Página 112 - Libro de Química de Primero de Bachillerato

Recuerda que el metano es un gas incoloro e inodoro, pero casi siempre viene acompañado de H₂S, que es el responsable del olor. Investiga las etapas de la digestión anaeróbica y los microorganismos metanogénicos para profundizar.

Análisis del problema/pregunta: Debes justificar por qué se percibe un olor a gas (característico a huevo podrido) en pantanos y botaderos.

Resolución paso a paso:

1. La materia orgánica (hojas, restos de comida, organismos muertos, etc.) se descompone en ausencia de oxígeno (condiciones anaeróbicas).
2. Durante la descomposición anaeróbica intervienen bacterias metanogénicas que transforman compuestos como el dióxido de carbono y el ácido acético en metano (CH₄).
3. En paralelo se liberan pequeñas cantidades de ácido sulfhídrico (H₂S), cuya presencia otorga el típico olor a gas o a “huevo podrido”.
4. El gas se acumula y escapa a la superficie, por eso el olor es más intenso en zonas bajas, húmedas o donde la basura está compactada.

Conclusión/Respuesta final: El “olor a gas” proviene principalmente de la liberación de metano y ácido sulfhídrico generados por bacterias durante la descomposición anaeróbica de materia orgánica en pantanos y botaderos.

Si no encuentras información directa, pregunta en la alcaldía o revisa informes de la Dirección de Gestión de Residuos Sólidos. También puedes entrevistar a vecinos sobre focos de basura clandestinos.

Análisis: Se requiere identificar la existencia de botaderos (rellenos sanitarios o basurales) en tu localidad.

Ejecución sugerida:

1. Consulta fuentes municipales (página web o departamento de ambiente) para obtener la lista oficial de botaderos o rellenos sanitarios.
2. Contrasta con mapas satelitales (Google Maps, OpenStreetMap) y notas de prensa locales.
3. Registra nombre, ubicación (coordenadas o barrio) y tipo (controlado o clandestino).

Conclusión/Respuesta final – Ejemplo modelo:
“En la ciudad de Ejemplo existen dos botaderos principales: el Relleno Sanitario El Mirador (km 7 vía a Lago – botadero controlado) y el Botadero El Arenal (sector norte – vertedero a cielo abierto).”

Busca palabras clave como biogás, digestión anaeróbica, pozos de captación, flare. Compara con el aprovechamiento de gas de vertederos en otros países para tener datos concretos.

Análisis: Debes explicar la generación de gas y su posible aprovechamiento.

Resolución paso a paso:

1. Producción de gas:
   • En un botadero, la materia orgánica se descompone sin oxígeno (digestión anaeróbica).
   • Bacterias metanogénicas producen $$CH_4$$ y $$CO_2$$.
   • El resultado se conoce como biogás (≈ 50–60 % metano, 40–50 % dióxido de carbono, trazas de H₂S y otros).
2. Aprovechamiento industrial:
   • Sí, mediante sistemas de captación de biogás (red de tuberías, pozos de extracción y antorcha).
   • El metano extraído se puede:
     – Quemar en turbinas o motores para generar electricidad.
     – Usar en calderas para producir vapor y calor.
     – Purificar (remover CO₂ y H₂S) y comprimirlo como biometano para redes de gas o como combustible vehicular (GNV).
3. Ejemplos reales: Proyectos en Quito (Relleno Sanitario El Inga) y en la ciudad de Guayaquil aprovechan biogás para generar electricidad.

Conclusión/Respuesta final: El gas se produce por descomposición anaeróbica de residuos orgánicos; sí es viable captarlo y utilizarlo industrialmente, reduciendo emisiones de GEI y aprovechando una fuente renovable de energía.

Antes de graficar verifica que la suma de los porcentajes sea 100 %. Para representar bien un gráfico circular, ordena los sectores de mayor a menor y usa colores contrastantes.

Análisis: Debes transformar datos de cantidades de basura en un gráfico de barras o gráfico circular.

Guía de resolución paso a paso:

1. Recolecta datos: kg o toneladas de basura por botadero (ejemplo: Botadero A = 120 t/mes, Botadero B = 250 t/mes, etc.).
2. Calcula el porcentaje para cada botadero:
   $$\text{Porcentaje} = \frac{\text{Cantidad del botadero}}{\text{Total ciudad}} \times 100$$
3. Selecciona tipo de gráfico:
   • Barras: Eje x = botaderos, eje y = toneladas.
   • Circular: Secciones proporcionales al porcentaje calculado.
4. Utiliza software (Excel, Google Sheets) o papel milimetrado.
5. Incluye título, leyenda y fuentes de los datos.

Conclusión/Respuesta final – Ejemplo: “[Gráfico: Diagrama de barras que muestra Botadero B con 55 %, Botadero A con 27 %, Botadero C con 18 %]”.

Al redactar conclusiones, responde siempre: ¿Qué hallé?, ¿Por qué es importante?, ¿Qué se puede hacer? Usa verbos en presente y evita datos innecesarios.

Modelo de conclusiones:

• La descomposición anaeróbica en botaderos genera metano, gas de alto poder calorífico y potencial energético.
• Captar y utilizar biogás reduce emisiones de gases de efecto invernadero y mitiga el olor desagradable en zonas aledañas.
• El correcto manejo de residuos (separación en origen, reciclaje) disminuye la cantidad de materia orgánica que llega al botadero.
• Los ciudadanos podemos contribuir clasificando la basura y exigiendo políticas municipales de aprovechamiento energético.

Sugerencia para la exposición: Presenta las conclusiones en diapositivas breves (máx. 5) y apóyate en el gráfico elaborado en el ejercicio e). Finaliza con una pregunta al público para fomentar la discusión.

Recuerda que el pistoneo ocurre cuando la mezcla aire-combustible se inflama antes de tiempo. Gasolinas de alto octanaje (por ej. 95-98) son recomendadas para motores de alta compresión.

Análisis: Debes definir el término octanaje o número de octano.

Resolución:

1. El octanaje, o índice de octano, mide la resistencia de un combustible a detonar (autoencenderse) dentro del motor.
2. Se determina comparando la mezcla de isoctano (100 de octano) y n-heptano (0 de octano) que produce la misma tendencia a la detonación que la gasolina analizada.

Conclusión/Respuesta final: El octanaje es el número que expresa la capacidad de la gasolina para resistir la detonación prematura; a mayor octanaje, mejor desempeño y menor riesgo de pistoneo en motores.

Piensa en la función del plomo tetraetilo: incrementa el octanaje pero es muy tóxico. Busca normativas internacionales que prohibieron su uso (por ej. EPA 1996) para reforzar tus argumentos.

Análisis: Se deben comparar los dos tipos de gasolina.

Tabla completada:

Reflexiona sinceramente, conecta los contenidos con experiencias propias (visitas a rellenos, noticias sobre combustibles) y menciona habilidades desarrolladas (búsqueda de información, análisis de datos, trabajo colaborativo).

Modelo de respuestas:

1. ¿Qué he aprendido? Comprendí el origen del metano en residuos orgánicos, la importancia del octanaje y el impacto ambiental del plomo en combustibles.
2. ¿Cómo lo he aprendido? A través de investigación bibliográfica, trabajo en equipo y la elaboración de un gráfico estadístico.
3. ¿Para qué me ha servido? Para valorar la gestión adecuada de desechos y entender cómo la química se aplica en la producción y uso de energía.
4. ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo? En proyectos de ciencia ciudadana sobre reciclaje, debates sobre energías renovables y decisiones personales al elegir combustibles más limpios.