FÍSICA E QUÍMICA A

1. FÍSICA E QUÍMICA A 10º A

2. Lição nº de novembro de 2011

3. UNIDADE 2- Na atmosfera da Terra: radiação, matéria e estrutura • EVOLUÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE • Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos e suas causas A nossa atmosfera teve sempre a mesma constituição? Como evolui a nossa atmosfera?

4. A Atmosfera Primitiva da Terra Nos primeiros tempos após o nascimento da Terra, esta era uma bola rochosa, muito brilhante, bombardeada frequentemente por meteoritos . Não tinha atmosfera e a sua superfície refletia parte da radiação solar nela incidente.

5. A atividade vulcânica permitiu a desgaseificação do interior da jovem Terra devido à: • Fuga de gases voláteis para o exterior da crosta terrestre, os quais estavam aprisionados no interior da Terra; • Rutura de ligações que «prendiam» outros gases a rochas e minerais, que assim também escaparam para o exterior da crosta terrestre. • Estes gases libertados constituíram a atmosfera primitiva da Terra.

7. Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera atual À medida que a Terra foi arrefecendo e os gases foram-se libertando, a atmosfera primitiva começou a ficar saturada de vapor de água. A água começou a cair sob a forma de chuva, originando os mares e os oceanos, arrastando consigo grande parte de dióxido de carbono(solúvel na água). Formaram-se chuvas ácidas que reagiram com as rochas existentes, formando os carbonatos.

8. Na atmosfera, ficou o azoto, vestígios de dióxido de carbono, vapor de água, metano e amoníaco. Por ação da radiação solar, as moléculas de metano e de amoníaco foram em grande parte destruídas, originando o hidrogénio, assim como outras moléculas mais complexas. Estas terão sido arrastadas pelas chuvas e, mais tarde, terão participado na formação dos primeiros organismos vivos. O hidrogénio depois de formado, muito pouco denso, escapou da atmosfera terrestre para o Espaço.

9. Pensa-se que um dos efeitos das radiações UV solares que, nesta época, atingiam a superfície da Terra foi a “rutura” de algumas moléculas de água, com formação de hidrogénio e oxigénio: 2H2O  2H2 + O2 As moléculas de hidrogénio escaparam para o Espaço. Quanto ao oxigénio, foi fixado inicialmente pelo ferro e outros metais, formando os respetivos dióxidos e só mais tarde, há cerca de 2100 a 2300 milhões de anos, começou a ser libertado para a atmosfera.

10. Para este facto foi decisivo o aparecimento de organismos vivos capazes de realizar a fotossíntese, processo fundamental na regulação do teor em dióxido de carbono e no aumento do teor do oxigénio na atmosfera. Considera-se hoje que este oxigénio foi fundamental para a formação do oxigénio atmosférico. Assim há cerca de 2100 milhões de anos: - Já só havia vestígios de dióxido de carbono e vapor de água na atmosfera; - O oxigénio começou a libertar-se para a atmosfera; - O azoto continuou a ser o componente principal da atmosfera terrestre.

11. Composição Média da Atmosfera atual Há cerca de 1500 milhões de anos a atmosfera tinha a composição atual.

12. Importância de Alguns Gases da Atmosfera Oxigénio (O2): O Oxigénio foi fundamental para o desenvolvimento da vida e é importante na atmosfera porque os animais e as plantas precisam dele para viver. A sua libertação para a atmosfera permitiu, também, a formação da camada de ozono, que absorve as radiações ultravioletas solares mais energéticas, mortais para os seres vivos. No entanto, uma atmosfera demasiado rica em oxigénio tornaria também a vida impossível. A decomposição da matéria ocorreria muito mais rapidamente e, sendo bom comburente, a matéria facilmente entrava em combustão.

13. Azoto (N2): O Azoto atmosférico é um “moderador” da ação química do oxigénio, pois as suas moléculas são muito pouco reativas. Uma boa parte das substâncias orgânicas que constituem os seres vivos incluem átomos de azoto. O azoto desempenha um papel fundamental na alimentação e no crescimento dos seres vivos.

14. Água (H2O) e dióxido de carbono (CO2): O vapor de água e o CO2, apesar de existirem em quantidades mínimas na atmosfera, são importantes para a vida na Terra. Para além de participarem nos processos biológicos que dão vida aos organismos, exercem um papel fundamental na regulação do clima na Terra.

15. O dióxido de carbono na atmosfera retém uma parte da radiação refletida pela Terra. Como consequência, a atmosfera e a superfície terrestre aquecem, processo que é conhecido como “efeito de estufa”, e que permite que a superfície da Terra tenha temperaturas amenas. Este é lançado para a atmosfera pelas combustões e pela respiração dos seres vivos. É, depois, absorvido pelas plantas, através da fotossíntese, e pelos oceanos, onde se dissolve na água, reagindo com as rochas para formar carbonatos.

16. Alteração da Concentração dos Componentes Vestigiais da Atmosfera Causas da alteração da concentração dos componentes vestigiais da atmosfera: Desde o início do séc. XX que a composição química da atmosfera tem vindo a sofrer alterações. Estas alterações têm-se verificado em alguns componentes vestigiais já existentes e noutros entretanto emitidos para a atmosfera. A partir do momento em que a velocidade com que alguns dos gases começaram a ser lançados para a atmosfera superou a velocidade com que dela eram retirados, a sua concentração na atmosfera aumentou. Passaram a exercer efeitos nocivos sobre o meio natural e os seres vivos tornaram-se, por isso, poluentes!

17. Causas Naturais: vulcões e biosfera. • Os vulcões em erupção lançam milhares de metros cúbicos de matéria para a atmosfera (cinzas, poeiras e gases). Os materiais mais leves são dispersos pelos ventos, atingindo regiões muito vastas. • O dióxido de enxofre é o gás emitido em maior quantidade pelos vulcões, mas há emissões menores de monóxido de carbono e de sulfureto de hidrogénio, entre outros.

18. Causas Antropogénicas Todas as causas que resultam da atividade humana. Ex: emissão de gases pela atividade industrial, a circulação de automóveis, a queima de combustíveis fósseis, a desflorestação de extensas zonas do planeta, etc. • O aumento da população e a industrialização do mundo ocidental no séc. XX foram os fatores determinantes para o aumento da concentração de gases como o CO2, SO2, NOx, CFC e O3na atmosfera. • Os gases poluentes não ficam circunscritos aos locais onde são emitidos para a atmosfera, pelo contrário. Geralmente, os gases, são emitidos a temperaturas maiores do que os gases na atmosfera em seu redor. São portanto, menos densos, o que os faz subir em altitude, sendo depois arrastados pelo vento para outros locais.