Características Da Atmosfera

8/18/2019 Características Da Atmosfera

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Universidade Federal do ABC

CARACTERÍSTICAS ECOMPOSIÇÃO DA ATMOSEN 2115– Poluição Atmosférica

Profa. Dra. Lúcia Helena Gomes Coelho

16/02/2016


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TÓPICOS ABORDADOS

A atmosfera terrestre; História da evolução da atmosfera;

Aspectos gerais da atmosfera;

Composição da atmosfera

Expressando a concentração de gases...


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A ATMOSFERA TERRESTRE

A atmosfera terrestre éuma fina camada de gasespresa àTerra pela força da gravidade. Ela protege a vida na Terraabsorvendo a radiação ultravioleta proveniente do Sol, aquecesuperfície por meio da retenção de calor (efeito estufa), ereduzindo os extremos de temperatura entre o dia e a noite.


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A ATMOSFERA TERRESTRECamadas da atmosfera


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Ó Ã


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BREVE HISTÓRIA DA EVOLUÇÃATMOSFERA

Como tudo começou...

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O Sistema Solar formou-se há cerca de 4,6bilhões de anos


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Possivelmente, a Terra foi formada a partdos produtos ejetados pelo Sol, essencialme

hidrogênio e hélio


Terra imaginada há 4 bilhões de anos


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Quando esta esfera esfriou, formou-se umacrosta sólida no seu exterior;A rocha em fusão irrompia, através da crosta

muita fina, espalhando lava por toda a superfície;

Estes vulcõeslibertaram gasesde composiçãoidêntica à atual.


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ASPECTOS GERAIS DA ATMOSFPode-se dizer que a atmosfera tevetrês “fases” queinfluenciaram sua formação e constituição

1) ANTES DE APARECIMENTO DA VIDA N

Intensa atividade vulcânica– liberação degrandes quantidades de gases e partículasque estavam no interior da Terra

Como se sabe disso hoje em dia? (> 4 bilhões de anos)Desenvolvimento de instrumentos sensíveis que permitemanalisar os gases presos em bolsas de ar nas rochas vulcâ


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ANTES DE APARECIMENTO DA VIDA NA

Tipo de gás Valormínimo (%) Valormáximo (%) Valormédio (%)CO2 0,9 15,3 8,1CO 0,02 8,3 0,2

H2 0,4 6,2 1,2N2 0,3 7,2 2,0Ar (Argônio) 0,00 0,04 traços

SO2 -- -- --Cl2 0,06 1,3 0,5F2 0,00 14,1 3,8

H2O 71,3 92,4 83,1

Composição percentual, em volume, de gases oclusos em rochas vul

Fonte: adaptado de Lenzi & Favero, 2009.


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Quando a Terra esfriou, o vapor de águacondensou e originou as chuvas que preencheras crateras existentes na crosta terrestre,formando os oceanos.

ANTES DE APARECIMENTO DA VIDA NA


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ANTES DE APARECIMENTO DA VIDA NAO dióxido de carbono, inicialmente existente

(cerca de 80% do CO2) foi sendo fixado nos silicatos dcrosta terrestre, dando origem aos calcários ediminuindo, assim, a sua porcentagem na atmosfera


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ANTES DE APARECIMENTO DA VIDA NNão havia oxigênio (O2) atmosfera redutora;

Gás nitrogênio (N2) é muito estável nas condições químicdessa fase acúmulo de N2 na atmosfera;

A grande quantidade de água armazenada no interior d

Terra pode ter dado origem aos mares e oceanosiníciodo ciclo hidrológico;

Condições mínimas para dar suporte a uma forma de vrudimentar para um organismo que não necessite de O2 em seus processos metabólicosformas autotróficas devida.


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2) SURGIMENTO DA VIDA

Formação de biomoléculas (aminoácidos) através dereações químicas entre N2 e CO2 na presença dedescargas elétricas (raios) primeiros microorganismosautotróficos(~3 bilhões de anos)

Como não havia O2, não havia camada de ozônio (O3)passagem de grandes quantidade de radiação ultraviolà superfície da Terra que permitiram uma série de

reações químicas mediadas por luz(reações fotoquímicas)


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Pensa-se que os primeiros seres vivos iniciaro seu desenvolvimento no fundo dos oceanos, pdos vulcões, porque aí existiam todos os elemennecessários para o aparecimento de células musimples.

SURGIMENTO DA VIDA


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Nos oceanos, após uma série de reações químicasentre os constituintes da atmosfera primitiva e por ação dradiação solar e do calor, deu-se a primeira eclosão de vi

SURGIMENTO DA VIDA

Surgem as primeiras bactérias e algas azul-esverdead– cianobactérias– com capacidade para iniciar a atividadefotossintética: absorção de dióxido de carbono com a formade carboidratos e liberação das primeiras moléculas de oxig(há cerca de 2,4 bilhões de anos).


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Estrematólitos– colunas fossilizadas de cianobactérias e desedimentos à sua volta

SURGIMENTO DA VIDA


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SURGIMENTO DA VIDAProdução de matéria orgânica e O2 pelos microorganismos

autotróficosnH2O(l)+ nCO2(g) |CH2O|n + nO2(g)luz

Como o O2 é pouco solúvel em água, desprendeu-se na fode gás para a atmosfera geração fotoquímica de O3

O2 (g)+ h 2 O•

Radiação eletromagnética proveniente do Sol

Átomos de oxigênio (muito reativos)

O2(g)+ O• O 3(g)(formação de ozônio na estratosfer2O3(g) + h 3O2 (g)(absorção de radiação ultraviole


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Desprovida de folhas eraízes, esta espécietalvez se assemelhe às

primeiras plantas quesurgiram em terra firme,há quase 500 milhões deanos

SURGIMENTO DA VIDA


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SURGIMENTO DA VIDAArmazenamento de O2 (g)na atmosfera possibilitou o

aparecimento de seres aeróbios (utilizam oxigênio em seprocessos metabólicos)

Formação da camada de ozônioproteção das mais diversaformas de vida dos efeitos da radiação ultravioleta


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OXIGÊNIO NA ATMOSFERA


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OXIGÊNIO NA ATMOSFERA

TEORIA GAIA


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TEORIA GAIA

TEORIA GAIA


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TEORIA GAIA

TEORIA GAIA


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TEORIA GAIAExemplo: ciclo do Carbono

ASPECTOS GERAIS DA ATMOSF


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3) INTERFERÊNCIA DO HOMEM NO MEIO AM

Vida em sociedade grandes demandas de alimento,energia, moradia etc

Capacidade empreendedora criou condições favoráveis

qualidade de vida introdução de espécies químicas nãooriginalmente presentes na atmosfera

INTERFERÊNCIA DO HOMEM NO MEIO AM


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INTERFERÊNCIA DO HOMEM NO MEIO AM Ação humana sobre a atmosfera:

Emissão de gases para aumento do efeito estufa; Formação de chuva ácida;

Destruição da camada de ozônio;

Fenômenos desmog ;

Particulados de caráter radioativo

TRANSFORMAÇÕES


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FONTES TRANSFORMAÇÕESQUÍMICAS

TRANSPORTE ABSORVEDORES +

COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA


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COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA -

COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA


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COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA -

Nitrogênio

Oxigênio

Argônio

20%

78%

1% Ozônio

N2O 300

H2

CO

500

10030

ppbCH4 (1,8)

He (5)

CO2

ppm

380

Ne

18

CH2O 300

NMHC

SO2NOx

500

200100

ppt

NH3 400

CH3COOH 700

H2O2 600

HNO3 300

outros 500H2O

EXPRESSANDO A CONCENTRAÇÃO D


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EXPRESSANDO A CONCENTRAÇÃO DGeralmente expressa em ppm, ppb, mol L-1, fração molar

(%), g m-3, moléculas cm-3

A variação de temperatura pode modificar a composiçã(deve ser considerada)

Exemplo:Calcular o volume de 1 mol de SO2(g) à 10 oC

Sabe-se que o volume de 1 mol de gás na CNTP (0oC, 1 atm)equivale à 22,4 L

Assim:2

2

1

1

T

V

T

V

283273

4,22 2V LV 22,23

EXPRESSANDO A CONCENTRAÇÃO D


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EXPRESSANDO A CONCENTRAÇÃO DExpressões da quantidade de solutoi em relação ao

todo da soluçãoPartes por milhão (ppm) = 1 parte em 10 6 partes =10 -6 partes em 1 parte

Partes por bilhão (ppb) = 1 parte em 10 9 partes =10 -9 partes em 1 parte

Partes por trilhão (ppt) = 1 parte em 10 12 partes =10 -12 partes em 1 parte

100 ppm de CO no ar significa:

100 moléculas de CO em 1 milhão de moléculas de ar;100 mols de CO em 1 milhão de mols de ar;100 L de CO em 1 milhão de L de ar;100 x 10-6 atm de pressão parcial de CO em 1 atm depressão total do ar;


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Exercício – conversão de unidades de concentração paragases

1) Converta uma concentração de 400 ppb de O3 em número

de moléculas por cm3 e em g L-1;Considere que a temperatura seja 27oC e a pressão total de0,95 atm.

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