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Imagen cortesía de UCAR, modificada por (Randy Russell), miembro del equipo de Ventanas al Universo.
Química Atmosférica en la Troposfera Terrestre
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 | - |
|
| 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. |
