Página 19 - Libro de Química de Primero de Bachillerato

Pista para tu investigación

• Busca en fuentes confiables (OMS, EPA, IPCC) las principales emisiones de la industria.
• Relaciona cada gas con su efecto: lluvia ácida, efecto invernadero, smog, etc.
• Incluye ejemplos locales: fábricas, refinerías o plantas termoeléctricas cercanas.
• Para la explicación, estructura tu respuesta en: tipo de gas → reacción → consecuencia.

Análisis del problema
Se solicita investigar y explicar el destino y los efectos de los gases industriales liberados al ambiente.

Resolución paso a paso

1. Principales gases emitidos: dióxido de carbono (CO$$_2$$), óxidos de nitrógeno (NO$$_x$$), óxidos de azufre (SO$$_x$$), monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos volátiles (COV) y partículas en suspensión.
2. Dispersión en la atmósfera: tras ser emitidos, los gases se mezclan con el aire, formando plumas de contaminación que se diluyen con la distancia pero pueden recorrer cientos de kilómetros.
3. Reacciones químicas:
   • Los NO$$_x$$ y SO$$_x$$ reaccionan con el vapor de agua originando ácidos nítrico y sulfúrico, provocando lluvia ácida.
   • Los COV y NO$$_x$$ forman ozono troposférico (smog fotoquímico).
   • El CO$$_2$$ y el metano contribuyen al efecto invernadero, elevando la temperatura global.
4. Efectos ambientales y en la salud:
   • Lluvia ácida: acidificación de suelos y cuerpos de agua, deterioro de monumentos.
   • Calentamiento global: cambio climático, derretimiento de glaciares.
   • Smog: irritación de ojos y vías respiratorias, incremento de enfermedades pulmonares.
   • Material particulado: daños en el sistema respiratorio y cardiovascular.
5. Medidas de mitigación: implementación de filtros y catalizadores, cambio a energías limpias, captura y almacenamiento de CO$$_2$$, reglamentación de emisiones.

Conclusión/Respuesta final
Los gases industriales se dispersan en la atmósfera, reaccionan químicamente y generan lluvia ácida, smog y calentamiento global, afectando significativamente al ambiente y a la salud humana. Controlar las emisiones y adoptar tecnologías limpias es esencial para mitigar estos impactos.

Cómo elegir la temática

• Analicen intereses del grupo y recursos disponibles.
• Pregúntense qué tema les resulta más cercano o fácil de demostrar con materiales del entorno.
• Consideren el tiempo y la complejidad de la actividad experiencial que prepararán en el paso 3.

Ejemplo de resolución grupal

Tras debatir, el equipo decide trabajar la temática “Propiedades de los gases” porque:
1. Está directamente relacionada con fenómenos cotidianos (globos, neumáticos, aerosoles).
2. Permite diseñar demostraciones sencillas sobre presión y temperatura.
3. Conecta con el estudio de la contaminación atmosférica.

Guía para recabar información

• Utilicen libros de texto, videos educativos y artículos científicos breves.
• Resuman los conceptos clave en fichas: definición, fórmulas, ejemplos cotidianos.
• Piense en una experiencia visible, segura y breve que muestre esos conceptos.

Ejemplo de actividad experiencial (Propiedades de los gases)

1. Objetivo: Demostrar la relación entre presión, volumen y temperatura (leyes de los gases) usando materiales simples.
2. Información científica clave:
   $$P_1V_1 = P_2V_2$$ (Ley de Boyle) y $$\frac{V}{T}=k$$ (Ley de Charles).
3. Experiencia propuesta:
   • Colocar un globo desinflado sobre la boca de una botella.
   • Introducir la botella en agua caliente (≈60 °C) y luego en agua fría.
   • Observar cómo el globo se infla y desinfla debido a la variación de temperatura y, por ende, de la presión interna.
   • Explicar cómo este fenómeno demuestra la expansión térmica de los gases.
4. Importancia: Comprender por qué funcionan los termómetros de gas, los airbags o los aerosoles y relacionarlo con la seguridad industrial.

Revisa que los materiales estén limpios y sean seguros. Sustituye el termómetro por un sensor digital o simplemente controla la temperatura al tacto con cuidado.

Lista de materiales sugeridos para la experiencia del globo y la botella

• 1 botella de vidrio o plástico resistente (500 mL).
• 1 globo de látex.
• 2 recipientes (fuentes o baldes) con capacidad para 2 L de agua.
• Agua caliente (≈60 °C) y agua fría con hielo.
• Termómetro (opcional, para medir la temperatura del agua).
• Pinzas o guantes para manipular la botella caliente.

Consejos

• Hablen con voz clara y turnen la explicación entre los miembros del grupo.
• Mantengan la seguridad: no acerquen la botella caliente a la cara.
• Usen un cartel o diapositiva con las fórmulas para apoyar la exposición.

Protocolo de presentación

1. Introducción (2 min): Explicar brevemente el objetivo y la teoría (leyes de los gases).
2. Demostración (3 min): Realizar el experimento mostrando claramente cada paso.
3. Discusión (3 min): Preguntar al público ¿por qué se infla el globo? ¿cómo cambia la presión?
4. Registro de impresiones:
   • Distribuir fichas para que cada compañero escriba lo que entendió y una pregunta.
   • Recoger las fichas y analizarlas posteriormente.
5. Cierre (2 min): Relacionar la experiencia con aplicaciones reales (neumáticos, aerosoles).

Para cada pregunta, piensa en hechos concretos de la actividad (investigación, experimento, discusión). Usa verbos en primera persona y conecta el aprendizaje con situaciones reales (hogar, comunidad, futuros estudios).

Ejemplo de auto-reflexión

1. ¿Qué he aprendido?
   He comprendido cómo la temperatura y la presión afectan el volumen de los gases y cómo este principio se aplica en la vida diaria.
2. ¿Cómo lo he aprendido?
   A través de la investigación documental, el diseño de una experiencia práctica y la explicación colaborativa con mis compañeros.
3. ¿Para qué me ha servido?
   Para reforzar mi comprensión de las leyes de los gases y mejorar mis habilidades de trabajo en equipo y comunicación científica.
4. ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?
   En proyectos de ciencias, ferias estudiantiles, al explicar el funcionamiento de dispositivos neumáticos o al analizar problemas ambientales relacionados con la expansión de gases.