Interacção da Radiação com a Matéria. Maria do Anjo Albuquerque

Transcrição

1 Interacção da Radiação com a Matéria

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3 Radiação ultravioleta

4 Radiação infravermelha Parte da radiação IV é filtrada pelo vapor de água e dióxido de carbono. Estes dois gases desempenham um papel fundamental no efeito de estufa.

5 Efeito de Estufa A radiação visível e parte da radiação UV atravessam a atmosfera e incidem na terra aquecendo a sua superfície. Como resultado desse aquecimento a superfície terrestre emite energia sob a forma de radiação IV. Os gases com efeito de estufa vão absorver a radiação IV ocorrendo a excitação das moléculas desses gases.

6 Consequências do efeito de estufa

7 Parâmetros que influenciam a temperatura da atmosfera A temperatura da atmosfera depende de dois parâmetros: Da próximidade em relação ao solo. Das radiações solares que a atravessam. Ao entrarem na atmosfera terrestre, as radiações colidem com as partículas aí existentes, transferindo para elas a energia que transportam.

8 Efeitos produzidos pela absorção de energia A absorção de energia pode causar dois efeitos: Efeito térmico. As partículas utilizam a energia absorvida para aumentar a sua energia cinética, o que faz aumentar a sua temperatura. Efeito químico. As partículas absorvem a energia das radiações a qual servirá para desencadear reacções químicas.

9 Efeito químico da radiação solar As partículas absorvem as radiações solares que servem para: - quebrar ligações dentro das moléculas. - ionizar átomos ou moléculas. Estas reacções químicas desencadeadas pela acção da luz chamam-se reacções fotoquímicas ou fototólise.

10 Efeito químico da radiação solar As reacções químicas que levam à ruptura de ligações dentro das moléculas ocorrem, principalmente, na parte superior da troposfera e na estratosfera. Da dissociação destas moléculas resultam espécies muito reactivas por terem um electrão desemparelhado representado por ( ) Essas espécies chama-se radicais livres: OH O Cl Br

11 Formação de radicais O radical OH é um dos mais abundantes na troposfera; é muito reactivo; Pode desencadear reacções inflamatórias, envelhecimento e a longo prazo mutações nas células.

12 Formação de radicais Energia de dissociação Para se dissociar, cada molécula precisa de um valor mínimo de energia, que se chama energia de dissociação.

13 Formação de iões Termosfera e Mesosfera Na Termosfera, e em menor grau na Mesosfera, as radiações absorvidas são mais energéticas, radiações UV de energia superior a 9,9 x 10-19, suficientes para formar iões. A energia radiante que ao chocar com uma molécula é superior à necessária para a ionização da molécula fica disponível para aumentar a energia cinética das partículas, Ec, após a reacção fotoquímica. Assim se explica que a termosfera seja a camada da atmosfera onde as partículas atingem a temperatura mais elevada.

14 Formação de iões Termosfera e Mesosfera Para uma mesma espécie a energia de dissociação é inferior às energia de ionização dessa espécie.

15 Espécies químicas presentes na Termosfera Na Termosfera verifica-se: - A dissociação das moléculas e e a formação dos respectivos radicais livres N e O ; - A ionização das partículas existentes formação, sobretudo, de e mas também de ; - Aumento da energia cinética destas partículas, devido ao excesso de energia absorvida relativamente ao efeito químico, dissociação e ionização. Em suma, na termosfera para além das moléculas de e de e dos correspondentes radicais livres, há uma elevada quantidade de iões positivos e de electrões livres daí a parte inferior da termosfera ser designada por Ionosfera.

16 As radiações absorvidas na parte de cima da troposfera têm energia suficiente para dissociar grande parte das moléculas de gases aí existentes, mas não para as ionizar. Eis a razão porque aí se formam preferencialmente radicais livres. B C A