Элементы атмосферы и образование кислорода.

Опубликовано: 01.10.2018

Атмосфера, воздуш. оболочка Земли, состоит из газовой смеси, которая на высоте до 20 км имеет примерно следующий по- стоянный состав (% .объема): 78,08 — азота 20,95 — кислорода и 0,93 — аргона. Остальную часть газов составляют: 355 ррт диоксида углерода, 18 ррт неона, 5 ррт гелия и

15— 50 ppb озона (в 10 раз в р-нах с высокоразвитой промышленностью). Азот появился благодаря хим. реакциям и дегазации из разломов земной коры и на протяжении истории развития Земли накопился в атмосфере: он химически неактивен и практически не участвует в новых процессах обмена веществ в живых существах.

Озон. Вред. Свойства. Озоновые дыры. Химия – Просто

Кислород древней атмосферы, которая сформировалась вследствие выделения газов при охлаждении земного ядра, в объеме, составляющем тысячную долю его кол- ва в современной атмосфере высвободился бллтлдгог Жптплиггш1и«шии Н О и С02:

Н20 и С02 вместе с СН, и NH3 были основными составными частями первичной атмосферы. Первые живые организмы, вероятно, появились ок. 3,5 млрд лет тому назад (прокариоты). Они получали необходимую для обмена веществ энергию благодаря брожению. Кислород тормозит этот обменный процесс.

Первый биологически синтезированный кислород мог быть продуктом сннезеленых водорослей, и его содержание в проатмо- сфере 2 млрд лет тому назад составляло почти 1%. Сииезеленые водоросли при дыхании псеввашают H.S в S или SOzr, напр.:

Кислород служил основой жизнедеятельности первых эукариотов , наследственный материал которых имел мембрану ядра клетки, защищавшую от отравляющего действия кислорода. Кислород современной атмосферы высвободился как побочный продукт при фотосинтезе виноградного сахара в организмах; упрощенная суммарная формула реакции:

Д иоксид углерода в кол-ве 340 ррт — лишь малая составная часть воздуш. оболочки; он образуется при диссимиляции (с. 45): С6Н„06 + Юг -> 6С02 + 6Н20 + энергия. 20-кратное кол-во атмосферного СОг связано в вмде карбоната кальция в известняке, а еще большее кол-во растворено б океанах в виде гидрокарбонат- и карбонат- аонов (НСО- и CJ ).

Кол-во С02 в воздухе, как и кол-во водяного пара, установилось по равновесным реакциям, которые протекают между атмосферой и вод, оболочкой Земли (круговорот углерода, с. 63; круговорот воды, с, 20).

Озон — это трехатом. форма обычно двух- атом. кислорода, образуется в стратосфере в две стадии:

а) фотодиссоциация

02 + УФ-лучи -ч О + О;

б) хим. оеакпия

(<М> — чужеродные частички в качестве соударных). Газовая оболочка удерживается силами земного тяготения, её плотность быстро падает с высотой, а по вертикали она многослойна.

распределение температур и елея Тропосфера простирается от земной поверхности до высоты примерно 10 км. В ней сосредоточен практически весь водяной пар атмосферы. Здесь формируются погодные цроцессы и перемещение воздуш. масс. Воздух тропосферы прогревается за счет солнечной энерши, отраженной от земной поверхности. С высотой температура снижается примерно на 6,5 "С на каждый км высоты, гмхускаясь ниже — 50 "С в верхней граничной зоне тропосферы.

Выше идет основной слой высотой до 1000—2500 м, с вертикальным движением воздуха. С ним граничит зона инверсии (зона с нарастанием температуры), где воздуш. потоки движутся преимущественно горизонтально, формируя погоду. Стратосфера находится на высоте от 10 до 50 км. Благодаря почти постоянной температуре над полюсами (— 90 °С) до высоты 30 км (изотермический слой) в ней отсутствует вертикальное движение воздуха. В стратосфере находится слой озона, который абсорбирует вред- ног для живых существ УФ-излучение (200—340 нм); вследствие этого он прогревается до 0 °С. Мезосферв находится на высоте от 50 до 80 км. В вей температура повышается до 50 "С (эффект "печного очага" верхней стратосферы). Выше температура падает до самой низкой точки в мезогтузе — 80 "С, явным образом ограничивая атмосферу.

Втермосфере (ионосфере), простирающейся до высоты 500 км, температура возрастает до 1200 "С, но вследствие высокой разреженности воздуха ее нельзя сравнивать с температурой земной поверхности. Воздух характеризуется наличием электрических процессов и слоев с высокой электропроводностью (ионизация), вызываемых действием энергии солнечного излучения. Благодаря ионизации нейтрализуется смертельно жесткое УФ-излучение с длиной волны менее 175 нм, С высоты 500 км начинается внешняя атмосфера (экзосфера, или магнитосфера) с наличием электромагнитных эффектов.

Энергия и поток энергии 9

Поступление и распределение (использование) энергии