Página 21 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Los gases
Resolución Página 21 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Datos para la resolución:
- Investiga en tu municipio qué industrias, actividades agrícolas o de transporte dominan.
- Consulta informes de calidad del aire (Ministerio del Ambiente) para confirmar los gases predominantes.
- Recuerda que $$CO_2$$ es un gas de efecto invernadero (GEI), mientras que $$NO_x$$ y $$SO_2$$ generan lluvia ácida.
Explicación
Análisis del problema: Se pide identificar actividades locales, los gases que emiten y las características de dichos gases.
Resolución paso a paso:
- Se enumeran actividades frecuentes en una localidad típica ecuatoriana.
- Se investigan los gases que cada actividad suele liberar.
- Se describen las propiedades o efectos ambientales de esos gases.
Ejemplo de tabla resuelta:
| Actividad | Gases que se emiten | Características / efectos |
|---|---|---|
| Tráfico vehicular intenso (gasolina y diésel) | CO, NOx, CO2, COV | Tóxicos a nivel respiratorio; CO causa hipoxia; NOx favorece la lluvia ácida; CO2 es GEI |
| Quema de basura a cielo abierto | CO, dioxinas, furanos, partículas finas (PM2.5) | Altamente tóxicos y carcinógenos; las PM penetran los pulmones |
| Industria ladrillera (hornos artesanales) | SO2, CO2, CO | SO2 irrita vías respiratorias y acidifica el ambiente; CO intoxica |
| Procesamiento de alimentos (secado y tostado de granos) | CO2, COV, partículas | Contribuyen al efecto invernadero y a la formación de ozono troposférico |
Conclusión: Identificar las fuentes locales de contaminación permite priorizar acciones de mitigación.
Datos para la resolución:
Para estructurar tu respuesta:
- Define qué contaminante es prioritario (CO, NOx, PM).
- Piensa en soluciones tecnológicas (filtros, energías limpias) y comportamentales (educación ambiental).
- Usa el formato: problema → estrategia → actor responsable.
Explicación
Análisis del problema: Se debe proponer un plan de mitigación y describir el rol de cada actor social.
Resolución paso a paso:
- Identificar el problema principal (por ejemplo, tráfico vehicular).
- Plantear estrategias técnicas y sociales.
- Asignar responsabilidades.
Propuesta de ejemplo:
Para reducir la contaminación del transporte urbano se propone:
- Implantar un sistema de transporte público eléctrico (buses y trolebuses).
- Crear ciclovías seguras que incentiven la movilidad activa.
- Establecer días sin automóvil en el centro histórico.
Roles de los actores:
- Ciudadanos: Optar por el transporte público, compartir vehículo, mantener en buen estado sus motores.
- Autoridades municipales: Financiar la flota eléctrica, planificar rutas, fiscalizar emisiones.
- Empresas privadas: Ofrecer vehículos de carga menos contaminantes, patrocinar estaciones de carga.
- ONG y academia: Monitorear la calidad del aire y educar a la población.
Conclusión: La mitigación es efectiva cuando cada actor asume responsabilidades coordinadas.
Datos para la resolución:
- Repasa la Teoría Cinética de los Gases: las partículas están en movimiento constante, chocan elásticamente y ocupan un volumen propio despreciable.
- Para la compresibilidad usa la ley de Boyle: $$P \propto \frac{1}{V}$$.
- Para la dilatación relaciona temperatura y volumen con la ley de Charles: $$\frac{V}{T}=k$$.
Explicación
Análisis del problema: Se deben explicar cuatro fenómenos utilizando la teoría cinética de los gases.
Resolución paso a paso:
| Propiedad | Argumento científico |
|---|---|
| Se adaptan a la forma y volumen del recipiente | Las partículas están muy separadas y se mueven al azar; las fuerzas intermoleculares son despreciables, por lo que ocupan todo el espacio disponible. |
| Son compresibles | Existe gran espacio vacío entre moléculas; al aplicar presión, la distancia intermolecular disminuye sin cambiar el tamaño de las partículas. |
| Se difunden | El movimiento aleatorio y continuo de las moléculas permite que se mezclen espontáneamente con otras sustancias gaseosas hasta alcanzar concentración homogénea. |
| Se dilatan | Al aumentar la temperatura, la energía cinética promedio sube; las partículas chocan con mayor fuerza y se separan, incrementando el volumen. |
Conclusión: Todas las propiedades se explican mediante los postulados de la teoría cinético-molecular.
Datos para la resolución:
- Clasifica los gases en: tóxicos agudos (CO, H2S), crónicos (COV), GEI (CO2, N2O) y precursores de lluvia ácida (SO2, NOx).
- Relaciona cada propiedad con un efecto: solubilidad → irritación; densidad → acumulación; reactividad → formación de contaminantes secundarios.
- Apóyate en la ley de difusión de Graham para explicar cómo los gases ligeros se dispersan con rapidez: $$\text{Velocidad} \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$$.
Explicación
Análisis del problema: Se debe relacionar propiedades físicas/químicas de gases industriales con su impacto en salud humana y ecosistemas.
Resolución paso a paso:
- Identificar propiedades: toxicidad, solubilidad en agua, densidad relativa al aire, reactividad, persistencia.
- Relacionar con la salud:
- Gases densos (por ej. cloro) se acumulan en zonas bajas → riesgo de asfixia.
- Gases solubles (SO2, NH3) afectan mucosas y vías respiratorias.
- Gases reactivos forman compuestos secundarios (ozono troposférico) que irritan pulmones. - Relacionar con el ambiente:
- GEI (CO2, CH4) → calentamiento global.
- NOx y SO2 → lluvia ácida que acidifica suelos y cuerpos de agua.
- COV + NOx + luz solar → formación de smog fotoquímico.
Conclusión: La comprensión de las propiedades de los gases industriales permite diseñar medidas de control y protección de la salud pública.
Contenido Página 21 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
EVALUACIÓN SECCIÓN 1
1. Analizo cuáles son las actividades que se desarrollan en la localidad y que son causantes de la emisión de gases contaminantes. Completo la siguiente tabla de información:
| Actividades que se desarrollan en la localidad | Gases contaminantes que se emiten al ambiente | Características de los gases contaminantes en el entorno natural |
|---|---|---|
2. Emito mi criterio acerca de las estrategias de mitigación que se pueden aplicar en la localidad para disminuir y/o evitar la emisión de gases contaminantes en el ambiente. Incluyo en el análisis los roles que cumplen los ciudadanos, las autoridades y otros actores involucrados en la estrategia de mitigación que proponga.
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3. Completo la tabla con los argumentos que sustentan las propiedades de los gases.
| Los gases se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene porque… | Los gases son compresibles porque … | Los gases se difunden porque … | Los gases se dilatan porque… |
|---|---|---|---|
4. Analizo cómo las propiedades de los gases que se generan en la industria inciden en la salud y el ambiente
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