AIRE

El Aliento de la Vida El Aire

Estructura de la atmósfera Troposfera. 0 m a los 12 Km. Su espesor varía entre los polos con temperaturas de –60  C y el ecuador con temperaturas de +50  C. Se producen los fenómenos meteorológicos (nubes, lluvia, etc).  Estratosfera. Llega hasta los 50 km de altitud. Su temperatura oscila entre –50  C y +70  C en la zona próxima a la capa de ozono por absorber la radiación ultravioleta del Sol.  Mesosfera. Se extiende hasta los 80 km de altitud. Su temperatura disminuye de forma progresiva hasta –70  C.  Ionosfera. Se extiende hasta los 500 km de altitud. Su temperatura aumenta de forma progresiva hasta 1000  C. 

La atmósfera nos protege ESTRATOSFERA TROPOSFERA  La atmósfera está formada por mezcla de gases.  El 99% se encuentran en la troposfera y en la estratosfera .  Capa turbulenta.  Hay nubes.  Se mueve el viento.  Tienen lugar fenómenos meteorológicos.  Sólo el aire de esta parte es respirable.  Es una zona muy tranquila.  En ella se encuentra el ozono.  El ozono actúa como filtro de las radiaciones solares. 20 km 10 km 5 km 0 km

0,93 Argón (Ar ) 0,03 Dióxido de Carbono (CO 2 ) 20,95 Oxigeno (O 2 ) 0,001 Otros Gases Nobles 78,08 Nitrógeno ( N 2 ) % Abundancia Gas COMPOSICIÓN AIRE SECO

PROPIEDADES FISICAS AIRE Expansión : Aumento de volumen de una masa de aire al verse reducida la presión ejercida por una fuerza o debido a la incorporación de calor. Contracción: Reducción de volumen del aire al verse presionado por una fuerza, pero este llega a un límite y el aire tiende a expandirse después de ese límite. Fluidez : Es el flujo de aire de un lugar de mayor a menor concentración sin gasto de energía Presiòn atmosferica : Fuerza que ejerce el aire a todos los cuerpos. Volumen : Es el espacio que ocupa el aire. Masa Densidad Es de 1.18*10-³ g/cm³ Propiedades de la mezcla Psicrometría

DE ESCALA FAHRENHEIT A ESCALA CELSIUS C= F-32 18 DE ESCALA CELSIUS KELVIN K=C+273 ESCALAS DE TEMPERATURA

Ley de Avogadro V  n o V = k 1 · n En condiciones normales: 1 mol de gas = 22,4 L de gas A una temperatura y presión dadas:

LEY DE AVOGADRO A PRESIÓN Y TEMPERATURA CONSTANTES EL VOLUMEN DE GAS ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL NÚMERO DE MOLÉCULAS GAS IDEAL : CUMPLE CON LAS LEYES DE LOS GASES EN TODO INTERVALO DE PRESIÓN Y TEMPERATURA

p  1 / V p = constante / V pV = constante p1V1 = p2V2 , a temperatura constante

Ley de Charles y Ley de Gay Lussac Chales (1787) Gay-Lussac (1802)

Ejemplo 2 Ley de Charles-Lussacc A 60 ºC una masa de gas ocupa un volumen de 420 ml, a presión constante, ¿Cuál será el volumen de dicha masa de gas a una temperatura de -162 ºC? V 1 T 1 T 2 V 2 = 420 ml 333ºK = X ml 111ºK X = 140 ml Ley de Charles-Lussacc 60 ºC … 60 + 273 = 333 ºK -162 ºC … -162 + 273 = 111 ºK Previamente, se transforma de grados Celsius a Kelvin

Aplicaciones de la ecuación de los gases ideales

Ejemplo: Una masa dada de gas ocupa un volumen de 240 mL a 1,25 atm, ¿Cuál será el cambio de volumen si la presión se llevara a 0,75 atm a la misma T?  V = V 2 – V 1 = 400mL - 240 mL = 160 mL V 2 = P 1 x V 1 = 400 mL P 2

Ecuación general del estado gaseoso P x V = k En la cte k esta incluida la mas y T ª del gas P x V = R x n x T K = R cte de Rault cte General de los gases R= 0,082 atm L mol-1 K-1 Calcule R para las siguientes condiciones de un gas V = 22,4 L T ª = 273 º K P = 1 atm

Constante de los gases = 8.3145 m 3 Pa mol -1 K -1 PV = n R T R = PV nT = 0,082057 atm L mol -1 K -1 = 8,3145 J mol -1 K -1 = 8,3145 m 3 Pa mol -1 K -1

RESUMEN Resumen Leyes de los Gases Ley de Boyle P 1 V 1 = P 2 V 2 Ley Gral del PV = n R T Edo gaseoso Unidades Presión Atm o mm Hg Volúmen ml o L Temperatura K Unidades Presión Atm Volúmen L Temperatura K n (moles) = g/PM R = 0.0821 atm.L/ mol.K Ley Combinada P 1 V 1 = P 2 V 2 T 1 T 2 Ley de Gay-Lussac P 1 = P 2 T 1 T 2 Ley de Charles V 1 = V 2 T 1 T 2

Determinación de la masa molar PV = nRT y n = m M PV = m M RT M = m PV RT

Determinación de la masa molar PV = nRT y n = m M PV = m M RT M = m PV RT

Ley de Dalton de las presiones parciales La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviera solo.

P T = P A + P B Ley de Dalton de las presiones parciales P T = n A RT + n B RT V V P T = RT (n A + n B ) V P T = nRT V P A n A RT / V P T (n A + n B ) RT / V = n A (n A + n B ) = X A = Fracción molar del gas

P A = X A P T Fracción molar P B = X B P T La fracción molar es una cantidad adimensional que expresa la relación del número de moles de todos los componentes presentes. X A + X B n A (n A + n B ) = n B (n A + n B ) + 1 =

Monóxido de Carbono

¿Por que es Peligroso el CO?

Las fuentes naturales de generación son los proceso biológicos que ocurren en suelos o tormentas eléctricas OXIDOS DE NITROGENOS EN LA ATMOSFERA

SO 2 Emisiones debida a la actividad humana más de 80% de SO 2 . Combustión , centrales térmica 16% calefacción, metalurgia y transporte

El oxígeno es el componente del aire que permite que los materiales ardan. El oxígeno 1 Encendemos una cerilla y a continuación la apagamos. 2 Introducimos la cerilla recién apagada en un frasco con oxígeno. 3 La llama aparece de nuevo con mayor intensidad.

OTROS GASES DEL AIRE Nitrógeno .Poco reactivo, reduce lo efectos de O 2 , más abundante en la naturaleza Gases Nobles menos reactivos

Contaminación Atmosférica.

Refinería/plantas químicas Automóviles Fábricas Ozono COV, NO x COV, NOx COV, NOx Partículas Finas NO x SO x , NO x , Partículas Camiones, autobuses, locomotoras SOx, NOx, Partículas SOx, NOx, CO Partículas SO x , NO x , Partículas SO x , NO x , Partículas Smog COV = Compuestos Orgánicos Volátiles NO x = Óxidos de Nitrógeno SO X =Óxidos de Azufre ¿Cómo se da el fenómeno de la Contaminación atmosférica ?

Ejemplos Enfermedades pulmonares. Humos en general Material Particulado Irritan las vías respiratorias. Cancerígeno. La combustión de gasolina en convertidores catalíticos. Ozono (O 3 ) Reaccionan con otros gases en la atmósfera formando sustancias cancerígenas. La volatilización de combustibles (ej: gasolina). Hidrocarburos Irritan las vías respiratorias. Causan la lluvia ácida. Combustión de combustibles fósiles a T. Óxidos de Nitrógeno (NO y NO 2 ) Irritan las vías respiratorias. Causan la lluvia ácida. Combustión de azufre y combustibles que lo tienen. Óxidos de Azufre (SO 2 y SO3) Puede ser mortal: disminuye el transporte de O 2 en la sangre. Combustión incompleta de combustibles fósiles. Monóxido de Carbono (CO) Concentraciones: Aumento del Efecto Invernadero. Combustiones completas de combustibles. Dióxido de Carbono (CO 2 ) Efectos Producido por Agentes Contaminantes

NIEBLA FOTOQUIMICA

Problemas Ambientales: Lluvia Ácida.

Problemas Ambientales: Efecto Invernadero.

ELEMENTOS DEL CLIMA: LA TEMPERATURA La Tierra irradia hacia el espacio una cantidad de calor igual a la que recibe. Estratosfera Sol Radiación reflejada por la atmósfera y las nubes 35% Radiación absorbida por las nubes y el polvo atmosférico 15% 50% La Temperatura es el grado de calor que tiene la atmósfera. El aparato que la mide es el Termómetro en º C.

ELEMENTOS DEL CLIMA: PRECIPITACIONES.  Al igual que ocurre si pulverizamos agua sobre un cristal, al unirse las gotitas de agua que hay en las nubes, se forman gotas de mayor tamaño que caen en forma de lluvia .  Si las nubes se encuentran a gran altura, al disminuir la temperatura, se forman cristalitos de hielo .  Al unirse estos cristalitos, caen en forma de copos de nieve .

- De convección: producidas por calentamiento y ascenso de masas de aire. - Orográficas: las montañas obligan a ascender la masa de aire, se expande y enfría, produciendo lluvia. - De frente : si una masa de aire frío entra en contacto con una masa cálida, esta última asciende sobre la fría, se expande, se enfría y se produce la lluvia. ELEMENTOS DEL CLIMA: PRECIPITACIONES. Según sea la causa las precipitaciones pueden ser:  6  C 16  C Aire caliente y seco Aire templado y húmedo 2000 m 1000 m 0 m

ELEMENTOS DEL CLIMA: HUMEDAD .  Cuando se calienta , el aire sube . A medida que asciende, va enfriándose y el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas o cristales de hielo.  Las nubes son aire cargado de finas gotas de agua. Se define humedad como el contenido de vapor de agua en el aire .  El higrómetro es el instrumento utilizado para medir la humedad del aire. 

ELEMENTOS DEL CLIMA: PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y VIENTOS. El viento es el movimiento de las masas de aire con respecto a la superficie terrestre.  DIRECCIÓN DE LOS VIENTOS En los lugares que asciende el aire , disminuye la presión originando un centro de bajas presiones o borrascas (B). Hay inestabilidad y se suelen producir precipitaciones.  La veleta es el instrumento que indica la dirección del viento.  El anemómetro es el instru-mento utilizado para medir la velocidad del viento expresada en nudos o en m/s.  1 nudo = 0,5 m/s En los lugares que desciende el aire, aumenta la presión formando un anticiclón (A)  Hay estabilidad atmosférica y se suele hacer buen tiempo .

LOS VIENTOS LOCALES Brisa diurna Tierra (cada vez más caliente) Brisa nocturna Tierra (cada vez más fría) SENTIDO DE LAS BRISAS En la superficie terrestre, las masas de aire se desplazan desde las zonas de altas presiones hacia las de bajas presiones.  Los vientos son movimientos de masas de aire entre diferentes puntos como consecuencia de las diferencias de presión.  Los movimientos de aire más característicos son las brisas, cuyo origen se debe a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra. 

LOS VIENTOS ¿Por qué se mueve el aire? Aire caliente  El aire se calienta en contacto con la superficie terrestre y sube.  Alejado de la superficie, el aire se enfría y baja. Aire frío  El Sol es el responsable del movimiento del aire atmosférico, (de la suave brisa marina y de los vientos huracanados).

ELEMENTOS DEL CLIMA: PRESIÓN ATMOSFÉRICA. B A VARIACIÓN DE LA PRESION EN BORRASCAS Y ANTICICLONES Las isobaras son líneas imaginarias que unen puntos de la misma presión.  1024 mb 1020 mb 1016 mb 1012 mb 1008 mb 1004 mb 1000 mb 996 mb La presión disminuye La presión aumenta Isobaras  Hay altas presiones (anticiclones) cuando los valores superan los 1013 mb, y bajas presiones (borrascas) en caso contrario. Los valores de la presión atmosférica varían con la altitud, situación geográfica y el tiempo.