La Atmósfera Terrestre: Composición, Estructura y Contaminación

La Atmósfera Terrestre

Introducción

La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea la Tierra. Tan antigua como nuestro planeta, su composición ha evolucionado a lo largo de 4500 millones de años. Inicialmente compuesta por vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno, sin oxígeno, la atmósfera actual surgió hace 1000 millones de años, tras la aparición de la vida y los organismos fotosintetizadores.

Importancia de la Atmósfera para la Vida

La vida en la Tierra depende de la atmósfera por su composición química, que:

• Favorece el calentamiento de la superficie terrestre al absorber parte de la radiación solar.
• Filtra las radiaciones perjudiciales del sol gracias a la capa de ozono.
• Actúa como un gran almacén de agua en estado gaseoso, participando en el ciclo del agua y la regulación de la temperatura.

Estructura de la Atmósfera

La atmósfera no es homogénea, variando en presión, composición, temperatura y densidad. Se divide en capas:

1. Exosfera

   Entre 500 y 1000 km de altitud. Temperatura: 2500°C (día) y -270°C (noche). Compuesta por átomos de hidrógeno y helio.

2. Termosfera

   Entre 80 y 500 km de altitud. Temperatura variable, superando los 1500°C. Baja densidad. Contiene la ionosfera (100-300 km).

3. Mesosfera

   Entre 50 y 80 km de altitud. Temperatura disminuye hasta -90°C.

4. Estratosfera

   Espesor: 17 km (polos) - 50 km (ecuador). Temperatura: -55°C a 0°C. Contiene la capa de ozono (O₃).

5. Troposfera

   Espesor: 8 km (polos) - 18 km (ecuador). Contiene el 80% de la masa atmosférica. Aquí se producen los fenómenos meteorológicos y se desarrolla la vida.

Propiedades Físicas del Aire

• Ocupa espacio.
• No posee volumen definido.
• Se expande y contrae.
• Posee baja densidad (disminuye con la altitud).
• Ejerce presión (presión atmosférica).

Composición Química del Aire

Principalmente nitrógeno, oxígeno, argón y dióxido de carbono. En menores proporciones: neón, hidrógeno, helio, criptón, xenón, ozono, monóxido de carbono, amoníaco y vapor de agua. La composición varía según la latitud y altitud.

Teoría Cinética Molecular de los Gases

• Formados por partículas diminutas separadas por grandes distancias.
• Movimiento constante, aleatorio y en línea recta.
• No existen fuerzas de atracción o repulsión entre partículas.
• Aumento de temperatura = aumento de velocidad de las partículas.
• Presión = resultado de choques de partículas.

Contaminación Atmosférica

Tipos de Contaminación

• Natural: erupciones volcánicas, vientos e incendios forestales.
• Artificial: industrias, plantas termoeléctricas, hogares y vehículos motorizados.

Problemas Ambientales

• Smog urbano: mezcla de gases contaminantes, cenizas y hollín.
• Smog fotoquímico: niebla amarillenta formada por la acción de la luz solar sobre los óxidos de nitrógeno.
• Lluvia ácida: aumento de la acidez del agua de lluvia debido a las emisiones gaseosas.
• Destrucción de la capa de ozono: causada por gases refrigerantes.
• Aumento del efecto invernadero: acumulación de gases en la atmósfera que aumenta la temperatura del planeta (calentamiento global).

Efectos del Calentamiento Global

• Aumento de zonas desérticas.
• Deshielo de los casquetes polares.
• Aumento de precipitaciones.
• Aumento del nivel del agua.
• Desequilibrio climático.

Enfrentamiento de la Contaminación

• Restricción vehicular e industrial.
• Prohibición de estufas a leña y quema de residuos.
• Medición de la calidad del aire.

Propiedades Químicas de los Gases del Aire

Oxígeno (O₂)

• Gaseoso, incoloro, inodoro e insípido.
• Inactivo a temperatura ambiente.
• Comburente.
• Producto de la fotosíntesis.

Dióxido de Carbono (CO₂)

• Gaseoso, inodoro e incoloro.
• Poco reactivo, ligeramente tóxico.
• Se disuelve en agua.
• No combustible.

Nitrógeno (N₂)

• Gaseoso, incoloro, inodoro e insípido.
• No inflamable e inerte.

Argón (Ar)

• Gaseoso e inerte.

Hidrógeno (H₂)

• Gaseoso, incoloro, inodoro e insípido.

Ozono (O₃)

• Gas incoloro de olor penetrante.