Página 112 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato

1. Análisis
Se pide explicar el origen del gas en los botaderos y valorar si puede usarse con fines industriales.

2. Resolución paso a paso

a) Origen del gas en los botaderos

• La basura orgánica (restos de comida, papel, madera, plantas) se descompone por acción de microorganismos en ausencia de oxígeno (condiciones anaerobias).
• En esta descomposición se forman principalmente metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂), además de pequeñas cantidades de otros gases como sulfuro de hidrógeno (H₂S).
• El metano es inflamable y tiene olor característico cuando se mezcla con otros compuestos; por eso se percibe “olor a gas”.

b) Uso industrial del gas de botaderos

• Si se instalan sistemas para captar el gas que sale del relleno sanitario (pozos y tuberías), este puede almacenarse y purificarse.
• El metano capturado puede usarse como combustible para generar electricidad en turbinas o motores, o para producir calor en calderas industriales.
• Su aprovechamiento disminuye las emisiones directas de metano a la atmósfera, lo que reduce el impacto sobre el cambio climático.
• Se requiere inversión, control de impurezas y medidas de seguridad para evitar explosiones o fugas.

3. Conclusión
El gas se produce por la descomposición anaerobia de la materia orgánica en los botaderos, generando metano y otros gases. Sí es posible utilizar ese gas industrialmente, sobre todo para producir energía, siempre que se capture, purifique y maneje con la tecnología y seguridad adecuadas.

1. Análisis
Debes representar en un gráfico la distribución de la basura entre varios botaderos, usando cantidades o porcentajes.

2. Resolución paso a paso

1. Reúne los datos: por ejemplo, Botadero A: 40 %, B: 25 %, C: 20 %, D: 15 % de la basura total de la ciudad.
2. Elige el tipo de gráfico: un gráfico de barras o un gráfico circular (de pastel) son adecuados para porcentajes.
3. Si haces un gráfico de barras:
   • Dibuja un eje horizontal con los nombres de los botaderos (A, B, C, D).
   • En el eje vertical coloca la escala de porcentaje (0 %, 10 %, 20 %, …, 100 %).
   • Traza una barra para cada botadero con la altura proporcional al porcentaje.
4. Si haces un gráfico circular:
   • Considera el total como 100 % y reparte el círculo en sectores con esos porcentajes.
   • Etiqueta cada sector con el nombre del botadero y el porcentaje.
5. Agrega título y leyenda: por ejemplo, “Distribución de la basura en los botaderos de mi ciudad”.

3. Conclusión
El gráfico muestra de forma visual qué botadero recibe más basura y permite comparar fácilmente los porcentajes.

1. Análisis
Debes redactar conclusiones a partir de lo investigado sobre metano, botaderos y basura, y prepararte para exponerlas.

2. Guía para elaborar conclusiones

1. Resumir hallazgos clave:
   • La descomposición de materia orgánica en pantanos y botaderos produce metano.
   • Ese gas puede aprovecharse como fuente de energía, pero también contamina si se libera.
   • La cantidad de basura que llega a cada botadero es elevada y crece con el consumo.
2. Relacionar causas y consecuencias:
   • El manejo inadecuado de residuos aumenta la producción descontrolada de metano.
   • El metano es un gas de efecto invernadero más potente que el CO₂, contribuye al calentamiento global.
   • Captarlo y usarlo como combustible reduce emisiones y genera energía.
3. Proponer acciones:
   • Reducir, reutilizar y reciclar residuos para disminuir la basura que va a botaderos.
   • Impulsar rellenos sanitarios con sistemas de captación de biogás.
   • Educar a la comunidad sobre separación de residuos.
4. Redactar: escribe 3–5 párrafos breves con estas ideas y ordénalos de lo general a lo específico.

3. Conclusión
El resultado será un texto donde expliques que la basura produce metano, qué riesgos y beneficios tiene y qué medidas se pueden tomar para un manejo sostenible.

1. Análisis
Se pide definir el concepto de octanaje, relacionado con la calidad de la gasolina.

2. Resolución paso a paso

• La gasolina es una mezcla de muchos hidrocarburos.
• Algunos combustibles se “autoencienden” fácilmente cuando se comprimen en el motor, produciendo detonaciones o “pistoneo”.
• El n-heptano se autoenciende con facilidad y provoca detonación; al isooctano le cuesta más autoencenderse y permite una combustión más suave.
• El índice de octano compara el comportamiento de la gasolina con mezclas de estos compuestos.
• Un octanaje de 90, por ejemplo, indica que el combustible se comporta como una mezcla formada por 90 % de isooctano y 10 % de n‑heptano en cuanto a resistencia a la detonación.

3. Conclusión
El octanaje es una medida de la capacidad de una gasolina para resistir la autoignición o detonación en el motor. A mayor octanaje, mejor funciona el motor sin golpeteos.

1. Análisis
Debes comparar gasolina con plomo y gasolina sin plomo, considerando ventajas y desventajas para el ambiente y la salud humana.

2. Resolución paso a paso

a) Gasolina con plomo

• Ventajas (históricas):
  • Aumentaba el octanaje y evitaba el “pistoneo” en motores antiguos.
  • Permitía mejor desempeño del motor sin modificar su diseño.
• Desventajas:
  • Emite compuestos de plomo, metal pesado tóxico.
  • El plomo se acumula en el aire, suelo y agua, afectando plantas y animales.
  • En humanos provoca daño neurológico, especialmente en niños (problemas de aprendizaje, conducta), además de afectar riñones y sistema cardiovascular.
  • Contamina zonas urbanas con mucho tráfico.

b) Gasolina sin plomo

• Ventajas:
  • No libera plomo al ambiente, disminuyendo la toxicidad del aire.
  • Reduce riesgos de enfermedades asociadas al plomo en la población.
  • Es compatible con catalizadores en el escape, que disminuyen otros contaminantes.
• Desventajas:
  • Puede requerir aditivos o mejoras en el motor para alcanzar alto octanaje.
  • Sigue emitiendo CO₂ y otros contaminantes (CO, NO_x, hidrocarburos no quemados), por lo que aún contribuye a la contaminación y al cambio climático.

3. Conclusión
La gasolina con plomo ofrece buena resistencia a la detonación pero es altamente nociva para el ambiente y la salud por las emisiones de plomo. La gasolina sin plomo es mucho menos tóxica y hoy se considera la opción aceptable, aunque sigue siendo un combustible fósil contaminante.