Página 21 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Los gases
Resolución Página 21 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Recorre mentalmente tu localidad: transporte, industria, comercio, hogar y campo. Lista 3–5 actividades y, para cada una, anota 2–4 gases frecuentes: CO2, CO, NOx, SO2, CH4, N2O, COV. Describe si producen smog, lluvia ácida o efecto invernadero.
Análisis: Debes identificar fuentes locales de emisión y anotar qué gases liberan y sus efectos/características en el entorno.
Resolución paso a paso (ejemplo modelo):
- Transporte motorizado – Gases: CO2, CO, NOx, SO2, COV. – Características: CO2 es GEI; CO es tóxico; NOx y COV forman ozono troposférico (smog); SO2 causa lluvia ácida; varios son incoloros e irritantes.
- Industrias (cementeras, termoeléctricas, refinerías) – Gases: CO2, SO2, NOx, CO. – Características: contribuyen a lluvia ácida y material oxidante; reducen visibilidad y afectan vías respiratorias.
- Quema de basura/biomasa y calderas diésel – Gases: CO, CO2, NOx, COV. – Características: irritación ocular/respiratoria; favorecen smog; CO puede producir hipoxia.
- Agricultura y ganadería – Gases: CH4 y N2O. – Características: potentes GEI (CH4 y N2O tienen mayor PCA que CO2); CH4 es inflamable; N2O contribuye al calentamiento global.
- Pinturas, solventes y talleres – Gases: COV (tolueno, xileno). – Características: precursores de ozono troposférico; olores fuertes; efectos neurológicos a exposiciones altas.
Conclusión: Estas fuentes típicas permiten completar la tabla; ajusta los ejemplos a tu barrio/ciudad.
Redacta 3–5 medidas por sector (transporte, industria, residuos, campo) y, en viñetas, asigna quién hace qué, cuándo y cómo se medirá el avance.
Análisis: Debes proponer medidas concretas y asignar responsabilidades.
Resolución paso a paso:
- Transporte: priorizar transporte público limpio, ciclovías y caminabilidad; renovación a buses eléctricos; revisiones técnicas vehiculares y uso de combustibles de bajo azufre.
- Industria/energía: eficiencia energética, sustitución de combustibles, control de NOx y SO2 (desulfurización, SCR), captura y aprovechamiento de CO2 y CH4; monitoreo continuo de emisiones.
- Residuos: prohibir y fiscalizar quema abierta; reciclaje y compostaje; relleno sanitario con captura de biogás.
- Agricultura/ganadería: manejo de estiércol con biodigestores; fertilización racional para reducir N2O; manejo de rastrojos sin quemas.
- Comunicación y educación: campañas permanentes sobre calidad del aire y salud; alertas por episodios de smog.
Roles:
- Ciudadanía: movilidad sostenible, mantenimiento de vehículos, separación de residuos, denuncia de quemas.
- Autoridades: normativas claras, inventarios de emisiones, redes de monitoreo, fiscalización y planes de calidad del aire.
- Empresas: implementar mejores tecnologías disponibles, auditorías ambientales, certificaciones (p. ej., ISO 14001).
- Academia/ONG: investigación, educación y veeduría.
Conclusión: Un plan local con metas medibles (p. ej., −20% NOx en 5 años) y monitoreo público mejora salud y ambiente.
Relaciona cada propiedad con una ley del gas ideal. Recuerda: $$PV=nRT$$, Boyle ($$P\downarrow,V\uparrow$$), Charles ($$V\propto T$$) y Graham ($$r\propto1/\sqrt{M}$$).
Análisis: Explica por qué ocurren cuatro propiedades clave.
Resolución:
- Se adaptan a la forma y volumen del recipiente porque... las partículas están muy separadas y en movimiento aleatorio; las fuerzas intermoleculares son débiles y las colisiones contra las paredes hacen que el gas ocupe todo el recipiente.
- Son compresibles porque... existe gran espacio vacío entre partículas; al aumentar la presión disminuye el volumen a $$T,n\ constantes$$ según la ley de Boyle: $$P_1V_1=P_2V_2$$ y el modelo de gas ideal $$PV=nRT$$.
- Se difunden porque... las moléculas se mueven al azar y se mezclan espontáneamente desde zonas de mayor a menor concentración; la ley de Graham indica que la rapidez de difusión es mayor para gases de menor masa molar: $$r\propto\frac{1}{\sqrt{M}}$$.
- Se dilatan porque... al aumentar la temperatura, crece la energía cinética y las colisiones empujan más las paredes; a presión constante, el volumen es proporcional a la temperatura (ley de Charles): $$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$$.
Conclusión: Las propiedades macroscópicas se explican por el modelo cinético‑molecular y las leyes de los gases.
Relaciona cada gas con un riesgo: CO (hipoxia), NOx/COV (ozono), SO2 (lluvia ácida), CH4/N2O/CO2 (calentamiento). Menciona cómo la difusión amplia la exposición y cómo la temperatura aumenta el volumen y la dispersión.
Análisis: Vincula propiedades físicas con efectos sanitarios y ambientales.
Resolución:
- Difusión y expansión: permiten que NOx, SO2, COV y CO se propaguen por barrios completos, aumentando el riesgo de asma, irritación ocular y episodios de smog.
- Compresibilidad/almacenamiento: fugas de gases comprimidos (NH3, Cl2, CH4) pueden causar intoxicaciones agudas o incendios/explosiones.
- Reactividad química: NOx y COV forman ozono troposférico; SO2 y NOx generan lluvia ácida que daña suelos, aguas y biodiversidad.
- Efecto invernadero: CO2, CH4 y N2O retienen calor, intensificando olas de calor y afectando cultivos y disponibilidad de agua.
- Toxicidad específica: CO se une a la hemoglobina; SO2 provoca broncoconstricción; NH3 y Cl2 son corrosivos.
Conclusión: Por su capacidad de difundirse, reaccionar y acumularse, los gases industriales impactan directamente la salud humana y degradan aire, agua y suelos; se requiere control de emisiones y vigilancia sanitaria.
Contenido Página 21 - Libro de Química de Tercero 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 contienen 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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