Atmosfera
Camada gasosa que envolve a Terra
Camadas da atmosfera
Camada Altitude Fenómenos físicos e químicos mais importantesTroposfera Até cerca de 15
kmPrincipais Fenómenos meteorológicosRespiração e fotossíntesePoluição atmosférica
Estratosfera De 15 km a 50 km
Filtro das radiações ultravioletas pelo ozono
Mesosfera De 50 km a 80 km
Atividade química reduzida
Termosfera De 80 km a 800 km
Filtro das radiações mais energéticas, com a consequente ionização e dissociação das moléculas da atmosfera
Exosfera Acima de 800 km Praticamente já não existe matériaRaios cósmicos, que são partículas subatómicas (protões, neutrões e eletrões) proveniente do espaço exterior
Evolução da atmosfera terrestre
1) Bola de fogo - 4600 M.aArrefecimento
2) Crosta3) 1ºs Vulcões
Componentes minoritários Componentes maioritáriosAmoníaco (NH3) Dióxido de carbono (CO2)
Azoto molecular (N2) Água (H2O)Metano (CH4)
Arrefecimento
4) Chuvas (por condensação do vapor de água)5) 1ºs oceanos6) 1ºs organismos vivos (cianobactérias) (no fundo dos oceanos ou junto
aos vulcões)7) 1ª fotossíntese
H2O H2 + O2 (fotodissociação da água - em pequenas quantidades)8) O2 (consumido nas reações de oxidação)9) O3
Composição da atmosfera atual:
Componentes maioritários/principais Componentes minoritários/vestigiais
Azoto molecular (N2) – 78.08% Néon (Ne)– 18 ppmOxigénio molecular (O2)– 20.95% Hélio (He)– 5,20ppm
Árgon (Ar)– 0.93% Metano (CH4)– 1,40ppmDióxido de carbono (CO2)– 0.035% Crípton (Kr)– 1,00ppm
Hidrogénio (H2) – 0,50ppmÓxido de diazoto (N2O) – 0,50 ppm
Monóxido de carbono (CO)Xénon (Xe)
Amoníaco (NH3)Monóxido de azoto (NO)Dióxido de azoto (NO2)Ozono (O3) – 0,04 ppm
• A principal diferença entre a atmosfera primitiva e a atmosfera atual, reside no facto de a primeira não possuir oxigénio livre (O2);
• O oxigénio resultou da fotossíntese e acumulou-se na atmosfera até atingir a abundância atual;
• O azoto foi-se acumulando na atmosfera à medida que se libertava da crosta terrestre.
Poluente atmosféricoPoluente atmosférico é toda a emissão, natural ou antropogénica, que altere a composição normal da atmosfera de forma a prejudicar a qualidade de vida na Terra.Poluentes primários: produtos resultante de atividades naturais e humanasPoluentes secundários: quando os poluentes primários reagem entre si ou com outra substancias, fomando novas substâncias.
Poluente Fontes naturais Fontes antropogénicas
Dióxido de carbono(CO2 )
Respiração Produção de energia e aquecimento, transportes, indústria transformadora
Óxidos de azoto (NO, NO2 e N2O) Atividade microbiana nos solos, relâmpagos
Transportes, produção de energia, indústria transformadora
Óxidos de enxofre (SO2 e SO3) Oceanos, vulcões, erosão do solo
Produção de energia elétrica, indústria transformadora
Compostos orgânicos voláteis, COV (metano, compostos
aromáticos e halogenados, etc.)
Pântanos, decomposição de matéria orgânica, digestão
ruminantes.
Transportes, solventes, eliminação de resíduos, agropecuária
Matéria particulada (poeiras, fumos, pólenes, aerossóis, etc.)
Ventos e tempestades, floração, aerossol marítimo
Construção civil, transportes, fogos florestais, aquecimento doméstico
Mapa da poluição atmosférica por dióxido de azoto (NO2) troposférico
Uma substancia diz-se tóxica quando a sua ingestão, direta ou indireta, contacto coma pele ou inalação causa alterações e/ou graves no estado de saude de um organismo vivo.Toxicidade aguda
Dose letal de um produto químico (DL50)A dose de uma substancia que mata 50% de uma população testada. O seu valor expressa-se em mg de substância por kg de massa corporal.Quanto menor for a dose letal de uma substancia, maio será a sua toxicidade.Varia de pessoa para pessoa , com a idade, sexo e estado de saude.
Atmosfera: temperatura, pressão e densidade Variação da temperatura na atmosfera
Troposfera: diminui devido à expansão da ar. O ar quente, menos denso, sobe, permitindo que as camadas de ar mais frio desçam, num movimento de convecção
Estratosfera: aumenta devido às reações que envolvem o ozono que libertam energia e fazem aumentar a temperatura
Mesosfera: diminui devido á baixa reatividade química e existirem poucas espécies químicas que absorvem a radiação
Termosfera: aumenta porque existe elevada atividade química, elevada absorção de radiação e radiação altamente energética que chega até esta zona
Exosfera: variações térmicas muito grandes, podendo atingir os 2000 oC durante o dia e os -270 oC durante a noite.
Variação da densidade e da pressão na atmosferaDiminui coma altitude, poisa foça gravitica diminui, logo o ar expande-se e torna-se mais rarefeito, isto justifica a diminuição da densidade e da pressão, á medida que nos afastamos da superficie.
Lei de AvogadroVolumes iguais de quaisquer gases contêm o mesmo numero de moléculas, quando medidos nas mesmas condições de pressão e temperatura - Condições PTN (pressão e temperatura normal: 0ºC e 1 atm)
V 1N 1
=V 2N 2
Ou
VN
=Constante
Numero de avogadro
Em 22,4 litros de um gás, a 0ºC e a 1 atm, existem 6,022 x 1023 mol-1.
NA=Nn
(¿)N=NA×n (¿)n= NNA
NA=6,022×1023mol−1
N - Nº de partículas
n - quantidade química/ de matéria (mol)
Exemplo:
2 moles de moléculas, quantas moléculas são?
1 mol moléculas _________________________________ 6,0022×1023moléculas
2 mol moléculas _________________________________ N
N= 12,044 ×1023moléculas
ou
NA=Nn
6,022×1023moléculas =N2
N=12,044×1023moléculas
Quantidade de matéria/ de substancia/química - expressa em moles (mol)
1 mole (mol) é a quantidade de matéria (n) existente numa amostra que possua 6,022x1023 partículas.
Volume molar (Vm) É o volume ocupado por uma mole de gás. Exprime-se em decímetros cúbicos por mole (dm3/mol) ou em decímetros por mole
(L/mol). O volume molar de qualquer gás nas condições PTN é sempre 22,4 dm3/mol. Nesse
volume existem sempre 6,022×1023 moléculas.
Vm = Vn
Vm – Volume molar (dm3/mol ou dm3 mol-1) = 22,4 dm3 mol-1 (em condições PTN)
V – volume do gás (dm3 )
n – quantidade química de gás (mol )
Massa molar (M) Indica a massa por unidade de quantidade de matéria É expressa em gramas por mole
M = mn n = mM
M- Massa molar (g/mol)
m - Massa de matéria (g)
n - quantidade química, «nº de moles»
Exemplo:
Determinar o número de moléculas de CO2 existentes em 100g deste gás.
M(CO2) = M (C) + 2M (O)
12,01 + 2×16,00
44,01 g/mol
M = mn (=) 44,01=
100n (=) n=
10044,01 (=) n= 2,27 mol
NA=Nn
(=) 6,022×1023 =N (CO2)2 ,27
(=) N (CO2) = 6,022 ×1023×2,27 (=)
1,37×1024 moléculas de CO2
Dispersões na atmosfera µm µm
10-9 10-6
Soluções de Colóides Suspensões ou
misturas homogéneas meio d0isperso misturas heterogéneas
+
Soluto meio dispersante Efeito de
(meio disperso) propriedade Tyndall
+
Solvente (meio dispersante)
Tipos de Colóides Aerossol
Líquido ou sólido disperso num gás Espuma
Gás disperso num líquidoGás disperso num sólido - Espuma sólida (esferovite)
EmulsãoLíquido disperso num líquido
Líquido disperso num sólido - Emulsão sólida Sol ou gel
Sólido disperso num líquido Sol sólido
Sólido disperso num sólido
ConcentraçãoComposição quantitativa Expressa em quantidade de matéria (mol) de soluto por unidade de volume de solução.Unidade SI de concentração é mol/m3
C= nV
Modos de expressar a composição de soluçõesConcentraçãoQuantidade de matéria de soluto por unidade de volume de solução
C= nV
Unidade: Mol dm-3
Concentração em massaMassa de soluto por unidade de volume de solução
Cm= msolutoVsolução
Unidade: g dm-3 e mg dm-3
Percentagem em massaMassa de soluto por massa de solução (×100)
% (m /m)= msolutomsolução
×100Unidade: % (m/m)
Percentagem em volumeVolume de soluto por volume de solução (×100)
% (v /v )= vsolutovsolução
×100Unidade: % (v/v)
Fração molarQuantidade de matéria de um componente (um soluto ou o solvente) por unidade de quantidade de matéria de solução (soma das quantidades de matéria dos vários componentes)
Xa= nana+nb+…Unidade: Não tem unidades
Partes por milhãoPartes de soluto por milhão de partes de solução( em massa ou volume)
ppm= msolutomsolução
×106 ou ppm= VsolutoVsolução
×106
Unidade: ppm
Interação radiação - matériaRadiação UV-A
É a menos energética É pouco retida pela atmosfera e penetra na pele humana, podendo causar
danos em profundidade.
Radiação UV-B É perigosa para o ser humano, pois é responsávekl pelas queimaduras solares É retida em grande parte pelo ozono (O3) estratosférico e também pelo oxigénio
(O2)
Radiação UV-C É a mais energética e por isso a mais perigosa para o ser humano É praticamente absorvida pelo oxigénio (O2) e azoto (N2) presentes na
termosfera
Parte da radiação infravermelha proveniente do Sol é filtrada pelo vapor de água e dióxido de carbono existentes na atmosfera. Mas estes gases desempenham um papel mais importante no chamado efeito de estufa.O efeito de estufa é um fenómeno natural em que a radiação visível e parte da radiação ultravioleta, provenientes do sol, atravessam a atmosfera e incidem na Terra aquecendo a sua superficie.
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