Chimie 4:
L'air qui nous entoure
1. L'atmosphère
1.1. Définition
Une atmosphère est une couche gazeuse qui entoure un astre.
Le Soleil, la Terre, Mars, Venus, Jupiter, et Titan (le plus grand satellite de Saturne) possèdent une atmosphère.
La Lune, mercure et pluton sont dépourvus d'atmosphère.
1.2. Caractéristiques et couches de
l'atmosphère terrestre.
L'atmosphère terrestre correspond à la couche d'air qui entoure la Terre.
L' épaisseur de cette couche est estimée à environ 500 km.
Les températures le long de l'atmosphère terrestre varient. Elles
diminuent dans certaines zones et augmentent dans d'autres, ce qui a
conduit distinguer plusieurs couches:
• La troposphère de 0 à (en moyenne) 15 km d'altitude. La température y diminue avec l'altitude. C'est le lieu des principaux phénomènes météorologiques. La troposphère concentre 90% de l'air contenue dans l'atmosphère.
• La stratosphère s'étend en moyenne de 15 à 50 km d'altitude. La température y augmente régulièrement.
• La mésosphère s'étend en moyenne de 50 à 80 km d'altitude. La température y augmente régulièrement.
• La thermosphère qui s'étend en moyenne de 80 à 500 km
• L'exosphère qui permet la transition vers le vide interplanétaire .
2. Les rôles protecteurs de l'atmosphère terrestre
L'atmosphère joue un rôle essentiel pour la protection de la vie sur Terre.
• L'atmosphère terrestre nous protège des météorites:
Les météorites sont des blocs de glace et de roche se déplacent à des vitesses très élevées.
En rentrant dans l'atmosphère elles subissent des frottements qui les portent à haute température et finissent par les faire exploser et les réduire en poussières.
Les météorites de grande taille peuvent cependant atteindre le sol.
.
• La couche d'ozone nous protège de rayonnements dangereux:
Située dans la stratosphère cette couche épaisse seulement de 3 mm en moyenne
arrête une partie des rayons ultraviolets (UV) nocifs pour les êtres vivants.
Durant ce dernier demi siècle, l'épaisseur de l'ozone est passée, en certains endroits,
de l'équivalent de 3 mm à 2 ou 1,5 mm.
.
• L'atmosphère terrestre maintient une température idéale pour la vie.
En l'absence d'atmosphère les températures seraient d'environ 100oC le jour et - 100oC la nuit. L'atmosphère réduit ces écarts de température.
• L'atmosphère nous permet également de maintenir les températures plus élevées grâce à l'effet de serre.
L'effet de serre est un phénomène naturel nécessaire au maintient de températures favorables à la vie sur Terre. Il permet de pieger une partie de la chaleur reçue sous forme de rayonnements provenant du Soleil. Au lieu d'être renvoyée et perdue dans l'espace cette chaleur est maintenue dans l'atmosphère.
3. Les dangers qui menacent l'atmosphère
L'atmosphère est polluée par les gaz produits par les activités naturelles (volcans) et
les activitées humaines (voitures, industries, etc).
• Les microparticules présentes dans les fumées produites lors de combustions se dispersent dans l'air. Ces fumées sont responsables du noircissement des façades d'immeubles et de leurs dégradations.
• Les pluies acides se forment suite aux rejets dans l'air d'oxydes d'azotes et d'oxydes de soufre. Ces pluies sont dangereuses pour la végétation et peuvent détruire des forêts entières. Elles peuvent également dégrader certains matériaux de construction (marbre, fer, aluminium, zinc). La limitation de rejets d'oxydes de soufre et d'oxydes d'azote a permis de faire reculer ce phénomène.
• La destruction de la couche d'ozone est due aux composés chlorés rejetés dans l'air. La couche d'ozone à régulièrement régressée: son épaisseur diminue et elle a tendance a même disparaitre complètement au niveau des pôles.
• L'amplification de l'effet de serre conduit à une augmentation générale de
la température du globe.
Le rejet de certains gaz (principalement dioxyde de carbone et méthane) est responsable de
cette amplification .
Cette hausse, si elle se poursuit, peut provoquer des bouleversements dramatiques.
Le changement climatique risque de
- favoriser l'extension de zones arides,
- multiplier les phénomènes météorologiques violents comme les cyclones,
- modifier la végétation et de favoriser l'extinction des especes,
- provoquer une hausse du niveau des mers faisant disparaitre de nombreuses zones côtières et ilots peu élevés,
- favoriser l'acidification des océans et la disparition de nombreuses espèces marines.
4. La composition de l'air
L'air un mélange de nombreux gaz. Ses deux principaux constituants sont:
• le dioxygène (21%)
• le diazote (78%)
Le reste (1%) est formé d'autres gaz: argon, néon, dioxyde de carbone, ozone etc.
5. L'air et la vie
la respiration humaine ou animale:
• consomme du dioxygène,
• produit du dioxyde de carbone,
• ne nécessite pas de diazote.
On inspire le dioxygène et de diazote et on expire le dioxyde de carbone,
et l'azote à même quantité. On consomme du dioxygène.
Le dioxygène de l'air est donc nécessaire à la vie.
Les proportions de dioxygène et de dioxyde de carbone dans l'air restent
en général stables. Le jour les plantes consomment du dioxyde de carbone et
produisent du dioxygène par photosynthèse.
La photosynthèse conduit à un équilibre et maintient stables
les proportions de dioxygène et de dioxyde de carbone.
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