Composición y propiedades del aire

El aire también recibe el nombre de atmósfera.

Es la masa de gas que rodea a la tierra.

Antiguamente se lo consideraba un elemento, ya que se nombraban a los cuatro

elementos fundamentales de la naturaleza: aire, tierra, fuego y agua.

Los primeros que fueron conociendo exactamente la composición química del aire

fueron los científicos Lavoisier, Priestley y Cavendish allá por el siglo XVIII.

Comprobaron que se trataba de una mezcla de oxígeno y nitrógeno.

Otros más tarde descubrieron que había amoníaco y dióxido de carbono (CO2). A

finales del siglo XIX Ramsay y otros descubrieron la presencia de gases raros o

nobles en pequeñísimas proporciones.

Para dar con más exactitud los porcentajes presento la siguiente composición en

porcentaje de volumen de los gases en el aire:

Nitrógeno: 78%

Oxígeno: 20.9%

Gases inertes: 0,95%

CO2: 0,03%

Se hallan además en concentraciones variadas, el ozono (O3) y algunos óxidos de

nitrógeno formados por descargas eléctricas.

Algunos compuestos sulfurados o de azufre y vapor de agua, los cuales suman para

completar el porcentaje total.

Con esto explico la variación aunque sea pequeña de la composición gaseosa del

aire.

Por ejemplo, en zonas o ciudades más contaminadas habrá mayor concentración de

algunos compuestos gaseosos.

Por esto, dijo que el aire es una solución gaseosa.

Propiedades del aire:

El aire tiene una densidad aprox de 1,293 grs/litro.

Es el responsable de lo que conocemos como presión atmosférica, ya que es su

propio peso el que origina dicha presión.

Torricelli halló este valor que es de 76 cm de mercurio o 760 mm de mercurio. Este

valor se conoce en otras unidades como 1 atmósfera de presión.

Se lo usa muchas veces como aire líquido.

Esto se logra cuando se lo enfría a menos de 200°C bajo cero acompañados de una

compresión.

El aire líquido tiene un color celeste y transparente.

Se lo emplea industrialmente para obtener oxígeno y nitrógeno.

Antes de convertirlo en líquido lo que se hace es purificarlo, filtrándolo y sacandole

todo el CO2 que tenga.

El oxígeno destila a -183°C y el nitrógeno a -196°C.

Afectaciones a la humanidad por la contaminación del aire

La contaminación del aire se produce por la presencia en el aire de sustancias

tóxicas las cuales son producidas por la actividad humana en los últimos tiempos.

Estos gases y agentes químicos en la atmósfera generan cantidad de fenómenos y

consecuencias a los ecosistemas y seres vivos que habitamos en el planeta.

Entre los múltiples efectos nocivos se pueden destacar:

Deterioro en la salud del hombre.

Problemas cardiovasculares.

Conjuntivitis.

Enfermedades bronquiales.

Cáncer pulmonar.

Cáncer en la piel.

Problemas de visión.

Enfermedades en la sangre.

Problemas en el desarrollo mental de los nonatos, entre otros.

Grandes repercusiones en el proceso evolutivo de las plantas, impidiendo en

muchos casos el proceso de la fotosíntesis, con graves consecuencias para

la purificación del aire que respiramos los demás seres vivos del planeta.

Disminución de la producción de plantas comestibles debido al mismo

proceso que comentamos en el punto anterior, con los conocidos efectos en

la alimentación de las especies que la consumen, entre ellos el hombre.

La acumulación de estos gases en la atmósfera genera los ya conocidos

problemas ambientales con sus particulares consecuencias en cada caso,

como el smog, la lluvia ácida, la disminución de la capa de ozono, el

recalentamiento global, el efecto invernadero, etc.

Según algunos expertos, muchos de los efectos de la contaminación se relacionan,

de forma directa, con el nivel social y económico en que se encuentren las

comunidades afectadas.

La pobreza, la falta de acceso a agua potable y de vivienda junto a la combustión de

leña y carbón influye de manera significativa sobre la salud de las comunidades más

vulnerables que habitan el planeta.

La parte de la población más afectada por la contaminación ambiental son: los

ancianos, los niños, las embarazadas y los enfermos con problemas respiratorios.

Es momento de hacer algo, la Tierra ya no puede esperar.

Las acciones de prevención de la contaminación del aire deben ser contempladas

por todos, en cualquier lugar y a cada momento para que realmente sean efectivas.

Entre ellas se encuentran:

Afina y da mantenimiento a los automóviles.

Maneja menos para reducir las emisiones contaminantes.

Anda en bicicleta, camina, usa el transporte público y comparte tu auto con

compañeros de escuela y trabajo.

Evita quema de basura y llantas, así como el uso de cohetes artificiales.

No compres artículos desechables y plásticos que no son biodegradables.

Recicla la basura, reutiliza o abona todo lo que puedas. 

No tires basura en la calle, bosques y parques, envolverla o taparla bien en

la casa.

Usa racionalmente los plaguicidas y fertilizantes en tu jardín. 

Evita el consumo de tabaco.

Cuida los bosques, no hagas cosas que puedan provocar incendios ni

destruir las zonas verdes de la ciudad.

Disminuye el uso de productos de limpieza 

Deshazte de los desechos peligrosos y de los químicos de la forma

adecuada. Algunos de ellos son baterías, aceite de motor, puntura,

solventes.  Busca los lugares donde se depositan este tipo de desperdicios.

Importancia del Oxígeno

Seguramente muchos de nosotros sabemos que sin Oxígeno es imposible vivir,

siendo necesario para la respiración de los Seres Vivos, no solo en lo que respecta

en la Respiración Pulmonar de los animales y las personas, sino también lo relativo

a la Respiración Celular que permite su nutrición, formación de nuevas células y

todo lo relativo al Funcionamiento Celular.

Que tengamos una buena ración de Oxígeno para respirar se lo debemos agradecer

a las plantas, que en el proceso de Fotosíntesis permiten transformar el Agua, junto

con la absorción del Dióxido de Carbono (un Gas bastante tóxico que está presente

en el aire) en el Oxígeno que tanto necesitan nuestros músculos, eliminando

además el Gas Tóxico mencionado, que por el contrario nos puede causar serios

Trastornos a la Salud, sobre todo si lo encontramos en cantidad.

Es por ello que es necesario tener la constancia de poder brindar Agua de Riego a

las plantas, ya que no solo nos permitirán dotar al ambiente de una buena cantidad

de Oxígeno necesario, sino que también permite su reproducción y desarrollo,

siendo inclusive recomendable contar con una planta en nuestro ámbito cotidiano,

desde nuestro Hogar hasta en el Lugar de Trabajo.

Si bien podemos pensar que lo encontramos en abundancia en el aire, lo cierto es

que tan solo representa una quinta parte de la Atmósfera, por lo que su mayor

abundancia la encontramos justamente en el Agua, que al igual que este gas es

necesario y fundamental para los Seres Vivos que se desarrollan en el planeta,

además de poder formar las moléculas de Ozono, de las que seguramente hemos

oído hablar más que nada en lo que respecta a la Capa de Ozono, siendo ésta una

formación en la Atmósfera encargada de actuar como filtro de los Rayos

Ultravioleta, que pueden causar serios daños a nuestra piel (pese a lo cual

tendremos que aplicarnos un Filtro Solar en épocas veraniegas)

Propiedades físicas y químicas del agua

La vida en nuestro planeta siempre necesita agua.

Esta constituye un gran porcentaje de los organismos, ya que se encuentra tanto

dentro como fuera de las células.

Las reacciones biológicas, además, ocurren siempre en medio acuoso.

La estructura del agua es bastante sencilla.

Está formada por un átomo de oxígeno, que tiene carga negativa y dos de

hidrogeno, con carga positiva.

Es por eso, una molécula polar, con un extremo positivo y otro negativo.

Las propiedades físicas y químicas del agua son realmente un poco especiales en

comparación con otras moléculas similares.

El agua químicamente pura es un líquido inodoro e insípido; incoloro y transparente

en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a través de espesores

de seis y ocho metros, porque absorbe las radiaciones rojas.

Sus constantes físicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala

termométrica Centígrada.

A la presión atmosférica de 760 milímetros el agua hierve a temperatura de 100°C y

el punto de ebullición se eleva a 374°, que es la temperatura critica a que

corresponde la presión de 217,5 atmósferas; en todo caso el calor de vaporización

del agua asciende a 539 calorías/gramo a 100°.

Propiedades físicas

La densidad máxima del agua es a 4ºC, lo que determina que el hielo flote en

el agua, actuando como aislante térmico.

Esto posibilita que los océanos se mantengan en estado líquido.

El agua permanece en estado líquido en un amplio rango de temperaturas,

entre 0 ºC y 100 ºC.

El agua es una molécula dipolar.

Esto hace que las moléculas de agua rodeen partículas polares o iónicas,

formando una envoltura, a lo que se denomina solvatación, que modifica las

propiedades de las partículas.

Tiene un calor específico y calor de vaporización elevados.

Por eso el calor liberado en reacciones bioquímicas exotérmicas es

fácilmente absorbido con una mínima variación de la temperatura.

Tiene una elevada constante dieléctrica que permite la disociación de la

mayoría de las sales inorgánicas en el agua.

Propiedades químicas

Puede formar hasta 4 enlaces de hidrógeno por molécula.

Puede ceder dos átomos de H y es capaz de aceptar otros dos.

Así forma una malla tridimensional, que determina, además de alguna de las

propiedades físicas enumeradas (su máxima densidad a 4ºC y sus elevados

puntos de fusión y de ebullición), su capacidad para solubilizar moléculas con

grupos polares y los mecanismos de muchas reacciones hidrolíticas.

Su capacidad de disociación y la rápida emigración de los iones resultantes

(H+ y OH-), determinan la importancia crítica del pH en muchos procesos

biológicos.

El Ciclo del Agua

Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres

fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de la

Humanidad. El agua de la Tierra - que constituye la hidrósfera - se distribuye en

tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los

cuales existe una circulación contínua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El

movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del

sol y por la fuerza de la gravedad.

El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los

cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y

regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie

de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a

la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y

por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).

La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el fenómeno de

sublimación es insignificante en relación a las cantidades movidas por evaporación y

por transpiración, cuyo proceso conjunto se denomina evapotranspiración.

El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego

de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua

condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a

precipitación.

La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida

(nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una

estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en

capas, en el caso del granizo.

La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la atmósfera a la

superficie terrestre por condensación del vapor de agua (rocío) o por congelación

del vapor (helada) y por intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes

que tocan el suelo o el mar).

El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta

directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie del

terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas

de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta

agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse

hasta alcanzar las capas freáticas.

Tanto el escurrimiento superficial como el subterráneo van a alimentar los cursos de

agua que desaguan en lagos y en océanos.

La escorrentía superficial se presenta siempre que hay precipitación y termina poco

después de haber terminado la precipitación. Por otro lado, el escurrimiento

subterráneo, especialmente cuando se da a través de medios porosos, ocurre con

gran lentitud y sigue alimentando los cursos de agua mucho después de haber

terminado la precipitación que le dio origen.

Así, los cursos de agua alimentados por capas freáticas presentan unos caudales

más regulares.

Como se dijo arriba, los procesos del ciclo hidrológico decurren en la atmósfera y en

la superficie terrestre por lo que se puede admitir dividir el ciclo del agua en dos

ramas: aérea y terrestre.

El agua que precipita sobre los suelos va a repartirse, a su vez, en tres grupos: una

que es devuelta a la atmósfera por evapotranspiración y dos que producen

escurrimiento superficial y subterráneo. Esta división está condicionada por varios

factores, unos de orden climático y otros dependientes de las características físicas

del lugar donde ocurre la precipitación.

Así, la precipitación, al encontrar una zona impermeable, origina escurrimiento

superficial y la evaporación directa del agua que se acumula y queda en la

superficie. Si ocurre en un suelo permeable, poco espeso y localizado sobre una

formación geológica impermeable, se produce entonces escurrimiento superficial,

evaporación del agua que permanece en la superficie y aún evapotranspiración del

agua que fue retenida por la cubierta vegetal. En ambos casos, no hay

escurrimiento subterráneo; este ocurre en el caso de una formación geológica

subyacente permeable y espesa.

La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua

desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las

circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes.

La fuerza de gravedad da lugar a la precipitación y al escurrimiento. El ciclo

hidrológico es un agente modelador de la corteza terrestre debido a la erosión y al

transporte y deposición de sedimentos por vía hidráulica. Condiciona la cobertura

vegetal y, de una forma más general, la vida en la Tierra.

El ciclo hidrológico puede ser visto, en una escala planetaria, como un gigantesco

sistema de destilación, extendido por todo el Planeta. El calentamiento de las

regiones tropicales debido a la radiación solar provoca la evaporación contínua del

agua de los océanos, la cual es transportada bajo forma de vapor de agua por la

circulación general de la atmósfera, a otras regiones. Durante la transferencia, parte

del vapor de agua se condensa debido al enfriamiento y forma nubes que originan la

precipitación. El regreso a las regiones de origen resulta de la acción combinada del

escurrimiento proveniente de los ríos y de las corrientes marinas.