La respiración es uno de los procesos más importantes requeridos por todos los seres vivos. Los animales ingieren oxígeno y expulsan dióxido de carbono. Las plantas necesitan dióxido de carbono y emiten oxígeno como producto de desecho. Sin embargo, ninguno de estos gases abunda en la atmósfera terrestre. El aire está compuesto predominantemente por nitrógeno.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
El nitrógeno constituye aproximadamente el 78 por ciento del aire en la atmósfera de la Tierra.
De qué está hecho el aire
El nitrógeno es el gas más abundante en la atmósfera. El aire está compuesto por un 78 por ciento de nitrógeno. El oxígeno representa el 21 por ciento y el argón, gas noble inerte, constituye el 0,9 por ciento del aire. El 0,1 por ciento restante consta de varios gases traza. La mayor parte del 0,1 por ciento es dióxido de carbono. Otros gases traza incluyen neón, helio, metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y ozono (O3.)
Química de la atmósfera
El gas nitrógeno no es muy reactivo con otras moléculas en la atmósfera y está presente principalmente en el aire como N
2. El comportamiento no reactivo del nitrógeno es el resultado de los poderosos enlaces triples que se forman entre los tres pares de electrones compartidos entre dos átomos de nitrógeno. Estos enlaces tienen radios relativamente cortos, lo que requiere más energía para romperse. El nitrógeno se vuelve más reactivo a temperaturas más altas. A temperaturas más bajas, la presencia de ciertos catalizadores hace que el nitrógeno se vuelva más reactivo con otras moléculas. Una reacción común basada en nitrógeno que ocurre en la atmósfera es la formación de óxido de nitrógeno, NO, durante las tormentas cuando cae un rayo.Fijación de nitrogeno
El nitrógeno es importante para todos los organismos porque forma la base de muchos compuestos necesarios para la vida. Las proteínas, enzimas, hormonas y clorofila contienen nitrógeno. Los ácidos nucleicos también contienen nitrógeno y forman las largas cadenas de nucleótidos que forman la columna vertebral del ADN y el ARN. Sin embargo, los seres vivos no pueden usar N2 en su forma gaseosa en la atmósfera. El gas nitrógeno que se encuentra en las bolsas de aire dentro del suelo se convierte en una forma utilizable por las plantas a través de un proceso llamado fijación de nitrógeno. Los organismos fijadores de nitrógeno incluyen ciertos tipos de bacterias y otros microorganismos que viven en las raíces de las leguminosas, como la soja, la alfalfa y el trébol rojo. Los microorganismos convierten N2 en otros compuestos como el amonio y el nitrato, que son absorbidos por las raíces de las plantas. Los consumidores comen las plantas y luego depositan los compuestos de nitrógeno nuevamente en el suelo a través de la eliminación o descomposición. Las plantas también devuelven nitrógeno al suelo cuando se descomponen. Los microorganismos que fijan nitrógeno en el suelo descomponen estos compuestos y el ciclo del nitrógeno continúa.
La contaminación del aire
Debido a que el nitrógeno puede ser altamente reactivo a altas temperaturas, los compuestos de óxido de nitrógeno se forman cuando se quema combustible. Uno de estos compuestos, el dióxido de nitrógeno (NO2), es un subproducto de la combustión y está presente en las emisiones de automóviles y fábricas. En forma gaseosa, NO2 es un irritante respiratorio. En presencia de agua en la atmósfera, puede reaccionar para formar lluvia ácida.