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El Nitrogeno(N2) es el gas más abundante en la atmósfera de la Tierra, incluyendo la troposfera. Esta caricatura muestra otros gases troposféricos, incluyendo el oxígeno, (O2), bióxido de carbono (CO2), vapor de agua (H2O), metano(CH4), Bióxido de sulfuro (SO2), y monóxido de carbón. (CO).
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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

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.
Última modificación el 7 de febrero de 2006 por Randy Russell.

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