- Atmosfer awal berasal dari aktivitas vulkanik — CO₂ uapnya mendingin menjadi lautan; fotosintesis (algum, tumbuhan) meningkatkan oksigen dan mengubur karbon.
- Gas rumah kaca — CO₂ dan metana — menjebak radiasi; aktivitas manusia meningkatkannya dan iklim global berubah.
- Polutan dari bahan bakar — CO, SO₂, NOₓ, partikulat — masing-masing memiliki sumber, kimia, dan konsekuensinya.
Kimia atmosfer
AQA · GCSE · Chemistry · Topik 9
9.1
Kimia atmosfer: empat miliar tahun udara
Kosa kata
Latih
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| greenhouse gas/ˈɡriːnhaʊs ɡæs/ | gas rumah kaca |
| photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ | fotosintesis |
| fossil fuel/ˈfɒsl ˈfjuːəl/ | bahan bakar fosil |
| global climate change/ˈɡləʊbl ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/ | perubahan iklim global |
| acid rain/ˈæsɪd reɪn/ | hujan asam |
| incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ | pembakaran tidak sempurna |
| particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/ | partikulat |
9.1
Evolusi atmosfer Bumi (4.9.1)
Silabus
Evolusi atmosfer Bumi (Pernyataan AQA 8462 statements 4.9.1.1-4.9.1.2).
- Jelaskan bukti dan komposisi atmosfer awal.
- Jelaskan bagaimana lautan, karbonat, dan fotosintesis mengubah atmosfer menjadi proporsi saat ini.
Sumber: Silabus Cambridge International
Teori: atmosfer awal tidak dapat diketahui secara pasti — bukti berasal dari gas yang terperangkap dalam es purba dan atmosfer planet lain saat ini. Aktivitas vulkanik yang intens melepaskan gas: sebagian besar karbon dioksida, dengan uap air, nitrogen, dan jejak metana serta amonia — sedikit atau tanpa oksigen.
Uap air mengembun membentuk lautan; CO₂ terlarut di dalamnya dan terkunci dalam endapan karbonat (cangkang). Selama ~2.7 miliar tahun, algum dan tumbuhan melakukan fotosintesis, menyerap CO₂ dan melepaskan oksigen — oksigen naik, CO₂ turun; banyak karbon terubur sebagai bahan bakar fosil. Nitrogen, yang tidak reaktif, menumpuk hingga mendominasi udara saat ini: sekitar empat kelima N₂, satu kelima O₂, ditambah argon dan ~0.04 % CO₂.
9.2
Gas rumah kaca dan perubahan iklim global (4.9.2)
Silabus
Gas rumah kaca dan perubahan iklim global (Pernyataan AQA 8462 statements 4.9.2.1-4.9.2.3).
- Sebutkan gas rumah kaca dan jelaskan mekanisme berdasarkan panjang gelombang.
- Hubungkan aktivitas manusia dengan kenaikan level gas dan tafsirkan data iklim yang diberikan.
- Jelaskan konsekuensi perubahan iklim global dan dasar konsensus ilmiah.
Sumber: Silabus Cambridge International
Gas rumah kaca — karbon dioksida, metana, dan uap air — menyerap dan memancarkan kembali sebagian radiasi inframerah gelombang panjang yang dipancarkan Bumi hangat ke luar angkasa, menjaga permukaan lebih hangat daripada kondisi normalnya. Hipotesis perubahan iklim global menyatakan bahwa kenaikan kadar gas rumah kaca meningkatkan suhu rata-rata.
Penyebab manusia: deforestasi (kurang CO₂ diserap), pembakaran bahan bakar fosil (lebih banyak CO₂), ternak/padi dan tempat pembuangan sampah (metana). Konsekuensi dibahas dalam kurikulum: pencairan es, kenaikan muka air laut, perubahan curah hujan, dan cuaca ekstrem. Konsensus ilmiah didasarkan pada bukti yang ditinjau sejawat — interpretasikan data yang diberikan mengenai suhu, CO₂, dan metana sepanjang waktu.
9.3
Polutan atmosfer dan sumbernya (4.9.3)
Silabus
Polutan atmosfer dan sumbernya (Pernyataan AQA 8462 statement 4.9.3).
- Hubungkan pembakaran sempurna dan tidak sempurna dengan produk CO2, air, CO, dan partikulat, beserta dampaknya.
- Jelaskan pembentukan dan efek sulfur dioksida serta oksida nitrogen, termasuk hujan asam dan pengurangannya.
Sumber: Silabus Cambridge International
Pembakaran bahan bakar melepaskan:
- karbon monoksida (CO) — gas beracun dari pembakaran tidak lengkap dalam oksigen terbatas; berikatan dengan hemoglobin, mengurangi transportasi oksigen;
- partikulat karbon (soot) — juga dari pembakaran tidak lengkap; memperburuk masalah pernapasan dan menyebabkan pelemahan global;
- sulfur dioksida (SO₂) dan oksida nitrogen (NOₓ) — berasal dari pengotor bahan bakar / nitrogen bereaksi pada suhu mesin; menyebabkan hujan asam (merusak pohon, danau, bangunan) — dihilangkan dari gas cerobong melalui netralisasi dengan basa (misalnya kalsium oksida);
- NOₓ juga terbentuk pada suhu mesin tinggi dari N₂ + O₂, dan berkontribusi terhadap kabut foto-kimia.
Pembakaran lengkap — banyak oksigen — menghasilkan CO₂ dan air saja.
9.3
Daftar periksa sebelum menganggap topik ini selesai
- Urutan evolusi dengan bukti dan ketidakpastiannya; komposisi hari ini dalam pecahan.
- Mekanisme rumah kaca berdasarkan panjang gelombang; empat penyebab manusia; konsensus dan interpretasi data.
- Setiap polutan: sumber, pembakaran lengkap vs tidak lengkap, efek, dan satu mitigasi.