Trabajo final sobre la contaminación del aire

INTRODUCCIÓN

Cuando hablamos de contaminantes nos referimos a aquellas sustancias o elementos que se encuentra en nuestra atmósfera, estos, tienen ciertas características que provocan reacciones no favorables a los seres vivos, humanos, animales y plantas; estos contaminantes pueden encontrarse en nuestro suelo, en el aire, en el agua, etc.

CONTAMINANTES:

a) Monóxido de carbono (CO): este es común en los motores de combustión interna, este contaminante existe en nuestra atmósfera un promedio de 2 meses, este se encuentra principalmente en lugares cerrados, la gente que se expone a este contaminante son los conductores, debido a que este contaminante se encuentra en grandes proporciones en caminos de transito congestionados.

Consecuencias: el mayor efecto que se presenta al exponerse a este contaminante es el bloquo de la hemoglobina de la sangre, esto es, priva a los tejidos del organismo una correcta oxigenación, esto es fatal para personas con problemas cardíacos.

b) Ozono(O3): este contaminante es el resultado de reacciones de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos en la presencia de la radiación solar.

Consecuencias: la exposición a este contaminante puede ocasionar principalmente daño a los pulmones (cambios de la estructura, función y metabolismo pulmonar).

c) Partículas suspendidas (PST, PM-10, PM-2.5): estas tienen un origen natural o puede formarse por reacciones fotoquimicas en la atmósfera; puede provenir de polvos, gases y vapores provenientes de vehículos y fabricas.

Consecuencias: afecta a las funciones pulmonares, puede llevar consigo sustancias tóxicas absorbidas o adheridas a su superficie, también afecta a la vista, debido a que estas dispersan y absorben la luz.

d) Dióxido de azufre (SO2):  Este proveniente de la combustión del carbón; también de ciertos procesos industriales  como la fabricación de papel y la fundición de papeles.

Consecuencias: puede ocasionar trastornos pulmonares permanentes muy fuertes, también los aerosoles sulfatados son de 3 a 4 veces mas potentes.

e) Dióxido de nitrógeno (NO2): el bióxido es 4 veces mas dañino que el monóxido de nitrógeno, el oxido nítrico no es dañino, pero al oxidarse se convierte en bióxido de nitrógeno el cual representa un gran riesgo a nuestra salud.

Consecuencias: la acumulación de este altera la capacidad de respuesta en las células, en procesos inflamatorios.

f) Plomo: se a reducido su uso debido a que es muy toxico, este se encuentra principalmente en las pinturas, sprays para cabello, gasolina, entre otras cosas.

Consecuencias: ocasiona trastornos, principalmente en los niños, también afecta al sistema digestivo.

g) Trioxido de azufre (SO3): este es mas dañino que el dióxido de azufre, pero tiene las mismas consecuencias, y los mismos origenes.

h) Ácido sulfúrico: este es el corrosivo mas producido en el mundo, este reacciona violentamente con el agua, como se muestra en el vídeo en la entrada anterior.

Estos contaminantes entre otros los cuales fueron incluidos en esta lista debido a que los que se encuentran en la lista son los mas frecuentes, son provocados principalmente por fabricas, vehículos y la combustión de productos.

OZONO:

Esta se encuentra entre los 20 km y 40km de la superficie terrestre y de ella depende la vida en nuestro planeta pues nos protege de los rayos ultravioletas del sol, este ozono es bueno pues proteje a los seres vivos del planeta,  anteriormente hablamos de que era un contaminante pero sucede que, se puede decir que hay 2 ozonos, uno se encuentra entre 20 km y 40km, el segundo a 10km y este es un contaminante, este se forma con oxido de nitrógeno que se forma con la combustión de combustibles fósiles, todos estos gases se mezclan con compuestos orgánicos con ayuda del sol, generando así una neblina de color amarilla denominada "smog fotoquimico".

El ozono superficial (el que se encuentra a 10 km) pude causar en las personas los siguientes síntomas desfavorables para la salud: tos, irritación en el cuelo, faringe y ojos, sequedad en la garganta, disminución de la capacidad pulmonar, dolor al respirar, alteración al sistema inmunológico.

PRINCIPALES CONTAMINANTES:

La naturaleza es también un contaminante, tomando en cuenta las erupciones volcánicas y con la combustión acidos sulfúricos ya que este se encuentra en muchos metales.

Cuando cualquier combustible que se queme genera diferentes productos químicos, el humo de las fabricas, de los incendios o de los automóviles poseen un inmensa cantidad de gases invisibles a simple vista que son perjudiciales a nuestro ambiente, las centrales eléctricas, los coche, las fabricas, las maquinarias, entre otras cosas queman combustibles por lo tanto podemos decir que estos también son productores de estos gases contaminantes, podemos decir que aproximadamente se libera entre 50 y 70 millones de toneladas de dioxido de azufre a nuestra atmósfera.

Los principales contaminantes son:

• Estados Unidos
• China
• Rusia
• Japón
• India

LLUVIA ÁCIDA:

Son las precipitaciones (lluvia, nieve, niebla, etc) que contienen componentes ácidos; para una mayor comprensión podemos ejemplificarlo de esta manera; el agua destilada tiene un Ph neutro, y las lluvias comunes (no ácidas) tienen un Ph de 5.2 (aproximadamente) esto es agua ligeramente ácida, esto pasa debido al dióxido de carbono que hay en la atmósfera, la lluvia ácido surge cuando el agua arrastra todos los contaminantes del aire principalmente el dióxido de azufre y el óxidos nitrógeno que hay en la atmósfera teniendo así una acidez por de bajo de 3, la cual es suficiente ácida para generar trastornos ambientales en la atmósfera.

En 1852 August Robert Smith estudio las lluvias acidas por primera vez, demostro que era por el aire en Mancheste, fue a mediado del en los años 60 siglo 20 que los cientificos estudiaron mas este fenomeno de las lluvias acidas, y en 1972 aparece el termino lluvias acidas, se empezaron a alejar las empresas de las cidades debido a los contaminantes que liberan, lamentablemente uno de los problemas de esta lluvias que un país puede ser el que este provocando todos estos contaminantes pero quien sufre todas las consecuencias es el país vecino, en la actualidad hay datos (aproximados) que indican que la lluvia es unas 100 veces mas ácida que hace 2 siglos.

Las consecuencias de estas lluvias pueden ser muy desbastadores, como la acidificacion de ríos el cual afecta principalmente a los seres vivos que habitan el ella, también mata a la vida vegetal, el agua arrastra los fertilizantes naturales al suelo afectando a las plantas, algunos animales y plantas se adaptan a esto pero son muy escasos también provoca daños materiales, provoca deterioro en las construcciones, pero afecta principalmente a las esculturas ya que al entrar al contacto con la lluvia se corroen, esto provoca el gasto de millones de euros en reparaciones de estas consecuencias; las lluvias ácidas a la larga van a contribuir al efecto invernadero y al calentamiento global.

REDUCIR LA CONTAMINACIÓN:

Lo mas importante es evitar la combustión de combustibles ya que esto es la principal fuente de contaminación, lo que muchos países están haciendo es buscar fuentes alternativas de energía que no sean contaminantes o que no contaminen tanto, me refiero a las energías renovables, aquellas que no se agotan, es importante que ahorremos energía, también se puede retirar el azufre de los combustibles pero esa opción es bastante difícil por razones terminologías. 

EFECTO INVERNADERO

Cerca del 30% de la energía del sol es reflejada por las nubes y por la superficie terrestre, el 70% sobrante es absorbida por la Tierra, toda esta energía es emitida despues por la atmosfera en forma de radiaciones, este queda atrapado en los gases y vuelve a la Tierra esto provoca que la Tierra se caliente, esto es que el efecto invernadero es que la energía es reflejada pero el proceso es mas lento de lo debido provocando que la energía se quede mas tiempo y la  Tierra se caliente; la Tierra refleja esta energia pero no la puede reflejar en luz y mucho menos en calor, la refleja en infrarroja, los gases invernaderos absorven estos gases calentando así la Tierra, aunque tienen su lado positivo pues si no existieran estos gases el planeta se encontraría 30 grados mas fría; aunque gracias a estos gases hay vida en nuestro planeta no podemos permitir que se desestabilice.
Lo que provoca el efecto invernadero es la desestabilidad  de estos gases, las concecuencias que puede traer consigo el efecto invernadero son las siguientes:

• La disminución de la producción agraria
• El aumento del nivel del mar
• Aumento de sequías
• Inundaciones en otras zonas
• Aumento de huracanes
• Días mas calurosos
• Días mas fríos
• Desestabilizad del clima

MEDIDA INTERNACIONAL
Protocolo te kioto: es un convenio internacional que tiene como objetivo reducir la emision de 6 gases q un minimo de 5.2% para el 2012 estos gases son:

• CO2
• CH4
• N2O
• HFC
• PFC
• SF6

Este acuerdo entro en vigor el 16 de febrero del 2005 y actualmente se encuentran 166 ya han ratificado este protocolo

MÉXICO

Para medir la contaminación del ambienta se utiliza un cuadro de IMECA (Indice Metropolitano de Calidad del Aire) 

En la pagina http://www.edomex.gob.mx/calidaddelaire/conceptos-calculadora-IMECA se puede conocer el calculo de IMECA de la zona metropolitana

Esta tabla fue extraída de la siguiente pag: http://www.edomex.gob.mx/calidaddelaire/conceptos-normatividad esta tabla presenta los valores máximos de contaminantes

NORMAS DEL AIRE DE CALIDAD VIGENTES VALOR LIMITE DE EXPOSICION
Contaminante	Concetracion y tiempo promedio de exposicion	Para proteccion de la salud de la poblacion suceptible
OZONO	0.11 partes por millon (1 hora, una vez al año)	0.080 ppm, promedio movil de 8 horas tomado como el quinto maximo en un periodo de un año
MONOXIDO DE CARBONO	11 partes por millon(promedio movil de 8 horas)	1 vez al año
PARTICULAS SUSPENDIDAS TOTALES	210 microgramos/metro cubico (24 horas)
PARTICULAS SUSPENDIDAS PM10	120 microgramos/metro cubico (24 horas)	50 microgramos/metro cubico (promedio anual)
PARTICULAS SUSPENDIDAS PM2.5	65 microgramos/metro cubico (24 horas)	15 microgramos/metro cubico (promedio anual)
BIOXIDO DE AZUFRE	0.13 partes por millon (24 horas una vez al año)	0.03 partes por millon (media aritmetica anual)
BIOXIDO DE NITROGENO	0.21 partes por millon (1 hora)	1 vez al año

FUENTES INFORMATIVAS

Radio UNAM - Radio UNED
http://www.canaluned.com/index.html#frontaleID=F_RC&sectionID=S_TELUNE&videoID=4668
Secretaria de medio ambiente (México)
http://www.edomex.gob.mx/calidaddelaire/
Centro de Sanidad Ambiental
http://www.envtox.ucdavis.edu/CEHS/TOXINS/SPANISH/airpollution.htm
PNUMA y OMN
http://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/sroc/sroc_spmts_sp.pdf
Institutos Nacionales de Salud (EU)
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ozone.html

Practica de óxidos, ácidos y bases

OBJETIVO:
Observar y describir las reacciones que tienen algunos elementos (metalicos y no metalicos) con otros sustancias.

ANTECEDENTES:
Entrada anterior del blog sobre óxidos, ácidos y bases, y clases de química.

MATERIALES:

Mechero
3 vasos precipitados
6 tubos de ensayo
Agua mineral (cualquier tamaño)
Soporte universal
Indicador universal
Gotero
Tapón
Cuchara metálica
Aluminio
Potasio
Zinc
Magnesio
Azufre
Sodio
Oxido de calcio

PROCEDIMIENTO:
1.- Se llena 200 ml de agua 2 vasos precipitados, y al tercer vaso se le hecha un poco del indicador universal, una vez llenados de agua los primeros 2 vasos se les hecha 3 gotas del indicador universal.

2.- A un vaso se le hecha potasio a al segundo le ponemos sodio y observamos la reacción que hay en estos.

3.- Llenamos solo 2 ml de cada tuvo de ensayo, les ponemos gotas del indicador universal, y en cada tubo una sustancia diferente previamente calentada, una vez que colocamos la sustancia se calienta el tubo para que reaccione

4.- En vaso precipitado, llenamos con agua otra vez 200 ml y igual que en el paso 1 se le pone 3 gotas del indicador, el agua mineral, se tapa y se conecta la manguera, poniendo el otro extremo en el vaso el cual debe estar tapado para que no se escape el gas, se observa la reacción.

Otro video:

5.- Por ultimo, se llena un vaso precipitado con 200 ml de agua, se le ponen 3 gotas del indicador, se calienta el azufre, y se pone en el vaso (sin que toque el agua) y se tapa, se deja el humo dentro y se agita el vaso, se repite el procedimiento hasta que quede rojo las sustancia.

OBSERVACIONES:

Cada sustancia tubo una coloración distinta, aunque en algunas no se diferenciaban tanto como en otras, también vimos que el potasio y el sodio son flamables al ponerlos en agua, el gas del agua mineral dejo de color amarillo el agua.

CONCLUSIONES:

Los elementos del grupo I reaccionan violentamente con el agua, los ácidos quedan de color amarillo-rojo y los óxidos quedan de color azul-morado.

Óxidos, bases y ácidos

Óxidos

El Óxido es la combinación del oxigeno con un cuerpo.

Ejemplo: Óxido de Carbono (Co).

Los Óxidos pueden ser:

Óxidos Metálicos: Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.

Un ejemplo de formación de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno, la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de magnesio. La cinta de magnesio de color grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio. Ecuación:

Magnesio + Oxigeno Óxido de Magnesio

2mg + O2 2mgO

Los Óxidos Metálicos; se denominan también Óxidos Básicos por que tiene la propiedad de reaccionar con el agua y formar bases o hidróxidos.

Ejemplo: Óxido de Magnesio + Agua Hidróxido de Magnesio

mgO + H2O mg (OH)2

Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador Acido-Basico como el papel Tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul al entrar en contacto con ella.

Óxidos No Metálicos: Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos.

Ejemplo: Carbono + Oxigeno Dióxido de Carbono.

C + O2 CO2

Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por lo que se le llaman también óxidos ácidos.

Ejemplo: Dióxido de Carbono + Agua Acido Carbónico

CO2 + H2O H2CO3

Los Acidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un indicador ácido- Base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto con ella.

Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno.

Acidos.

Los hidrácidos y los oxácidos se forman de la siguiente manera:

Al reaccionar un no metal con el hidrogeno se forma un hidrácido.

Ejemplo: Cloro + Hidrogeno Acido Clorhídrico

Cl2 + H2 2HCl

Al reaccionar un óxido ácido con agua se forma un oxacido.

Ejemplo: Trióxido de Azufre + Agua Acido Sulfúrico.

SO3 + H2O H2SO4.

Propiedades de Los Acidos:

·         Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.

·         Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleina.

·         Son corrosivos.

·         Producen quemaduras de la piel.

·         Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.

·         Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno.

·         Reacciona con bases para formar una sal mas agua.

·         Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.

Las Bases o Hidróxidos.

Formación y Propiedades de las Bases.

Las bases son compuestos que se forman de dos maneras:

Al reaccionar en metal activo con agua.

Ejemplo: Litio + agua Hidróxido de Litio

2Li + 2H2O 2LiOH+ H2.

Al reaccionar un óxido básico con agua.

Ejemplo: Óxido de Sodio + Agua Hidróxido de Sodio

2NaO + 2H2O 2NaOH + H2.

Propiedades de las Bases:

·         Tienes sabor amargo.

·         Cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleína de incolora a rosada fucsia.

·         Son jabonosas al tacto.

·         Son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas.

·         Son corrosivos.

·         Reaccionan con los ácidos formando una sal y agua.

·         Reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.

      Finalmente una recopilación de vídeos extraídos de youtube del canal GECSL en el que se muestra un documental sobre el tema

Conductividad

La conductividad eléctrica, se define como la capacidad que tienen las sales inorgánicas en solución

( electrolitos ) para conducir la corriente electrica.

El agua pura,  practicamente no conduce la corriente, sin embargo el agua con sales disueltas conduce la corriente eléctrica. Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la corriente, y la cantidad conducida dependerá del número de iones presentes y de su movilidad.

En la mayoría de las soluciones acuosoas, entre mayor sea la cantidad de sales disueltas, mayor será la conductividad, este efecto continúa hasta que la solución está tan llena de iones  que se restringe la libertad de movimiento y la conductividad puede disminuir en lugar de aumentas, dándose casos de dos diferentes concentraciones con la misma conductividad.

Algunas sustancias se ionizan en forma más completa que otras y por lo mismo conducen mejor la corriente. Cada ácido, base o sal tienen su curva característica de concentración contra conductividad.

Son buenos conductores : los ácidos, bases y sales inorgánicas: HCl, NaOH, NaCl, Na2CO3 ....etc.

Son malos conductores : Las moléculas de sustancias orgánicas que por la naturaleza de sus enlaces son no iónicas: como la sacarosa, el benceno, los hidrocarburos, los carbohidratos.... etc, estas sustancias, no se ionizan en el agua y por lo tanto no conducen la corriente eléctrica.

Un aumento en la temperarura, disminuye la viscosidad del agua y permite que los iones se muevan más rapidamente, conduciendo más electricidad. Este efecto de la temperatura es diferente para cada ion, pero tipicamente para soluciones acuosas diluidas, la conductividad varía de 1 a 4 % por cada ° C.

Conociendo estos factores, la medición de la conductividad nos permite tener una idea muy aproximada de la cantidad de sales disueltas.

Reactividad

Algunos vídeos donde se muestra la reatividad de los metales del grupo I conocidos como metales alcalinos (Los metales alcalinos, litio-Li, sodio-Na, potasio-K, rubidio-Rb, cesio-Cs y francio-Fr), estos tienen tendencias a perder los electrones cuando se combinan químicamente:

Esa es una breve explicación de lo que es la reactividad.

Esta es una practica con sodio y potasio

finalmente una descripción mas clara de lo que son los metales alcalinos

Modelo de Lewis

1.- El símbolo del átomo representa al núcleo, a todos los electrones internos y a los (n-1)d y (n-2)f, cuando los hay.

2.- Los electrones ns y np se representan por medio de puntos,círculos, cruces o cualquier otro símbolo que se coloca en elderredor del símbolo atómico; los electrones de un mismo átomodeberán tener el mismo símbolo. Es recomendable que loselectrones de átomos diferentes tengan símbolos diferentes.

3.- Los símbolos de los electrones se colocan en cuatro posiciones diferentes: arriba, abajo, a la izquierda y a laderecha del símbolo atómico. Cuando se tengan hasta cuatro electrones representables, sus símbolos deberán ocupar posiciones diferentes; si hay más de cuatro, se representan por pares.

Para la correcta construcción de este modelo atómico se necesita tomar en cuenta estas reglas:

• Primero se examina que compuesto es para determinar el tipo de enlace.
• Todos los átomos deben de completar su octeto o dueto.
• En algunos casos los átomos comparten más de un electrón cada uno lo que provoca enlaces dobles o triples que se cuentan para completar su octeto.
• En algunos casos ocurre que un solo átomo sede los dos electrones para formar el enlace, a este tipo de enlace se le llama coordinado.
• En caso de un enlace iónico, se tiene que marcar la carga con que quedo después de completar su octeto y ceder o ganar los electrones.

Modelos atómicos (tabla)

Enlaces quimicos

ENLACE IÓNICO:

Este ocurre cuando átomos de elementos metálicos (en especial los que se encuentran situados en los grupos I, II y III) se encuentran con átomos no metálicos, los átomos del metal ceden electrones al no metal, transformándose así en iones positivos y negativos.

ENLACE COVALENTE:

Son los que mantienen unidos entre si a los átomos no metálicos; estos átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse entre sí para formar iones de signo opuesto.

Enlace covalente no polar:

Son aquellos en los que la electronegatividad de los compuestos que se unen son cuantitativamente iguales, o muy cercanos, es por ello que los electrones se mantiene cerca de los 2 núcleos de forma que no existe un extremos más polar que otro.

Enlace covalente polar:

Al contrario del enlace no polar, la electronegatividad de los compuestos son diferentes, y podemos decir que hay un extremo positivo y otro negativo