AR - Composição e Propriedades

AR

Nosso planeta está envolvido por uma camada imensa de gases, a atmosfera. Ela esta ao redor da Terra e é mantida através da atração da gravidade. Possui cerca de 1000 km de espessura.

ATMOSFERA

É a camada de ar que envolve a Terra.

Alguns fatos ilustram esta existência de um espaço que contém ar a partir do solo:
- quando respiramos, retiramos o gás oxigênio desta camada;
- quando um avião decola, ele deve ter velocidade suficiente para poder sustentar-se no ar;
- quando os aviões a jato, em altas altitudes ficam estabilizados porque estão num nível da atmosfera que há pouca turbulência.
A atmosfera é muito importante para a vida no planeta. Ela ameniza os efeitos da radiação solar sobre a Terra, contribui na manutenção de uma temperatura ideal para o desenvolvimento da vida, impede que nosso planeta seja diretamente atingido por grandes meteoritos.

COMPOSIÇÃO DO AR

O ar atmosférico é formado por vários gases, vapor d água, microorganismos e impurezas (poeira e fuligem).

Observe a tabela a seguir:

GÁS	QUANTIDADE EM %
OXIGÊNIO	21
GASES NOBRES	0,91
NITROGÊNIO	78
GÁS CARBÔNICO	0,03

Observando o gráfico, podemos ver que na atmosfera há vários gases: oxigênio, gases nobres (hélio, neônio, argônio, criptônio, radônio, xenônio), nitrogênio e gás carbônico. Podemos ver a quantidade (percentagem) de cada gás na atmosfera, sendo o nitrogênio em maior quantidade. Estes são os componentes constantes no ar atmosférico.
A quantidade de vapor d água, microorganismos e impurezas dependem de alguns fatores como, por exemplo, o clima, a poluição e os ventos. Então estes são componentes variáveis do ar atmosférico.

Componentes Constantes do Ar

Nitrogênio - É o gás mais abundante do ar (78%). Sua fórmula química é N2, ou seja, uma molécula de nitrogênio é formada por dois átomos de nitrogênio.
Os animais e as plantas não aproveitam o nitrogênio do ar, mas existem alguns seres vivos que conseguem aproveitá-lo e transformá-lo em sais nitrogenados, como os nitratos. Estes seres vivos são as bactérias que vivem em raízes de plantas leguminosas (feijão, soja e ervilha).
O ciclo começa com o gás nitrogênio penetrando no solo. As bactérias o absorvem, transformando em nitratos que são cedidos, em partes para as plantas. Estas plantas utilizam os nitratos para produzir proteínas, que fazem parte do corpo vegetal. Animais herbívoros comem estas plantas adquirindo para si as proteínas. Animais carnívoros comem os herbívoros, transferindo para eles as suas proteínas. Quando um animal morre é decomposto por bactérias e fungos, que retornam ao solo e mais tarde absorvidos por outra planta. E assim, iniciando o ciclo do nitrogênio novamente.

Oxigênio – Cerca de 21% do ar da atmosfera é de gás oxigênio. Nosso organismo não consegue ficar muito tempo sem respirar. Precisamos do ar atmosférico porque contém oxigênio, responsável para a respiração. O oxigênio atua na “queima” dos alimentos, produzindo energia necessária para o funcionamento dos nossos órgãos assim, eles conseguem se manter em atividade.
Também serve como gás comburente, que alimenta a combustão (queima).
Quando um ser vivo utiliza o gás oxigênio para a respiração damos o nome de seres aeróbicos (plantas e animais).
Quando não usam o gás oxigênio para a respiração ou “queimar” seus alimentos, damos o nome de seres anaeróbicos (algumas bactérias).
O O2 pode, no entanto, causar danos ao homem. Quando entra em contato com o ferro (Fe) provoca a chamada ferrugem, que destrói carros, máquinas portões, navios e etc.

4Fe +3 O2   →2 Fe2O3

Gás Carbônico – Este gás, com fórmula química CO2, é essencial para a vida dos vegetais na realização da fotossíntese, que produz glicose e energia.
A glicose é armazenada em forma de amido e pode ser utilizada na produção de celulose.

Para a realização da fotossíntese é necessário: 
- clorofila (substância de cor verde que absorve energia luminosa);
- luz do Sol;
- água;
- gás carbônico

Quando há presença de luz solar (absorvida pela clorofila), o gás carbônico do ar e a água do solo retirado pelas raízes é levada até as folhas se transforma em glicose e gás oxigênio. A glicose é usada como fonte de energia ou para fazer outra substância e o oxigênio é liberado para o meio ambiente.

Gases Nobres – Dificilmente se combinam com outras substâncias, por isso são nobres. São eles: hélio (He), Neônio (Ne), Argônio (Ar), criptônio (Kr), Xenônio (Xe) e Radônio (Rn). São isolados e utilizados pelo homem:
- em flashes, máquinas fotográficas (Xe);
- em letreiros luminosos (Ne, Kr);
- para encher balões (He);
- em aparelhos utilizados para tratamento de câncer (Rn);
- no interior de lâmpadas (Ar).

O gás Hélio é muito leve.
O gás neônio também é chamado de gás-neon. Ele produz luz vermelha e laranja. O criptônio produz uma luz verde-azulada.

Componentes Variáveis do Ar

Vapor d água – O vapor d água da atmosfera vem da evaporação da água dos mares, rios e lagos; respiração dos seres vivos; transpiração das plantas; evaporação da água do solo e evaporação da água de dejetos (fezes e urina de animais).
Esta umidade (vapor d água) é importante para os seres vivos porque ajuda na formação das nuvens. Em alguns locais, onde há baixa umidade, muitas pessoas apresentam dificuldade na respiração. É o caso da região centro-oeste do Brasil. Nestes casos, é recomendado colocar recipientes com água perto da cama. Isto acontece para que o vapor d água umedeça a mucosa das vias respiratórias (nariz, faringe).

Poeira – é formada por várias partículas sólidas que se depositam nos móveis, utensílios domésticos, estradas, telhados, etc.
Na atmosfera, é possível ver a poeira.

Fumaça – Quem mais produz fumaça com fuligem são as fábricas que não em filtros nas suas chaminés.
A fuligem, que tem cor escura, é formada por substâncias como chumbo (Pb). Causa sérios danos ao aparelho respiratório.
A fumaça que sai de automóveis, ônibus e caminhões contêm dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrogênio (NO2) e hidrocarbonetos.

PROPRIEDADES DO AR

Não se pode pegar ou ver o ar, mas sabemos que ele existe. Através de suas propriedades é possível comprovar a sua existência.

O ar é matéria e ocupa todo o espaço do ambiente que não exista outra matéria. Por exemplo, em uma garrafa com água pela metade, o ar ocupa a outra metade (superior) desta garrafa.

O ar tem massa. Na Terra, tudo o que tem massa também tem peso, ou seja, é atraído pela gravidade terrestre, que é a força que puxa todas as coisas para o seu centro.

O ar é compressível. Apresenta então compressibilidade. É a propriedade que o ar tem de diminuir de volume quando comprimido. Podemos demonstrar esta propriedade fazendo a experiência da seringa. Quando tapamos o seu orifício fica difícil de empurra o êmbolo até o fim. Mas podemos ver que o ar dentro da seringa diminui de volume, comprovando a sua compressibilidade.

O ar tem elasticidade. Quando tapamos o orifício da seringa e depois soltamos o êmbolo observamos que este êmbolo tende a voltar à posição inicial. Então, o ar volta ao seu volume inicial e assim está comprovada a elasticidade do ar.
Elasticidade é a propriedade que o ar tem de voltar ao seu volume inicial, quando para a compressão.

O ar se expande. Possui a propriedade da expansibilidade. Quando uma substância volátil (que se transforma em gás) entra em contato com o ar, sentimos seu cheiro. Isto ocorre porque essa substância se expande e mistura com o ar atmosférico ocupando um volume maior.
A expansibilidade do ar é a propriedade que o ar tem de aumentar de volume, ocupando todo o lugar disponível.

O ar exerce pressão. A massa de ar atmosférico exerce pressão sobre a superfície da Terra, que é a pressão atmosférica. 

Em geral, não sentimos os efeitos da pressão atmosférica porque o ar atmosférico penetra no nosso organismo. Dos pulmões ele passa para o sangue e outros líquidos do corpo, exercendo de dentro para fora uma pressão igual à pressão atmosférica.