La misión consiste en encontrar
solución a cada uno de los problemas planteados a continuación.
Para
ello deberán valerse de sus conocimientos científicos
Sabemos que la Tierra se está
deteriorando debido al mal uso de los recursos naturales de parte del hombre y la excesiva industrialización de los países; pero,
alguno de ustedes a analizado ¿a qué se debe este deterioro?, ¿que lo causa?, ¿cuánto CO, NO y CO2 produce un automóvil cuando se quema un galón de gasolina? y
acaso se han preguntado ¿cómo ayudar a prevenirlo?
Entonces,
estemos alerta y contribuyamos a mejorar a cuidar el medio ambiente con nuestros conocimientos y acciones:
Considerando el origen de los principales gases contaminantes que se encuentran en la atmósfera, como: dióxido
de carbono (CO2), dióxido
de Azufre (SO2), monóxido
de dinitrógeno (N2O), óxido
de nitrógeno (NO), metano (CH4)
y clorofluorocarbono (CFC), causantes de generar un gran daño a nivel atmosférico; sabremos cuales son los pasos necesarios para reducir
la cantidad que se libera de cada uno de estos, PARA ESTO ES NECESARIO ESTAR MUY PENDIENTE DE LAS FRASES EN ROJO ya que estas
harán parte del desarrollo de la tarea propuesta.
Uno de los temas que más preocupa a la comunidad científica es la contaminación del aire, ya que esta implica que se genere calentamiento global, lluvia ácida, efecto invernadero y aumenta el agujero de la capa de ozono.
Uno de los temas que más preocupa a la comunidad científica es la contaminación del aire, ya que esta implica que se genere calentamiento global, lluvia ácida, efecto invernadero y aumenta el agujero de la capa de ozono.
Dióxido de carbono (CO2):
Las plantas
verdes convierten el CO2 en azúcar mediante la fotosíntesis y regeneran algo de este CO2 para vivir y crecer, en un proceso que se denomina respiración. Estos procesos son una parte fundamental
de la vida de la tierra, como se muestra en la figura:
Figura 1.
Fuentes de CO2
Los
animales herbívoros se alimentan de las plantas y a su vez los animales
carnívoros se alimentan de los herbívoros. La muerte de estos organismos vivos
regresa entonces a la atmósfera algo de carbono como CO2. Parte de
la materia muerta también se convierte en carbón, petróleo, gas natural o
rocas.
Los seres
humanos liberan CO2 a la atmósfera mediante la combustión de grandes cantidades de
combustibles como petróleo, gas, carbón y madera, produciendo un gran daño a la atmósfera, como se muestra en la figura 1.
Por
ejemplo:
El carbón cuando se quema produce CO2 como se representa en la siguiente reacción química:
C(s)+O2(g) = CO2(g)
Una de las sustancias que se encuentran en mayor proporción en la gasolina es el octano, cuando se quema se obtiene la reacción:
C8H18(l) + O2(g) =
CO2(g) + H2O(g)
Balancee las
ecuaciones químicas anteriores por el método de balanceo algebraico
Figura 2.
Ciclo del carbono. Fuentes de emisión y sumideros de CO2
A partir de la figura No. 2 identificar los procesos por los cuales se origina el CO2
A partir de la figura No. 2 identificar los procesos por los cuales se origina el CO2
De la figura No. 2 cuales son las ecuaciones químicas para cada una de las fuentes
de emisión
¿Cómo se
clasifican las reacciones químicas anteriores?
Balancee las ecuaciones
por el método algebraico
Al balancear
la ecuación, ¿se puede conocer la proporción de CO2 para el proceso de combustión de la gasolina?
En la ecuación química del proceso de respiración, si se queman 125 gramos de carbono ¿Cuánto CO2 se libera?
Exprese los gramos de CO2 en moles
¿Qué consecuencias tiene el aumento
de las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera?
Dióxido de azufre (SO2):
Existen pocas fuentes naturales de SO2 (los volcanes,
manantiales de aguas termales), pero la mayor parte del SO2 de la atmósfera se origina de la combustión de diferentes hidrocarburos que a su vez contienen cantidades importantes de azufre. Esta combustión convierte en SO2 todo el azufre que puede estar presente como mineral.
La quema de combustibles fósiles produce óxidos de carbono, de azufre y de nitrógeno
que contribuyen a la contaminación atmosférica. Estos gases combinados con la
humedad de la atmósfera producen ácidos cuando se precipita con la lluvia y
forman lo que se conoce como lluvia ácida. Esta daña los ecosistemas de los
lagos, ríos, vida vegetal, la fotosíntesis se vuelve más lenta, el suelo se
desmineraliza, se degradan las aguas subterráneas, corroe estructuras metálicas
y fachadas de monumentos y edificios.
En
la formación de la lluvia ácida se llevan a cabo las siguientes reacciones químicas:
A su vez el ácido sulfúrico (H2SO4)
producido, es muy toxico para todos los seres vivos. Por ejemplo, al reaccionar con el carbonato de calcio (mármol) lo
destruye produciendo bióxido de carbono, agua y sulfato de calcio, proceso que
se presenta por la siguiente ecuación química:
Al reaccionar dióxido de carbono con el agua produce otro ácido, el ácido carbónico, cuya
reacción se presenta mediante la ecuación química:
En Estados
Unidos y algunos países de Europa han encontrado que la tasa de mortalidad por
bronquitis crónica está asociada con la cantidad y el tiempo de exposición con contaminantes como el bióxido de azufre.
Nombrar cada uno de los compuestos que intervienen en las reacciones de la lluvia
ácida, clasifique la reacción según su tipo y balancee por inspección visual (tanteo) o método algebraico.
De los recursos identifique las reacciones de formación y de evolución en la atmósfera de Dióxidos de Azufre.
Enumere tres razones por las cuales la lluvia ácida daña construcciones y plantee una solución a este problema.
Enumere tres razones por las cuales la lluvia ácida daña construcciones y plantee una solución a este problema.
Monóxido de nitrógeno (NO) y dióxido de nitrógeno
(NO2):
Esta mezcla de óxidos de nitrógeno que suele indicarse como NOx,
es un componente importante de los gases de emisión de los automóviles. Cuando
se utiliza el aire como fuente de oxígeno en los motores de gasolina, se hace
reaccionar nitrógeno (N2) y oxígeno (O2) a medida que pasan
a través de las cámaras caloríficas de los motores para producir una mezcla
de NO y NO2, como ocurre en las siguientes reacciones:
Complete y balancee las ecuaciones químicas anteriores y defina a qué tipo de reacción
corresponden.
De los enlaces
que se encuentran en los recursos defina cuales reacciones químicas intervienen
en la producción de NO2 en el agujero de la capa de ozono, y cuáles en la evolución de la atmósfera, balancéelas y clasifíquelas según su tipo.
¿Qué es el ozono? y ¿cómo ocurre la destrucción de la capa de ozono?
¿Qué es el ozono? y ¿cómo ocurre la destrucción de la capa de ozono?
Metano (CH4):
La mayor parte del metano se
genera en los depósitos de basura, las turbinas y en los intestinos de vacas
personas y otros animales. El incremento de la población en la Tierra genera más
basura y requiere más alimento (ganado) y la cantidad de metano en la atmósfera
varía: en 1978, casi una de 660,000 moléculas de gas en la atmósfera era de
metano, en 1990, casi una de cada 590,000 moléculas de gas en el aire era de
metano.
Con los
enlaces que se encuentran en los recursos deduzca las reacciones químicas de
formación de Metano en la naturaleza y las reacciones de oxidación y halogenación del mismo, clasificarlas según su tipo y balancearlas.
¿Qué importancia tiene el metano a nivel ambiental?, ¿qué efectos tiene la producción de gas metano en rumiantes? y su efecto ambiental y, ¿Cuáles actividades pueden reducir sus emisiones?
¿Qué importancia tiene el metano a nivel ambiental?, ¿qué efectos tiene la producción de gas metano en rumiantes? y su efecto ambiental y, ¿Cuáles actividades pueden reducir sus emisiones?
Cada grupo debe presentar un trabajo en Word o manual, que reúna las reacciones químicas expuestas en el cuadro No. 1, las cuales dan respuesta a las frases en rojo, para cada gas contaminante:
GAS CONTAMINANTE
|
REACCIONES QUE SE
DEBEN PRESENTAR
|
TOTAL DE
REACCIONES A PRESENTAR
|
Dióxido de
Carbono (CO2)
|
Como se produce CO2 por:
quema de carbón, quema de gasolina, fotosíntesis, respiración, combustión y
descomposición de materia orgánica (6 reacciones).
|
6
|
Dióxido de Azufre
(SO2)
|
Reacciones de formación (2) y evolución
en la atmósfera (oxidación homogénea y heterogénea) (2) de Dióxidos de
azufre, formación de la lluvia ácida (7).
|
11
|
Monóxido de Dinitrógeno (NO2) y NO
|
Reacciones de formación de NO y NO2
(2), evolución en la atmósfera (oxidación diurna y oxidación nocturna)
(6), quema de combustibles (2), producción de NO2 en la capa de
ozono (4).
|
14
|
Metano (CH4)
|
Reacciones de producción de Metano
en la atmósfera (2) y formación de metano por oxidación y por halogenación
(2).
|
4
|
Cuadro No. 1: Reacciones químicas para cada gas.
Finalmente, cada equipo científico deberá presentar los resultados de su investigación en forma de póster (REALIZANDO UNA BREVE EXPOSICIÓN DEL MISMO), donde se especifiquen las reacciones químicas balanceadas para cada problema planteado, y como estas reacciones perjudican el medio ambiente (efectos); además de presentar las soluciones que se dieron a cada uno de estos problemas.
PARA LA REALIZACIÓN DEL PÓSTER EL DOCENTE A CARGO ASIGNARA A CADA GRUPO UNO DE LOS GASES CON LOS QUE SE HA TRABAJADO EN LA WEBQUEST.
¡Para completar la misión deben seguir los pasos que se indican en el apartado Proceso!
