TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA La materia y los cambios...
18
La materia y los cambios químicos. Teoría 1 TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
Transcript of TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA La materia y los cambios...
La materia y los cambios químicos. Teoría
1
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
La materia y los cambios químicos. Teoría
2
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
1.- Modelo cinético-molecular de la materia
La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso.
Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden
hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.
La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias
que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado
gaseosos.
1.1.- Teoría cinética
La materia, independientemente del estado en el que se encuentre, está formada por
partículas muy pequeñas que se hallan en continuo movimiento.
1.2.- Estados de agregación de la materia
Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de
sus estructuras.
Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas
propiedades muy específicas son característicos de los líquidos.
Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de
volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
Sólido Líquido gas
cambios de estado
La materia y los cambios químicos. Teoría
3
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
1.3.- Cambios de estados
Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora. El resto de las sustancias también puede cambiar de estado si se modifican las condiciones en que se encuentran.
2.- Teoría cinética de los gases
Al estudiar los gases se encontraron propiedades comunes que explicaban su
comportamiento. A finales del siglo XIX se enunció la teoría cinética de los gases:
Un gas está formado por pequeñas particular que se mueven constantemente al azar.
Debido a estos movimientos, las partículas chocan entre si y contra las paredes del
recipiente que los contienen. En Estos choques no se pierde energía.
Las partículas de los gases son independientes unas de otras, excepto cuando chocan.
La velocidad del movimiento de las partículas solo depende de la temperatura a la que
se encuentre el gas.
2.1.- Leyes de los gases
Son leyes que relacionan la presión, el volumen y la temperatura de un gas
Ley de Boyle-Mariotte
Al aplicar presión sobre un gas, este disminuye su volumen, mientras que al disminuir la
presión, el volumen aumenta. Es decir, a temperatura constante, la presión a la se encuentra
un gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa cada instante.
Esto se traduce en la fórmula:
P1 ∙ V1 = P2 ∙ V2
La materia y los cambios químicos. Teoría
4
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
Leyes de Charles y Gay-Lussac
En 1802, Louis Gay Lussac publicó los resultados de sus experimentos, basados en los que
Jacques Charles realizó en 1787. Descubrieron que al variar la temperatura, los gases se
contraen y se expanden de la misma forma.
Manteniendo constante la presión, el volumen que ocupa cierta cantidad de un gas es
directamente proporcional a la temperatura absoluta a la
que se encuentra.
Esto significa que: 𝑉1
𝑇1 =
𝑉2
𝑇2
De igual modo, manteniendo constante el volumen, la
presión de un gas es directamente proporcional a la
temperatura absoluta a la que se encuentra.
Esto significa que: 𝑃1
𝑇1 =
𝑃2
𝑇2
Ecuación general de los gases ideales
Las leyes anteriores pueden refundirse en una sola: para una misma masa gaseosa, existen una
constante directamente proporcional a la presión y volumen del gas, e inversamente
proporcional a su temperatura.
Esto se expresa con la fórmula: 𝑃1 ∙ 𝑉1
𝑇1 =
𝑃2 . 𝑉2
𝑇2
4.- SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS
Sustancia es cada una de las diversas clases de materia que existen en la naturaleza. Podemos
clasificar las sustancias que nos encontramos a nuestro alrededor según la cantidad de
elementos que contienen y la organización de estos.
4.1.- Sustancias Puras
Son sustancias constituidas por un único componente y propiedades físicas características.
Algunas de estas propiedades son: El color, la densidad, el sabor, la temperatura de ebullición,
etc…
La materia y los cambios químicos. Teoría
5
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
A su vez las sustancias puras pueden ser sustancias simples, formados por un único tipo de
átomos (elemento) como un anillo de oro y compuestos formadas por varios tipos de átomos
como el agua.
Ejemplos de sustancias puras
Sustancia simple: Oro (Au) Compuesto: agua (H2O)
4.2.- Mezclas
En la naturaleza la mayoría de las sustancias puras se encuentran mezcladas con otras.
Una mezcla es un sistema formado por dos o más sustancias, las cuales conservan sus
propiedades y no reaccionan entre sí. Los componentes de las mezclas pueden ser sólidos,
líquidos o gaseosos.
Algunos ejemplos de mezclas son: el aire, muchas rocas, la leche, el café, la mayonesa, la salsa
vinagreta, la crema de manos y el champú, entre muchas otras.
La clasificación de las mezclas
Las mezclas pueden ser de dos tipos: heterogéneas y homogéneas.
Las mezclas heterogéneas no son uniformes, los distintos componentes se pueden
apreciar a simple vista o con la ayuda de una lupa, y presentan distintas propiedades
según la porción que se considere de ellas. Algunos ejemplos de mezclas heterogéneas
son: la madera, el granito, el mármol y la mayoría de las rocas, la sopa de verduras, las
ensaladas y las macedonias de frutas.
Ejemplos de mezclas heterogéneas
Granito Ensalada Cereales con leche y fruta
La materia y los cambios químicos. Teoría
6
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
Por otro lado, las mezclas homogéneas o disoluciones son aquellas que presentan una
uniformidad en toda su masa, de modo que los componentes no son identificables a
simple vista ni tampoco con un microscopio potente porque las partículas se
encuentran subdivididas hasta el tamaño de sus moléculas o iones. Esto hace que la
composición y las propiedades de las disoluciones sean iguales en todos los puntos de
la mezcla.
Algunos ejemplos de disoluciones son: el aire y el agua de mar.
Ejemplos de mezclas homogéneas o disoluciones
Agua del mar Aire
Las mezclas homogéneas también reciben el nombre de disoluciones. Aunque existen
disoluciones en todos los estados (gaseosas, sólidas y líquidas), las más comunes y utilizadas
son las líquidas.
La materia y los cambios químicos. Teoría
7
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
5.- EL ATOMO Y LAS PARTICULAS SUBATOMICAS
Durante mucho tiempo se creyó que el átomo era la partícula material más pequeña, es decir,
que era indivisible. En la actualidad, sabemos que está formado por partículas más pequeñas
todavía.
Los átomos están compuestos por tres partículas fundamentales: el electrón, el protón y el
neutrón, distribuidas entre la corteza y el núcleo:
El núcleo: concentra casi toda la masa del átomo aunque su tamaño es 10.000 veces más
pequeño que este. Tiene carga eléctrica positiva. Está compuesto por protones (con carga
eléctrica positiva) y neutrones (sin carga).Ambas partículas tienen una masa similar.
La corteza: es la parte externa que rodea al núcleo. Está compuesta por electrones (con
carga eléctrica negativa) que giran alrededor del núcleo. Tienen una masa casi 2.000 veces
menor que la de un protón. Si el átomo fuera del tamaño de un campo de fútbol, el núcleo
sería una canica ubicada en el centro y el electrón más cercano se encontraría a la altura de
la grada. Esto significa que en el átomo hay mucho espacio vacío.
Los átomos se caracterizan por su número atómico, que indica el número de protones y se
simboliza con la letra Z:
Z = n.º de protones
El número másico se simboliza con la letra A, que indica el número de protones p más el
número de neutrones n de un átomo:
A = p + n = Z + n
Estos valores se representan a la izquierda del símbolo del elemento, el superior es el número
másico y el inferior, el número atómico.
Página sobre la materia con ejercicios
Modelos atómicos (unidad didáctica)
Unidad didáctica con ejercicios
Modelos atómicos (para explicar)
Modelo atómico actual
Experimento de Rutherford
La materia y los cambios químicos. Teoría
8
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
Los isótopos
Los isótopos son átomos de un mismo elemento que se diferencian en el número de
neutrones. Todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número atómico y diferente
número másico.
Por ejemplo, C-12 y C-14 son dos isótopos del carbono: ambos tienen número atómico 6, pero
el primero tiene 6 neutrones, mientras que el segundo tiene 8.
Los isótopos del carbono
ISÓTOPO NÚMERO
ATÓMICO(Z)
NÚMERO
MÁSICO(A)
NÚMERO DE
PROTONES
NÚMERO DE
NEUTRONES
C-12 6 12 6 6
C-14 6 14 6 8
Los iones
Los átomos son neutros. Sin embargo, pueden perder o ganar uno o más electrones y
transformarse en iones, es decir, en partículas con carga eléctrica.
Si un átomo recibe uno o más electrones, se convierte en un ion con carga negativa o anión,
ya que el número de electrones es superior al de protones. Si, en cambio, pierde electrones, se
convierte en un ion con carga positiva o catión.
6 MOLECULAS, ELEMENTOS Y COMPUESTOS
Cada elemento químico tiene un número atómico que lo identifica y lo distingue del resto.
La tabla periódica reúne todos los elementos conocidos, ordenados según su número atómico
creciente. Esta distribución permite reconocer con rapidez las propiedades de un elemento
dado por su ubicación en la tabla.
Skool: Isotopos
Isotopos proyecto Ulloa
La materia y los cambios químicos. Teoría
9
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
La tabla periódica, tal y como la conocemos en la actualidad, consiste en la ordenación de los
elementos de izquierda a derecha y de arriba abajo en orden creciente de sus números
atómicos. De esta forma, quedan ubicados en 18 grupos (columnas) y 7 períodos (filas).
Actualmente se conocen 118 elementos, 92 de ellos son naturales, es decir, se han aislado a
partir de minerales y rocas. Los restantes son sintéticos y fueron obtenidos artificialmente en
los aceleradores de partículas.
Algunos grupos (columnas) reciben nombres especiales; por ejemplo, el grupo 1 es el de los
metales alcalinos; el 2, el de los metales alcalinotérreos; el 17, el de los halógenos; y el 18, el
de los gases nobles.
Los elementos de un mismo grupo presentan propiedades similares.
La disposición de los elementos en la tabla periódica permite diferenciar dos grandes grupos:
los metales y los no metales. Los primeros se ubican a la izquierda y los segundos, a la
derecha.
Dentro de los no metales destacan dos grupos: los halógenos (grupo 17) y los gases nobles
(18).
Los metales ocupan la mayor parte de la tabla y se subdividen en: alcalinos, alcalinotérreos y
metales de transición.
5.- LOS ENLACES QUÍMICOS
Las fuerzas que mantienen unidos los átomos en las sustancias se denominan enlaces
químicos. La tendencia a unirse depende de las configuraciones electrónicas, en particular, las
del último nivel. La posición de los elementos en la tabla periódica da una idea del tipo de
enlace que pueden formar.
Existen tres tipos de enlaces químicos: iónico, covalente y metálico, los cuales determinan en
gran medida las propiedades de las sustancias y permiten clasificarlas en sustancias iónicas,
moleculares y metales.
Los elementos del grupo 18 poseen 8 electrones en su último nivel, excepto el helio (He) que
tiene 2. Esta configuración electrónica es extremadamente estable y a ella se debe su poca
reactividad.
Por ello, se considera que los átomos de cualquier otro elemento forman enlaces para
conseguir 8 electrones en su último nivel y aumentar su estabilidad, asemejándose a la
Tablas periódica on-line 1
Tabla periódica para practicar
Puzle de la tabla periódica Tabla periódica Juegos
Empareja nombres y símbolos Busca parejas
Tabla periódica con curiosidades Canción de la tabla periódica
Video Elementos para todos The Elements song
La materia y los cambios químicos. Teoría
10
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
estructura de los gases nobles. El hidrógeno, en cambio, consigue estabilidad con solo 2
electrones, ya que de esta manera se asemeja al gas noble helio.
El enlace iónico
Se produce por transferencia de electrones de un átomo
a otro, siempre entre átomos diferentes. El que los cede
se convierte en un catión, mientras el que los recibe se
transforma en un anión. La fuerza de atracción entre
iones de signos opuestos los mantiene unidos. Puedes
observar cómo se forman los enlaces iónicos entre
distintos elementos en la siguiente animación de
Educaplus [ver].
El enlace covalente
Cuando los átomos no tienen posibilidad de perder o ganar
electrones para cumplir la regla del octeto,
los comparten. Cada par de electrones (uno de cada
átomo) compartido es un enlace. En este caso, se forman
sustancias moleculares, que pueden estar formadas por
átomos iguales o diferentes.
Por ejemplo, dos átomos de cloro comparten un electrón de su último nivel, de modo que
ambos logran tener 8 electrones (7 propios y 1 compartido) y forman una molécula de cloro.
Dos átomos pueden compartir dos, cuatro o seis electrones, lo que da lugar a un enlace
covalente simple, doble o triple, respectivamente.
El enlace metálico
Los átomos de los metales poseen pocos electrones en su último
nivel, pero también una escasa tendencia a atraer otros. Para cumplir
la regla del octeto, comparten los electrones entre muchos átomos,
de modo que estos forman una nube alrededor de los núcleos. La
fuerza de atracción entre las cargas opuestas los mantiene
unidos. Los núcleos se acomodan formando una red tridimensional
compacta. Los electrones no pertenecen a ningún átomo en
La materia y los cambios químicos. Teoría
11
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
particular y tienen una gran movilidad. Esto explica por qué los metales conducen fácilmente la
electricidad [ver].
8.- EL NOMBRE DE LAS SUSTANCIAS
Una fórmula es una representación simbólica en la que se indica qué elementos y cuántos
átomos de cada uno forman una sustancia.
Para representar una fórmula se utilizan letras, que son los símbolos de los elementos y
números, que indican la cantidad de átomos de cada uno y siempre se escriben
como subíndices a la derecha de los símbolos
correspondientes.
Este compuesto está formado por tres elementos:
sodio (Na), azufre (S) y oxígeno (O). Los subíndices a
la derecha de cada uno de ellos indican el número de
átomos de cada elemento que constituye la
molécula. Observa que hay 1 átomo de azufre, pero el número 1 no se escribe pues se
sobrentiende que el símbolo representa un átomo del elemento.
Una fórmula molecular expresa la proporción en que se encuentran los elementos en la
molécula de un compuesto.
En cambio, una fórmula desarrollada es un dibujo donde, además de representar los símbolos
de los elementos y su número, se utilizan líneas para mostrar los enlaces.
La fórmula desarrollada de la molécula de agua no solo muestra el
número de átomos de hidrógeno y oxígeno que la componen, sino
también los enlaces entre ellos.
Por otro lado, una fórmula empírica representa la mínima
proporción de átomos presentes en un compuesto. En muchos
casos, coincide con la fórmula molecular, pero en otros no. Por ejemplo, la fórmula molecular
del benceno es C6H6 pero la empírica es CH. La primera indica que la molécula tiene 6 átomos
Jclic sobre enlace químico
Skool: estructuras y enlaces (simulador)
Características de los enlaces (edu +)
Naturaleza del enlace químico (edu+)
La materia y los cambios químicos. Teoría
12
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
de carbono y 6 de hidrógeno; mientras que la segunda indica que los átomos se unen en la
proporción 1:1.
9.- ¿Qué es una reacción química?
Una reacción química es el proceso por el cual dos o más sustancias llamadas reactivos se transforman en otras distintas, denominadas productos.
Esta transformación se lleva a cabo mediante una reorganización de los átomos, que consiste en la destrucción de los enlaces existentes entre los átomos de los reactivos y la formación de otros nuevos que dan lugar a los productos. La ruptura y formación de enlaces está asociada a la absorción y liberación de energía. Por ello, en toda reacción química hay un intercambio de energía con el medio.
Las reacciones químicas se describen mediante ecuaciones químicas en las que los reactivos se escriben a la izquierda y los productos a la derecha, separados por una flecha que indica la dirección en que avanza la reacción.
Toda ecuación química debe estar ajustada, es decir, debe haber el mismo número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos. Para ajustar una ecuación química, se colocan coeficientes estequiométricos delante de las fórmulas de las sustancias.
Observa que el coeficiente delante del oxígeno (1) no se escribe porque se entiende que la fórmula de la sustancia ya representa a una unidad de la misma. La ecuación está ajustada ya que hay 4 átomos de hidrógeno y dos de oxígeno tanto a la izquierda como a la derecha.
9.1.- Velocidad de las reacciones químicas
Algunas reacciones químicas ocurren con lentitud, por ejemplo, la formación de una capa de óxido sobre un objeto metálico expuesto a la intemperie. Otras, sin embargo, suceden rápidamente, por ejemplo, la explosión de los fuegos artificiales o la combustión de un papel.
Formulación y nomenclatura inorgánica
Web para aprender formulación inorgánica
La materia y los cambios químicos. Teoría
13
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
La velocidad con que transcurre una reacción química depende de varios factores. Las reacciones que dan lugar a los fuegos artificiales son muy rápidas.
La velocidad de una reacción puede variar por efecto de la temperatura, de la concentración y por el estado de agregación de los reactivos, además de por la presencia de catalizadores.
Los factores que influyen en la velocidad de reacción
TEMPERATURA A mayor temperatura, mayor velocidad.
CONCENTRACIÓN DE LOS REACTIVOS A mayor concentración, mayor velocidad.
ESTADO FÍSICO DE LOS REACTIVOS Las reacciones entre reactivos gaseosos se producen a mayor
velocidad que entre reactivos sólidos.
GRADO DE DIVISIÓN Cuanto más dividido se halle un reactivo sólido, mayor será
también la velocidad de reacción.
CATALIZADORES Los catalizadores positivos aumentan la velocidad, pero los
negativos o inhibidores, la disminuyen.
10.- Cálculos estequiométricos
La estequiometría nos permite calcular las cantidades de sustancias que reaccionan o se producen, a partir de unos datos iniciales y de los expresados en la ecuación química que representa la reacción.
Toda reacción química se rige por dos leyes fundamentales: la de Lavoisier o ley de conservación de la masa, y la de Proust o ley de las proporciones definidas.
Recuerda
Las leyes que rigen las reacciones químicas son:
La materia y los cambios químicos. Teoría
14
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
La ley de la conservación de la masa: en cualquier cambio químico, la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos.
La ley de las proporciones definidas: cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en la misma proporción fija y determinada de masas, al margen de la forma en que se obtenga el compuesto.
Antes de realizar cualquier cálculo estequiométrico, debemos escribir la ecuación química completa y ajustada. Este paso es muy importante porque un error en la fórmula de las sustancias o en los coeficientes estequiométricos de la ecuación hará que todos los cálculos posteriores resulten incorrectos.
Al ajustar la ecuación, sabemos la proporción en la que reaccionan los reactivos y se forman los productos. La ecuación se lee en términos de moles o de moléculas. Por ejemplo, la ecuación:
En moles se lee: un mol de metano se combina con dos moles de oxígeno para producir un mol de dióxido de carbono y dos moles de agua. O en moléculas se lee: una molécula de metano se combina con dos moléculas de oxígeno para producir una molécula de dióxido de carbono y dos moléculas de agua.
Según los datos del problema y el resultado que nos piden, debemos trabajar con moles, con masas o con volúmenes, si las sustancias que intervienen son gaseosas.
Para resolver un problema de estequiometría, utilizamos factores de conversión o una simple regla de tres. Puedes practicar la resolución de este tipo de problemas en la página del INTEF, del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte [ver].
Calcular el número de moles
Para medir la cantidad de sustancia en una reacción química, se utiliza el mol.
El mol: la unidad de cantidad de una sustancia
Un mol contiene 6,022 ·1023
partículas. Esta cifra se conoce como número de Avogadro (NA).
La masa de un mol de sustancia coincide numéricamente con la masa molecular relativa de dicha sustancia. Pero mientras que la masa molecular relativa se expresa en unidades de masa atómica (u), la masa del mol se expresa en unidades de masa, es decir, en gramos.
Por ejemplo: calcular el número de moles de hidróxido de sodio obtenidos a partir de 7 moles de sodio.
Escribimos la ecuación y la ajustamos:
Según la ecuación, a partir de 2 moles de sodio se obtiene la misma cantidad de moles de hidróxido de sodio, es decir, 2. Por tanto, a partir de 7 moles de sodio se obtendrán 7 moles de hidróxido de sodio.
La materia y los cambios químicos. Teoría
15
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
11.- La química en la sociedad
A pesar de la enorme variedad de productos que elabora la industria química, sus materias primas son
relativamente pocas. Todas proceden de recursos naturales: el aire, el agua, algunos minerales o rocas,
además de vegetales o animales. Algunas materias primas importantes son:
El carbonato de sodio: se obtiene de los yacimientos de caliza y se usa en las industrias del vidrio, los
detergentes y la industria química en general.
Los fosfatos: se obtienen de rocas fosfatadas, como el apatito, y se destinan a la fabricación de
detergentes, fertilizantes y alimentos.
El gas de síntesis, etileno, propileno, butadieno y benceno: se obtienen del petróleo y dan origen a
una gran variedad de productos usados en la fabricación de fertilizantes, caucho artificial, fibras
sintéticas, plásticos, detergentes, etc.
Los compuestos sintéticos: se obtienen por síntesis a partir del carbón y el petróleo, y se usan para
fabricar perfumes, colorantes, disolventes, pinturas, medicamentos, explosivos, fertilizantes
nitrogenados, plásticos, fibras sintéticas, etc.
Existen varios tipos de industrias químicas que elaboran productos tan diversos como papel, porcelana,
vidrio, todo tipo de plásticos, medicamentos y fibras textiles, entre otros.
La industria metalúrgica se ocupa de los procesos de obtención de metales a partir de sus minerales y
de la fabricación de aleaciones como el bronce o el acero. Puedes ampliar información sobre las
aleaciones en el siguiente video [ver].
La industria agroalimentaria fabrica materiales que luego se emplean para producir y conservar
alimentos, como los fertilizantes (favorecen el crecimiento vegetal), los pesticidas (evitan el crecimiento
de plagas en los cultivos), los conservantes y aditivos alimentarios (evitan el deterioro causado por
bacterias, levaduras y mohos) y los biocarburantes (mezclas de hidrocarburos combustibles).
La materia y los cambios químicos. Teoría
16
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
La industria farmacéutica sintetiza todo tipo de fármacos (por ejemplo, el ácido acetilsalicílico o el
paracetamol), suplementos alimenticios (proteínas, vitaminas, minerales, etc.) y reactivos para el
diagnóstico y tratamiento del cáncer y otras enfermedades a partir de elementos radiactivos.
Los materiales que aporta la química
En este vídeo encontrarás más aportes de la química a todos los ámbitos de la vida [ver].
La industria petroquímica produce derivados del petróleo que se usan como materias primas en la
industria textil, en la fabricación de pigmentos y pinturas y en la obtención de plásticos. Algunos de
estos materiales son: etileno (fabricación de plásticos como el polietileno o PE), compuestos aromáticos
como el benceno (fabricación de detergentes), lubricantes (para la industria del
automóvil), nailon y poliéster (fabricación de fibras textiles sintéticas) y
disolventes y pigmentos (fabricación de pinturas). Puedes ampliar la información sobre la fabricación de
pinturas en el siguiente video [ver]. Video 2
A partir del benceno se obtienen numerosos compuestos, entre los que cabe destacar las anilinas,
empleadas como colorantes, el trinitrotolueno, potente explosivo, y una gran variedad de polímeros,
utilizados en la industria de los plásticos.
12.- EL IMPACTO AMBIENTAL DE LA QUIMICA
La emisión de los gases residuales de la combustión de los carburantes fósiles usados para proporcionar
energía a las fábricas es una de las principales causas de la contaminación del aire.
Además del producto principal, todas las industrias, y la química en especial, generan residuos que,
cuando son vertidos al medio ambiente, contaminan el aire, el agua y el suelo.
Reducir la generación de residuos para evitar la contaminación ambiental es uno de los grandes retos de
la industria química en la actualidad.
La materia y los cambios químicos. Teoría
17
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
12.1 El ozono troposférico y el ozono estratosférico
El ozono troposférico (presente en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera) es un poderoso
contaminante y resulta tóxico a concentraciones bajas, mientras que el ozono estratosférico (presente
en la estratosfera) es beneficioso, ya que nos protege de las radiaciones perjudiciales provenientes del
Sol.
En la década de 1970 se descubrió que los clorofluorocarbonos (CFC), unos gases muy empleados en la
industria como propelentes de los aerosoles y en equipos de refrigeración, eran los principales
responsables del agujero de ozono, es decir, del adelgazamiento de la capa de este gas.
9.2.- La lluvia ácida
Los derivados del petróleo, como las gasolinas de automóviles y aviones, y sobre todo el, contienen
cantidades variables de compuestos de azufre y de nitrógeno. Al quemar estos combustibles se
forman óxidos de azufre y nitrógeno que se emiten a la atmósfera, donde se mezclan con el vapor de
agua de las nubes y forman diferentes tipos de ácidos derivados de los óxidos de azufre y nitrógeno. Las
gotas de lluvia llevan estos ácidos disueltos,
La lluvia ácida perjudica los bosques y los cultivos porque arrastra del suelo sales minerales de potasio,
calcio y magnesio, necesarias para el crecimiento de las plantas.
La materia y los cambios químicos. Teoría
18
TEMA 4 FÍSICA Y QUÍMICA
9.3 El aumento del efecto invernadero debido a la actividad humana
El efecto invernadero es un fenómeno natural, imprescindible para el desarrollo de la vida en la Tierra, y
existe prácticamente desde la formación de nuestro planeta
Los gases componentes de la atmósfera absorben parte de la radiación infrarroja que llega del Sol y
parte del calor que emite la superficie terrestre, y así se calientan. Esto hace que la superficie de la
Tierra, al estar rodeada de aire a una cierta temperatura (que varía con la altitud), mantenga una
temperatura media de unos 15 ºC.
9.4 La contaminación del agua y el suelo
Las aguas residuales procedentes de la industria minera y la de recubrimientos metálicos contaminan el
agua de ríos y acuíferos con diversos metales, como el plomo, el cinc, el mercurio, la plata, el níquel,
el cadmio y el arsénico, conocidos como metales pesados y altamente tóxicos.
Además, el uso repetido de los fertilizantes sintéticos contamina los suelos, el aire y el agua. Los
fosfatos y nitratos, componentes de los fertilizantes, son arrastrados por las aguas superficiales a los
lagos y ríos, y provocan un excesivo aumento de la cantidad de algas de forma que se rompe el
equilibrio ecológico y desaparecen algunas especies.
Video contaminación agua, video contaminación del suelo
