Ar atmosférico e o Meio Ambiente

Composição do Ar Atmosférico

O ar atmosférico é uma mistura gasosa e, portanto, uma mistura homogênea. O ar é uma solução gasosa.

O ar atmosférico apresenta a seguinte constituição:

Pelo fato dessa mistura ser gasosa, separa-se seus componentes ao fazer a liquefação, seguida de destilação fracionada. Fazendo isso, obtém-se:

Nitrogênio (N₂) uma substância que apresenta alta estabilidade sendo, portanto, de reatividade limitada. Por esse motivo, o nitrogênio pode ser classificado como substância inerte. Devido a essa propriedade, é utilizado para proteger outros materiais. Por exemplo: na indústria metalúrgica, adiciona-se nitrogênio para proteger os metais da reação com o oxigênio.

Se o nitrogênio for o reagente de alguma reação, é certo que esta necessitou de bastante energia.

Uma reação comum do nitrogênio é:

N₂ + O₂  2NO

Essa é a reação que ocorre no motor dos carros, dentro da câmara de combustão, onde há alta pressão e muita energia na forma de calor.

Essa reação também acontece em aviões, especialmente nos supersônicos, que utilizam nitrogênio como combustível. Essa reação ocorre também quando há raios e relâmpagos

().

O NO (monóxido de nitrogênio) sofre algumas reações e forma ácido nítrico (HNO₃), que ao penetrar no solo, provoca novas reações, produzindo outros compostos – estes que apresentam nitrogênio (sais de nitrogênio) e que são fundamentais para as plantas.

Porém, o nitrogênio (NO) contribui para destruir a camada de ozônio e, portanto, uma quantidade excessiva de NO lançada na atmosfera é nociva para o nosso planeta.

Oxigênio (O₂) uma substância bastante reativa.

O oxigênio participa de várias reações, mas a principal é a combustão (queima ou explosão). Sua maior propriedade é a de ser comburente.

As substâncias que reagem com o oxigênio são as que sofrem combustão, chamadas de combustível.   

Observe abaixo uma experiência simples que indica a presença de oxigênio no ar, demostrando que quando o oxigênio termina, também termina a combustão.

Ao final desse experimento científico, observa-se que nas paredes do copo há gotículas de água que condensaram. Conclui-se, portanto, que:

Você já reparou que o cigarro queima mais rapidamente no momento da tragada? Esse fenômeno ocorre porque há um aumento na concentração (quantidade) de oxigênio junto à brasa, devido à sucção do ar pelo fumante.

Para  se acender o fogo na churrasqueira, existem vários métodos, mas todos  exigem que haja um espaço  entre os pedaços de carvão: isto garante a presença do oxigênio, permitindo a combustão.

O que se deve fazer para o carvão queimar mais rapidamente?

Ao abanar o carvão, percebe-se instantaneamente que se torna mais incandescente. Isto ocorre porque mais oxigênio foi introduzido junto à brasa, fazendo com que a combustão se torne mais rápida.

Na época da seca, quando é muito comum pegar fogo nas matas, ouve-se o repórter dizer: "O fogo está se alastrando rapidamente por causa do vento, que é muito forte". Isso é mais um exemplo de como a combustão é acelerada pela presença de quantidades maiores de oxigênio.

Quais são os produtos da combustão?

Além da água constatada no experimento da vela, percebe-se a fuligem (parte preta). Há também gás carbônico (CO₂), que é incolor e inodoro, como o monóxido de carbono (CO), que também é produto da combustão.                    

Em qualquer chama, há:

A combustão mais energética é a combustão completa. Esta é a que libera a maior quantidade de calor, o que determina um melhor aproveitamento do combustível.

Mandar regular o carburador do carro significa acertar a proporção da mistura combustível oxigênio, para se obter a maior quantidade possível da combustão completa.

Um outro exemplo: A chama do fogão deve ser regulada para ficar azul e não amarela (esta indica combustão incompleta) para se obter a maior quantidade possível, de combustão completa.

Ao passarmos o dedo no escapamento de um carro com o motor bem regulado, notamos que esse ficará preto (fuligem). Na chama de um fogão perfeitamente regulado, nota-se, de tempo em tempo, uns lampejos de cor amarela. No fundo da panela, nota-se pontos pretos. Esses são exemplos de que a combustão incompleta ainda está ocorrendo, porém, em menores quantidades.

Como fazemos para apagar o fogo?

Voltando à experiência da vela coberta pelo copo. Lembre-se que para se acabar com a combustão – ou seja, para se apagar o fogo – basta acabar com o oxigênio. Mas isso é impossível, pois o fogo está na presença do ar, onde há oxigênio.

O que se deve fazer para acabar com a combustão é isolar o oxigênio do combustível. Quando isso ocorre – o oxigênio não mais tem contato com o fogo – a reação termina.

Quando a chama é pequena, um simples assopro apaga o fogo. Veja o porquê disto:

No assopro humano, há vários gases, principalmente o CO₂, que empurra o oxigênio, apagando o fogo.

Quando o fogo é um pouco maior, é comum o uso de um cobertor para abafá-lo; às vezes, joga-se água no fogo para apagá-lo. Observe que o princípio é o mesmo, ou seja, a retirada do oxigênio.

Este é o princípio dos extintores de incêndio.

Vamos estudar alguns deles:

- Extintor de Água
- Extintor de Gás Carbônico
- Extintor de Pó Químico
- Extintor de Espuma

O princípio de todos os extintores é praticamente o mesmo. Porém, dependendo do combustível, há extintores mais ou menos adequados.

Os incêndios são classificados da seguinte forma:

Classe "A"    - papel, madeira, tecido.

Nestes casos, os mais recomendados são os extintores de água e do tipo espuma, que isolam o oxigênio de maneira mais adequada.

Classe "B"  - gasolina, óleo, etc.

Neste caso, só não é aconselhável o extintor de água. Por ser mais densa, a água, ao entrar em contato com esses materiais, fica abaixo deles e, portanto, não consegue isolar o combustível do oxigênio. Aliás, a água acaba espalhando ainda mais o fogo. É aconselhável usar extintores de gás carbônico, pó químico e espuma.

Classe "C"  - equipamentos elétricos.

Nestes casos, não é recomendável o uso de extintores de água, principalmente do tipo espuma, pois  conduzem corrente elétrica e podem eletrocutar o operador. Recomendáveis e excelentes para esse tipo de incêndio são os extintores de gás carbônico e pó químico.

Importante:

A combustão também pode ser chamada de explosão. Sua dimensão depende da quantidade de combustíveis presentes na reação. Por exemplo, se um carro pegar fogo, ele pode explodir, pois a quantidade de combustível no fogo é grande. Quando o motor do carro está ligado, o combustível é queimado: ocorre, portanto, a combustão controlada, pois o combustível penetra – gota a gota – no carburador.

Avalie a aula