxido de sulfuro (SO2), y monóxido de carbono(CO).
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Cuando piensas en química, es posible que pienses en mezclar líquidos de diferentes colores en tubos de ensayo, o quizás pienses en una explosión... o en una súbita nube de humo. ¿Sabías que mucha química ocurre en la atmósfera de la Tierra?. Hay gran cantidad de diferentes químicos en el aire. Esos químicos frecuentemente se combinan entre sí mediante reacciones químicas, formando químicos nuevos y diferentes. A esto se le conoce "química atmosférica".

La atmósfera de la Tierra tiene diferentes capas. La capa más baja se llama troposfera. Nosotros vivimos en la troposfera. Esta página explica todo sobre la química atmosférica en la troposfera.

La mayoría del gas de nuestra atmósfera es nitrógeno. Aproximadamente 4/5 del aire es nitrógeno. Pero, ¿qué hay con el 1/5 restante?. Casi todo es oxígeno, lo que hay en el aire que necesitamos respirar. Pero tammbién hay pequeñas cantidades de otros químicos.

¿Has escuchado hablar de los gases de invernadero?. Estos son los tipos de gases que atrapan el calor del Sol en nuestra atmósfera. La Tierra sería muy fría si no tuvieramos gases de invernadero. El dióxido de carbono y el metano son dos gases de invernadero muy importantes.

Algunos de los químicos del aire provienen de la contaminación. Cuando en una fábrica quemamos carbón, o cuando consumimos gasolina en nuestros carros, estamos creando aire contaminado. Tanto el carbón como el petróleo tienen sulfuro. Cuando son quemados se convierten en químicos conocidos como óxidos de sulfuro . Cuando estos se mezclan con gotas de agua en el aire pueden convertirse en ácido sulfúrico . Esta gotas de ácido pueden caer al suelo en forma de lluvia ácida . Los carros y camiones también emiten químicos llamados óxidos de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno se combinan con otros químicos y dan orígen al smog. Estos también ayudan a formar el ácido nítrico , que es otro ácido de la lluvia ácida.

La naturaleza también hace cosas que cambian la química de la troposfera. Los volcanes, rayos e incendios forestales agregan químicos al aire, o cambian los ya existentes. La energía de la luz solar puede hacer que ocurran reacciones químicas, cambiando un gas por otro. Algunos químicos se mueven en ciclos a través de la atmósfera, seres vivos y océanos. El ciclo del carbón y los ciclos del nitrógeno son dos ciclos importantes que cambian la química de la atmósfera.

Esta tabla (que damos a continuación) describe algunos de los químicos en la troposfera, y algunas de las reacciones químicas que ocurren en el aire:

Químico Fórmula Función en la química troposférica
Dióxido de Carbón
CO2

El dióxido de carbón es una especie de gas de invernadero. Cuando respiramos inhalamos oxígeno y exhalamos dióxido de carbono. Las plantas y algunos tipos de microbios usan dióxido de carbono durante la fotosíntesis para hacer alimentos. La quema de combustibles también agrega dióxido de carbono a la atmósfera.

Monóxido de carbón
CO

Cuando las cosas se queman, generalmente se crea dióxido de carbono . Algunas veces también se crea monóxido de carbono. El monóxido de carbono es un gas venenoso. Los volcanes y los motores de los carros y camiones crean monóxido de carbono.

Hidrocarburos
CxOy

Los hidrocarburos son químicos compuestos por átomos de hidrógeno y de carbón. La quema de combustibles agrega cierta cantidad de hidrocarburos al aire. Los hidrocarburos contribuyen con la formación del smog, que es un tipo de contaminación de aire.

Metano
CH4
El metano es un tipo de gas de invernadero.
El Nitrógeno
N2
La mayoría de la atmósfera de la Tierra es nitrógeno. Aproximadamente, 4/5 del aire está compuesto de nitrógeno. El ciclo del nitrógeno explica cómo se mueve el nitrógeno alrededor del medio ambiente. Cuando hay una combustión caliente de un combustible, como ocurre en el motor de un carro , el nitrógeno se combina con oxígeno y forma óxidos nitrosos .
Óxidos de Nitrógeno
NO & NO2
Los óxidos de nitrógeno son un tipo de contaminación. La quema de combustible, como la gasolina, forma óxidos de nitrógeno en el aire. La mayoría de los óxidos de nitrógeno provienen de los carros y camiones. Estos ayudan a crear al smog. También se mezclan con gotas de agua en el aire y dan origen al ácido nítrico. El ácido nítrico es un ácido que forma parte de la lluvia ácida.
Ácido Nítrico
HNO3

El ácido nítrico es parte de la lluvia ácida . El ácido nítrico se forma cuando los óxidos de nitrógeno se mezclan con gotas de agua en el aire. Los óxidos de nitrógeno son una especie de contaminación que proviene de los motores de carros y camiones.

Oxígeno y Ozono
O2 & O3

Aproximadamente 1/5 del gas de la atmósfera es oxígeno. Cuando respiras, tu cuerpo usa el oxígeno para mantenerte con vida. El ozono es un tipo especial de oxígeno que consta de tres átomos en vez de dos.

PAN (Nitrato de Peroxiacitilo)
C2H3O5N

PAN es un tipo de contaminación del aire. El smog contiene PAN. El PAN se forma cuando el dióxido de nitrógeno , el oxígeno y los Componentes Orgánicos Volátiles , (Volatile Organic Compounds, VOC por sus siglas en Inglés) se unen.

Smog
-
El smog es una mezcla de humo y niebla. El smog fotoquímico es un tipo de contaminación del aire. Este contiene óxidos de nitrógeno , ozono, VOC, y PAN.
Fotodisociación
-

Cuando un fotón de luz solar descompone una molécula.

Óxidos de sulfuro
SO2 & SO3
El dióxido de sulfuro y el trióxido de sulfuro son tipos de contaminación. La humaindad los produce cuando quema carbón y petróleo. Los volcanes también pueden emitir óxidos de sulfuro. El dióxido de sulfuro se combina con gotas de agua existentes en el aire para crear al ácido sulfúrico . El ácido sulfúrico está presente en la lluvia ácida.
Ácido sulfúrico
H2SO4

El ácido sulfúrico se encuentra en la lluvia ácida. El ácido sulfúrico se encuentra en el aire y se forma cuando el gas de dióxido de sulfuro se mezcla con gotas de agua. El gas de dióxido de sulfuro proviene de los volcanes y de la quema de carbón y petróleo que las personas usan como combustible.


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Fuentes de Contaminación del aire

Ozono en la troposfera

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Cuando piensas en química, es posible que pienses en mezclar líquidos de diferentes colores en tubos de ensayo, o quizás pienses en una explosión... o en una súbita nube de humo. ¿Sabías que mucha química ocurre en la atmósfera de la Tierra?. Hay gran cantidad de diferentes químicos en el aire. Esos químicos frecuentemente se combinan entre sí mediante reacciones químicas, formando químicos nuevos y diferentes. A esto se le conoce "química atmosférica".

La atmósfera de la Tierra tiene diferentes capas. La capa más baja se llama troposfera. Nosotros vivimos en la troposfera. Esta página explica todo sobre la química atmosférica en la troposfera.

La mayoría del gas de nuestra atmósfera es nitrógeno. Aproximadamente 4/5 del aire es nitrógeno. Pero, ¿qué hay con el 1/5 restante?. Casi todo es oxígeno, lo que hay en el aire que necesitamos respirar. Pero tammbién hay pequeñas cantidades de otros químicos.

¿Has escuchado hablar de los gases de invernadero?. Estos son los tipos de gases que atrapan el calor del Sol en nuestra atmósfera. La Tierra sería muy fría si no tuvieramos gases de invernadero. El dióxido de carbono y el metano son dos gases de invernadero muy importantes.

Algunos de los químicos del aire provienen de la contaminación. Cuando en una fábrica quemamos carbón, o cuando consumimos gasolina en nuestros carros, estamos creando aire contaminado. Tanto el carbón como el petróleo tienen sulfuro. Cuando son quemados se convierten en químicos conocidos como óxidos de sulfuro . Cuando estos se mezclan con gotas de agua en el aire pueden convertirse en ácido sulfúrico . Esta gotas de ácido pueden caer al suelo en forma de lluvia ácida . Los carros y camiones también emiten químicos llamados óxidos de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno se combinan con otros químicos y dan orígen al smog. Estos también ayudan a formar el ácido nítrico , que es otro ácido de la lluvia ácida.

La naturaleza también hace cosas que cambian la química de la troposfera. Los volcanes, rayos e incendios forestales agregan químicos al aire, o cambian los ya existentes. La energía de la luz solar puede hacer que ocurran reacciones químicas, cambiando un gas por otro. Algunos químicos se mueven en ciclos a través de la atmósfera, seres vivos y océanos. El ciclo del carbón y los ciclos del nitrógeno son dos ciclos importantes que cambian la química de la atmósfera.

Esta tabla (que damos a continuación) describe algunos de los químicos en la troposfera, y algunas de las reacciones químicas que ocurren en el aire:

Químico Fórmula Función en la química troposférica
Dióxido de Carbón
CO2

El dióxido de carbón es una especie de gas de invernadero. Cuando respiramos inhalamos oxígeno y exhalamos dióxido de carbono. Las plantas y algunos tipos de microbios usan dióxido de carbono durante la fotosíntesis para hacer alimentos. La quema de combustibles también agrega dióxido de carbono a la atmósfera.

Monóxido de carbón
CO

Cuando las cosas se queman, generalmente se crea dióxido de carbono . Algunas veces también se crea monóxido de carbono. El monóxido de carbono es un gas venenoso. Los volcanes y los motores de los carros y camiones crean monóxido de carbono.

Hidrocarburos
CxOy

Los hidrocarburos son químicos compuestos por átomos de hidrógeno y de carbón. La quema de combustibles agrega cierta cantidad de hidrocarburos al aire. Los hidrocarburos contribuyen con la formación del smog, que es un tipo de contaminación de aire.

Metano
CH4
El metano es un tipo de gas de invernadero.
El Nitrógeno
N2
La mayoría de la atmósfera de la Tierra es nitrógeno. Aproximadamente, 4/5 del aire está compuesto de nitrógeno. El ciclo del nitrógeno explica cómo se mueve el nitrógeno alrededor del medio ambiente. Cuando hay una combustión caliente de un combustible, como ocurre en el motor de un carro , el nitrógeno se combina con oxígeno y forma óxidos nitrosos .
Óxidos de Nitrógeno
NO & NO2
Los óxidos de nitrógeno son un tipo de contaminación. La quema de combustible, como la gasolina, forma óxidos de nitrógeno en el aire. La mayoría de los óxidos de nitrógeno provienen de los carros y camiones. Estos ayudan a crear al smog. También se mezclan con gotas de agua en el aire y dan origen al ácido nítrico. El ácido nítrico es un ácido que forma parte de la lluvia ácida.
Ácido Nítrico
HNO3

El ácido nítrico es parte de la lluvia ácida . El ácido nítrico se forma cuando los óxidos de nitrógeno se mezclan con gotas de agua en el aire. Los óxidos de nitrógeno son una especie de contaminación que proviene de los motores de carros y camiones.

Oxígeno y Ozono
O2 & O3

Aproximadamente 1/5 del gas de la atmósfera es oxígeno. Cuando respiras, tu cuerpo usa el oxígeno para mantenerte con vida. El ozono es un tipo especial de oxígeno que consta de tres átomos en vez de dos.

PAN (Nitrato de Peroxiacitilo)
C2H3O5N

PAN es un tipo de contaminación del aire. El smog contiene PAN. El PAN se forma cuando el dióxido de nitrógeno , el oxígeno y los Componentes Orgánicos Volátiles , (Volatile Organic Compounds, VOC por sus siglas en Inglés) se unen.

Smog
-
El smog es una mezcla de humo y niebla. El smog fotoquímico es un tipo de contaminación del aire. Este contiene óxidos de nitrógeno , ozono, VOC, y PAN.
Fotodisociación
-

Cuando un fotón de luz solar descompone una molécula.

Óxidos de sulfuro
SO2 & SO3
El dióxido de sulfuro y el trióxido de sulfuro son tipos de contaminación. La humaindad los produce cuando quema carbón y petróleo. Los volcanes también pueden emitir óxidos de sulfuro. El dióxido de sulfuro se combina con gotas de agua existentes en el aire para crear al ácido sulfúrico . El ácido sulfúrico está presente en la lluvia ácida.
Ácido sulfúrico
H2SO4

El ácido sulfúrico se encuentra en la lluvia ácida. El ácido sulfúrico se encuentra en el aire y se forma cuando el gas de dióxido de sulfuro se mezcla con gotas de agua. El gas de dióxido de sulfuro proviene de los volcanes y de la quema de carbón y petróleo que las personas usan como combustible.


Troposfera de la Tierra

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Ozono en la troposfera


Página creada el 7 de febrero de 2006 por Randy Russell.
La fuente de este material es Windows to the Universe (Ventanas al Universo), en http://www.windows.ucar.edu/ de University Corporation for Atmospheric Research (UCAR). © Los Regentes de la Universidad de Michigan. Ventanas al Universo® es una marca registrada de UCAR. Todos los Derechos son Reservados. Políticas del sitio y Renuncia a Reclamos