Características da Atmosfera e Composição Química

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QUÍMICA AMBIENTAL 2018 – AULA 1 
QUÍMICA DA ATMOSFERA 
 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ATMOSFERA 
 
 
 
Discutiremos em termos gerais as características físicas principais da 
atmosfera, sua estrutura estratificada, sua dinâmica, com referência à 
teoria cinética dos gases para entender o significado de grandezas como 
pressão e temperatura. Vamos abordar a composição química da atmosfera 
chamando atenção para as principais variações em composição nas diversas 
camadas. Iremos começar a discussão sobre fluxo de energia na atmosfera, 
interação com a matéria e seus efeitos na composição e na estrutura da 
atmosfera 
http://www.jamesdolan.com/projects/planetatmosphere/atmosphere2.jpg
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Espessura: 500 km 
 80% massa nos primeiros 10 km 
 99% massa nos primeiros 30 km 
 99,9% massa nos primeiros 50 km 
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O que muda entre as diversas regiões da atmosfera: 
 
 
 
Densidade e pressão do ar 
 
Tendência de variação da temperatura 
 
Composição química da atmosfera 
 
Tipo de ondas eletromagnéticas 
Densidade do ar 
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Densidade do ar 
P = Po e –Mgh/RT 
http://www.youtube.com/watch?v=CHlNZTXglYk 
O que é exatamente a “pressão do ar”? 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/Translational_mot
ion.gif 
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Teoria cinética dos gáses 
PV = n RT 
Temperatura: segundo o modelo cinético do ar, o que é a temperatura? 
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Prestar atenção às seguintes perguntas: 
 
 
1) Quais são as unidades de medida usadas para P e T? 
 
2) O que determina as variações de P e T com a altitude na atm? 
 
3) De que maneira as transformações químicas são afetadas, na atm, por 
P e T? 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA ATMOSFERA 
78,1% Nitrogênio N2 
 
20,9% Oxigênio O2 
 
0,9% Ar 
 
0,04% Dióxido de carbono CO2 
 
0,0002% Metano 
 
0,00003% Óxido nitroso 
 
0,000003% Ozônio 
Proporção dos diversos gases na troposfera (ar seco) 
8 
9 
HCHO 300 
Etano 
SO2 
NOx 
500 
200 
100 
ppt 
NH3 400 
CH3OOH 700 
H2O2 500 
HNO3 300 
outros 
(H2O) 
Argonio 
20,95 % 
78,08% 
0,93% 
Oxigênio 
Nitrogênio 
N2O 310 
H2 
CO 
500 
100 
30 
ppb 
Ozônio 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA ATMOSFERA 
CO2 
CH4 
Ne 
He 
0,036% 
ppm 
1,8 
18 
5 
350 
Maneiras de se expressar a concentração de um gás no ar 
Porcentagem (N2 e O2) 
 
Fração molar 
 
Partes por milhão 
 
Partes por bilhão 
 
Pressão parcial 
 
mol/volume 
 
massa/volume 
 
moléculas/volume 
Concentração relativa 
• Cuidado com a diferença entre quantidades 
relativas e absolutas ao mudar da densidade/pressão 
do ar 
 
•Cuidado que os valores relativos (%) se aplicam à 
quantidade de partículas (e mol) 
 
• Cuidado com P e T na conversão de unidades 
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REVISAR A LEI UNIVERSAL DOS GASES IDEAIS 
 
 
 
PV = n R T 
1) O valor da constante R depende das unidades usadas nas outras 
grandezas (p. ex., é comum usar L para o volume, atm para a pressão, K 
para a temperatura: nesse caso R = 0,082 atm L mol -1 K-1) 
 
2) A lei vale também para um gás dentro de uma mistura de gases, 
nesse caso se usa a pressão parcial p e o número de mol é somente 
daquele gás.