¿Cuál es el Gas Más Abundante del Planeta?
El gas más abundante del planeta es el nitrógeno, el cual ocupa alrededor de cuatro quintas partes de la atmósfera de la Tierra. Este elemento fue aislado y reconocido como una sustancia específica durante las primeras investigaciones del aire.
Carl Wilhelm Scheele, químico sueco, demostró en 1772 que el aire es una mezcla de dos gases, uno de los cuales llamó “aire de fuego” (oxígeno), porque apoyaba la combustión y el otro “aire sucio”(nitrógeno), porque fue lo que quedó después de que el “aire de fuego” se había agotado.
Aproximadamente al mismo tiempo, el nitrógeno también fue reconocido por un botánico escocés, Daniel Rutherford (que fue el primero en publicar sus hallazgos), por el químico británico Henry Cavendish y por el clérigo y científico británico Joseph Priestley, quien junto con Scheele, obtiene reconocimiento por el descubrimiento de oxígeno (Sanderson, 2017).
¿Qué gases componen la atmosfera del planeta?
La atmósfera se compone de una mezcla de varios gases diferentes, en cantidades diferentes. Los gases permanentes cuyos porcentajes no cambian de día a día son; nitrógeno, oxígeno y argón.
El nitrógeno representa el 78% de la atmósfera, el oxígeno 21% y el argón el 0,9%. Los gases como el dióxido de carbono, los óxidos nitrosos, el metano y el ozono son gases residuales que representan alrededor de un décimo del uno por ciento de la atmósfera (NC Estate University, 2013).
Por lo tanto, adivinamos que nitrógeno y oxígeno representan aproximadamente el 99% de los gases en la atmósfera.
Los gases restantes, tales como dióxido de carbono, vapor de agua y gases nobles como el argón, se encuentran en proporciones mucho más pequeñas (BBC, 2014).
El vapor de agua es el único cuya concentración varía del 0-4% de la atmósfera dependiendo de donde se encuentre y de la hora del día.
En las regiones áridas frías y secas, el vapor de agua suele representar menos del 1% de la atmósfera, mientras que en las regiones tropicales húmedas el vapor de agua puede representar casi el 4% de la atmósfera. El contenido de vapor de agua es muy importante para predecir el clima.
Los gases de efecto invernadero, cuyos porcentajes varían diariamente, de forma estacional y anual, tienen propiedades físicas y químicas que los hacen interactuar con la radiación solar y la luz infrarroja (calor) desprendida de la Tierra, para afectar el balance energético del globo.
Esta es la razón por la cual los científicos están monitoreando atentamente el aumento observado en los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano, ya que aunque son pequeños en cantidad, pueden afectar fuertemente el balance energético global y la temperatura a lo largo del tiempo (NASA, S.F.).
Gas nitrógeno
El nitrógeno es esencial para la vida en la Tierra, ya que es un componente compuesto de todas las proteínas y que se puede encontrar en todos los sistemas vivos.
Los compuestos de nitrógeno están presentes en materiales orgánicos, alimentos, fertilizantes, explosivos y venenos. El nitrógeno es crucial para la vida, pero en exceso también puede ser perjudicial para el medio ambiente.
Nombrado después de la palabra griega nitron, que significa “soda nativa”, y gene que significa “formar”, el nitrógeno es el quinto elemento más abundante en el universo.
Como se había mencionado, el gas nitrógeno constituye el 78 por ciento del aire de la Tierra, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos, California, EE.UU. Por otro lado, la atmósfera de Marte es sólo 2,6 por ciento de nitrógeno.
La estructura de la molécula de nitrógeno presenta un triple enlace. Esto hace que sea muy difícil de romper y le da cierto carácter de gas inerte.
Es común que los químicos trabajen en atmosferas saturadas de nitrógeno para obtener condiciones de baja reactividad (Royal Society of Chemistry, 2017).
Ciclo del nitrógeno
El nitrógeno, como el agua y el carbono, es un recurso natural renovable el cuál es repuesto mediante el ciclo del nitrógeno.
El ciclo del nitrógeno, en el cual el nitrógeno atmosférico se convierte en diferentes compuestos orgánicos, es uno de los procesos naturales más cruciales para sostener los organismos vivos.
Durante el ciclo, las bacterias en el suelo procesan o “fijan” el nitrógeno atmosférico en amoníaco, que las plantas necesitan para crecer.
Otras bacterias convierten el amoníaco en aminoácidos y proteínas. Entonces los animales comen las plantas y consumen la proteína.
Los compuestos de nitrógeno retornan al suelo a través de los desechos animales. Las bacterias convierten el nitrógeno residual en gas nitrógeno, que retorna a la atmósfera.
En un esfuerzo por hacer que los cultivos crezcan más rápido, la gente usa nitrógeno en los fertilizantes.
Sin embargo, el uso excesivo de esos fertilizantes en la agricultura ha tenido consecuencias devastadoras para el medio ambiente y la salud humana, ya que ha contribuido a la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales.
Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), la contaminación de nutrientes causada por el exceso de nitrógeno y fósforo en el aire y el agua, es uno de los problemas ambientales más extendidos, costosos y desafiantes (Blaszczak-Boxe, 2014).
Los compuestos de nitrógeno son un componente primario en la formación de ozono a nivel del suelo. Además de causar problemas respiratorios, los compuestos nitrogenados en la atmósfera contribuyen a la formación de lluvia ácida (Oblack, 2016).
Referencias
- (2014). The Earth’s atmosphere. Recuperado de bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (2014, Diciembre 22). Facts About Nitrogen. Recuperado de livescience.com.
- (S.F.). Atmospheric Composition. Recuperado de science.nasa.gov.
- NC Estate University. (2013, Agosto 9). Composition of the Atmosphere. Recuperado de ncsu.edu.
- Oblack, R. (2016, Febrero 3). Nitrogen – Gases in the Atmosphere. Recuperado de thoughtco.com.
- Royal Society of Chemistry. (2017). Nitrogen. Recuperado de rsc.org.
- Sanderson, R. T. (2017, Febrero 12). Nitrogen (N). Recuperado de britannica.com.