Química
1
Química orgánica: Propiedades del átomo de Carbono
Concepto La química orgánica es una rama de la química que se encarga del estudio del átomo de carbono y los compuestos que se derivan de él. Existen compuestos que presentan dentro de su composición química al átomo de carbono, como por ejemplo: el monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2), ácido carbónico (H 2CO3), carbonatos, etc; estos compuestos son estudiados por la química inorgánica. En 1828, el químico aleman Friedrick Wöhler sintetizó en el laboratorio, el primer compuesto orgánico, la úrea (CO(NH 2)2), a partir del compuesto inorgánico cianato de amonio. NH4CNO → CO(NH2)2 Cianato de úrea amonio
Diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos Compuestos orgánicos 1. Sus moléculas contienen los elementos llamados organógenos (C, H, O, N). 2. Se conocen más de diez millones de compuestos orgánicos. 3. La mayoría no son solubles en agua. 4. Tienen puntos de ebullición y fusión altos.
Compuestos inogánicos 1. Sus moléculas pueden contener cualquier elemento. 2. Se conocen aproximadamente medio millon de compuestos. 3. La mayoría son solubles en agua. 4. Tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
El átomo de carbono Es el elemento más importante de los compuestos orgánicos. Es un elemento no metálico que se ubica en el grupo IVA(Carbonoides) de la Tabla Periódica Actual.
12 6
C C
y
Estructura del Lewis:
y
Representación en el plano:
1.° AÑO
C 125
QUÍMICA
1
QUÍMICAORGÁNICA:PROPIEDADES DEL ÁTOMO DE CARBONO
Propiedades del átomo de carbono
c. Autosaturación Propiedad por la cual el átomo de carbono se enlaza a otros átamos de carbono, formando enlaces simples, dobles o triples. H H H
Debido a su posición en la tabla periódica, el carbono presenta las siguientes propiedades químicas.
a. Covalencia: Propiedad por la cual el carbono se enlaza con otros elementos no metálicos mediante enlace covalente.
H – C – C = C – C ≡ C – H H
Enlace covalente
H H
Recuerda
H–C–C–H H H Enlace covalente
• Enlace simple:
1 sigma (σ) C σ C
• Enlace doble:
1 sigma (σ) 1 pi (p) σ C p C
• Enlace triple:
1 sigma (σ) 2 pi (p)
b. Tetravalencia: Propiedad por la cual el átomo de carbono tiene la capacidad de formar cuatro enlaces covalentes. H H –C – H
p
C σ p C
H
Trabajando en clase Integral
UNMSM
1. La química orgánica se encarga del estudio del átomo _____________. Resolución: La química orgánica estudia al átomo de carbono.
5. Determina la cantidad de enlaces sigma ( σ) y pi (p) presentes en el siguiente compuesto
H
H
H–C–C=C–H 2. _____________ Propiedad por la cual el átomo de carbono se combina consigo mismo.
H H Resolución:
3. Propiedad del átomo de carbono de formar cuatro enlaces covalentes. 4. Alternativa que contiene a los elementos organógenos. a. Li, Na, K b. Be, Mg, Ca c. C, H, O, N d. O, S, Se, Te e. F, Cl, Br, I
1
QUÍMICA
H
H
σ σ H –σ C –σ C =σp C –σ H σ σ
H H σ = 8 p = 1
6. Determina la cantidad de enlaces sigma ( σ) y pi (p) presentes en el siguiente compuesto
126
1.° AÑO
QUÍMICAORGÁNICA:PROPIEDADES DEL ÁTOMO DE CARBONO
H
Resolución:
H
H–C=C–C–H H
H H
8. Determina la cantidad de enlaces sigma ( σ) y pi (p) presentes en la siguiente estructura.
H H – C ≡ C – C = C – H H
1.° AÑO
p
σ
C ≡σC – C =σp C –σ H σ
p
σ
H
7. Químico alemán que sintetizó en el laboratorio, el primer compuesto orgánico. UNI
–σ σ
σ = 7
p = 3
Rpta.: 7 y 3 9. Determina la cantidad de enlaces sigma ( σ) y pi (p) presentes en la siguiente estructura H H – C ≡ C – C – H H 10. Propiedad del átomo de carbono de enlazarse mediante un enlace covalente
127
QUÍMICA
1
2 Química Orgánica: Tipos de carbono En el primer tema aprendiste que la química orgánica se encarga de estudiar al átomo de carbono, sus características, propiedades y combinaciones a excepción del CO, CO 2, H2CO3 y CO3. En este tema aprenderás a reconocer los diferentes tipos de carbono. En los compuestos orgánicos se pueden reconocer cuatro tipos de átomos de carbono en las cadenas hidrocarbonadas con enlace simple.
CH3 CH3 – CH2 – CH – C – CH3 CH3 CH3 Carbonos cuaternarios = 1 Generalmente:
1. Carbono primario Es aquel carbono que se encuentra unido a un solo átomo de carbono. Se halla en los extremos de una molécula. CH3 – CH2 – CH – CH3
•
Carbono primarios: CH3
•
Carbono secundario: CH2
•
Carbono terciario: CH
•
Carbono cuaternario: C
Ejemplo 1 Determina la cantidad de carbonos primarios y secundarios presentes en el siguiente compuesto:
CH3 Carbonos primarios = 3
CH3 – CH – CH 2 – CH – CH 3
2. Carbono secundario Es aquel carbono que se encuentra unido a dos átomos de carbono. CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH3 CH3
CH3 Carbonos primarios: 4 Carbonos secundarios: 1
Ejemplo 2 Determina la cantidad de carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios en el siguiente compuesto:
Carbonos secundarios = 2
3. Carbono terciario Es aquel carbono que se encuentra unido a tres átomos de carbono.
CH3 – C – CH 2 – CH – CH – CH 3
CH3
CH3
Carbonos terciarios = 1
4. Carbono cuaternario Es aquel carbono que se encuentra unido a cuatro átomos de carbono.
QUÍMICA
CH3
CH3
CH3 – CH2 – CH – CH3
2
CH3
CH3
C. primario = 6 C. secundario = 1 C. terciario = 2 C. cuaternario = 1
128
1.° AÑO
QUÍMICA ORGÁNICA: TIPOS DE CARBONO
Ejemplo 3 Determina la cantidad de carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios en el siguiente compuesto: CH2–CH3 CH3 CH3 – CH – CH – CH – C – CH 3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3
H H H H–C–C–C–H H H H
b. Fórmula semidesarrollada Se indican solo los enlaces carbono-carbono CH3 – CH2 – CH3
c. Fórmulas global
Resolución
Se indica el número total de átomos de cada elemento de la molécula
CH2 – CH3 CH3
C3H8
CH3 – CH – CH – CH – C – CH 3
5 4 9 ?
CH2
CH2
CH3
CH3
Ejemplo Escribir la fórmula semidesarrollada y global de la siguiente fórmula desarrollada.
CH3
H H H H
C. primario: 7 C. secundario: 3 C. terciario: 3 C. cuaternario: 1
H–C–C–C–C–H H H H H Resolución: 1. Fórmula semidesarrollada
Tipos de fórmulas Los compuestos orgánicos se pueden representar mediante varias clases de fórmulas.
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 2. Fórmula global
a. Fórmula desarrollada
C4H10
Se indican todos los enlaces de la molécula
Trabajando en clase Integral 1. Tipo de carbono que se une a cuatro átomos de carbono Resolución: El carbono que se une a cuatro átomos de carbono es del tipo cuaternario.
4. Determina el número de carbonos primarios y secundarios CH3
CH3 – C – CH2 – CH3 CH3
2. Carbono que se une a un átomo de carbono
UNMSM
3. Determina el número de carbonos primarios en el siguiente compuesto CH3
5. Realiza las fórmulas desarrollada y global de la siguiente fórmula
CH3 – C – CH2 – CH3
Resolución: • Fórmula desarrollada
CH3 1.° AÑO
CH3 – CH2 – CH3
129
QUÍMICA
2
QUÍMICA ORGÁNICA: TIPOS DE CARBONO
H H H
Resolución:
H–C–C–C–H
CH3 CH2 – CH2 – CH3
H H H • Fórmula global
CH2 – CH2 – C – CH – CH2
C3H8
CH3
6. Determina el número de carbonos terciarios y cuaternarios
CH3
CH3
H3C – C – CH2 – C – CH3 CH3
CH3
7. Determina el número de carbonos secundarios y terciarios
CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 CH3 – CH2
CH3
CH3
9. Determina el número de carbonos primarios, secundarios y terciarios respectivamente CH3 CH3 CH CH – CH CH3 CH3 CH2 – CH3 10. Determina el número de carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios. CH3 CH3
CH2 – CH3 UNI
8. Determina el número de carbonos primarios, secundarios y terciarios respectivamente
CH3 – C – CH 2 – CH CH3 – CH2
CH3
CH3 CH2 – CH2 – CH3 CH2 – CH2 – C – CH – CH2 CH3
2
QUÍMICA
CH3
CH3
130
1.° AÑO
3 Hidrocarburos: Alcanos Hidrocarburos
Alcanos (Parafinas)
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos que se caracterizan por tener en su estructura interna átomos de carbono e hidrógeno
Los alcanos son hidrocarburos alifáticos que se caracterizan por presentar enlace simple entre sus átomos de carbono. También son llamados parafinas o hidrocarburos saturados
CXHY Ejemplos: • CH4
• C2H6
• C3H8
• C4H6
Hidrocarburos
Los hidrocarburos se pueden clasificar en: Alcanos
Hidrocarburos
Nomenclatura IUPAC Prefijo del N° de carbono 14243 ANO ----------------
Ejemplo: 1 a. CH4
Me tano Prefijo terminación
Alifáticos
Cíclicos
1 2 b. CH3 – CH3
Etano
Acíclicos
1 2 3 c. CH3 – CH2 – CH3
Propano
d. CH3 – (CH2)3 – CH3
Pentano
e. C7H16
Heptano
Alcanos Alquenos Alquinos
Según IUPAC los hidrocarburos se nombran usando los siguientes prefijos N° de carbono 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.° AÑO
Prefijo Met Et Prop But Pent Hex Hept Oct Non Dec
CnH2n+2
terminación
Aromáticos
y y y
Fórmula global
Ejemplo 2 Indica la fórmula global de los siguientes alcanos a. Etano b. Butano c. Pentano Resolución: Fórmula global : CnH2n+2 a. 123 Etano: 2 C 2
→
C2H6
b. Butano: 4 C 14243 4
→
C4H10
c. Pentano: 5 C → 14243 5
C5H12
131
QUÍMICA
3
HIDROCARBUROS: ALCANOS
Trabajando en clase Integral 1. Nombra la siguiente fórmula:
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 Resolución: 1 2 3 4 5 6 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 6 carbonos → Hexano 2. Nombra el siguiente alcano: CH3 – CH2 – CH3
7. Nombra los siguientes alcanos: • CH4:______________ • C2H6:______________ • C3H8:______________ • C4H10:______________ • C5H12:______________ UNI 8. Indica la fórmula global del siguiente alcano: Pentano Resolución: Pentano 14243
3. El nombre del siguiente alcano es: CH4 4. Nombra los siguientes alcanos • CH4: _______ • CH3 – CH2 – CH3: _______ • CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3: _______ • CH3 – (CH2)3 – CH3: _______ • CH3 – (CH2)4 – CH3: _______ UNMSM 5. Nombra el siguiente alcano
Resolución: Fórmula global: alcanos n=5 →
5 carbonos → n = 5 Si FG alcanos = C nH2n+2 \ Pentano: C5H12 Rpta.: C5H12 9. Indica la fórmula global del siguiente alcano: octano 10. Indica la fórmula global de los siguientes alcanos • Etano: _______________ • Propano : _______________ • Butano : _______________ • Pentano : _______________ • Hexano : _______________
C5H12
Recuerda
CnH2n+2
Los alcanos se utilizan mayormente como combustibles, disolventes y lubricantes. El gas natural, la gasolina, el querosene, los aceites lubricantes y las ceras de parafina están formados principalmente por alcanos.
Pentano
Rpta.: Pentano 6. Nombra la siguiente fórmula C7H16
3
QUÍMICA
132
1.° AÑO
4 Hidrocarburos: Alquenos Los hidrocarburos acíclicos se clasifican en hidrocarburos saturados (enlace simple) e hidrocarburos insaturados. Los alquenos son hidrocarburos insaturados por que presentan enlace doble dentro de su estructura interna. Hidrocarburos acíclicos
Saturados
Insaturados
Alcanos
Alquenos
Alquinos
Enlace Simple (C – C)
Enlace Doble (C = C)
Enlace triple (C ≡ C)
Alquenos (olefinas) Los alquenos son hidrocarburos alifáticos acíclicos que se caracterizan por presentar enlace doble entre sus átomos de carbono, debido a esta característica se les llama hidrocarburos insaturados. También se les conoce como olefinas. Nomenclatura Hidrocarburos IUPAC Prefijo del Alquenos N° de carbono 14243 ENO ----------------
Fórmula global
CnH2n
terminación
1 2 3 b. CH2 = CH – CH3
Propeno
1 4 3 2 c. CH3 – CH2 – CH = CH2
1 - Buteno
1 3 4 2 d. CH3 – CH = CH – CH 3
2 - Buteno
1 3 4 5 2 e. CH3 – CH = CH – CH 2 – CH3
2 - Penteno
f. C5H10
1. Seleccionar la cadena más larga contenga a los enlaces dobles. 2. Enumerar los carbonos tomando en cuenta la posición del enlace doble que se encuentre más cercano al extremo de la cadena.
Penteno 123 5C
g. C7H14
Hepteno 123 7C
Ejemplo 1 Nombrar 1 2 a. CH2 = CH2
Ejemplo 2 Indica la fórmula global de los siguientes alquenos: a. Propeno b. 3 - hepteno c. 1 - penteno
Reglas para nombrar a los alquenos
1.° AÑO
Et eno Prefijo terminación
133
QUÍMICA
4
HIDROCARBUROS:ALQUENOS
Resolución:
y y y y
Fórmula global: C nH2n a. Propeno: 3C → 14243 3
C3H6
b. 3 - Hepteno: 7 C 14243 7
→
C7H14
c. 1 - penteno: 5C 14243 5
→
C5H10
Teflón PVC Polietileno Cloruro de vinilo
Recuerda 1 3 4 5 2 CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 2 – penteno
Los hidrocarburos alquenos se encuentran entre los combustibles más importantes, los alquenos son intermedios para la síntesis de polímeros, productos farmacéuticos, pesticidas y otros productos como los siguientes:
si observas el enlace doble se encuentra entre el carbono 2 y 3. Para nombrar se elije el número menor y se coloca al inicio del nombre alqueno
Trabajando en clase Integral
6. Nombra el siguiente alqueno:
1. Nombra la siguiente fórmula CH2 = CH – CH2 – CH3 Resolución: 1 2 3 4 CH2 = CH – CH2 – CH3 1 – Buteno
C6H12 7. Nombra los siguientes alquenos:
a. b. c. d. e.
2. Nombra la siguiente fórmula CH3 – CH = CH – CH3
C2H4: _______________ C3H6: _______________ C4H8: _______________ C5H10: _______________ C6H12: _______________
3. El nombre del siguiente alqueno es: CH2 = CH – CH3
UNI
4. Nombra los siguientes alquenos: • CH2 = CH – CH2 – CH3: _____________ • CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3: _________ • CH3 – CH = CH – CH2 – CH3: _____________ • CH3 – CH2 – CH = CH – CH2 – CH3: _______ • CH3 – CH = CH – CH2 – CH2 – CH3: _______
8. Indica la fórmula global del siguiente alqueno: Penteno Resolución:
Penteno 12 3 5 carbonos ⇒ n = 5 Si F.G. alquenos = C 5H10 \ Penteno: C5H10
UNMSM 5. Nombra el siguiente alqueno: C5H10 Resolución: Fórmula global : CnH2n alquenos n = 5 → Penteno Rpta.: Penteno
4
QUÍMICA
Rpta.: C5H10 9. Indica la fórmula global del: Hepteno 10. Es un alqueno:
134
• C3H8
• C5H12
• C4H10
• C6H14
• C8H16
1.° AÑO
5 Hidrocaburos: Alquinos Los hidrocarburos alquinos no son tan frecuentes en la naturaleza. El alquino más sencillo es el etino, más conocido como acetileno (C 2H2). El acetileno tiene muchos usos importantes en la industria. Debido a su alto calor de combustión se utliza para soldar metales.
4 3 2 1 c. CH3 – CH2 – C ≡ CH
1-Butino
5 4 3 2 1 d. CH3 – CH2 – C ≡ C– CH3
2-Pentino
Alquinos (acetilenos)
1 5 6 2 3 4 e. CH3 – C ≡ C – CH2 – CH2 – CH3
2-Hexino
Los alquinos son hidrocarburos alifáticos acíclicos que se caracterizan por presentar enlace triple ( ≡) entre sus átomos de carbono, debido a esta características se les llama hidrocarburos insaturados. También se les conoce como acetilenos Hidrocarburos
Alquinos
Nomenclatura IUPAC Prefijo del N° de carbono 14243 INO ----------------
Fórmula global
f. C4H6
Butino 123 4C
g. C6H10
Hexino 123 6C
Ejemplo 2: Indica la fórmula global de los siguiente alquinos a. Butino b. 2–hexino c. 3 – heptino
CnH2n–2
terminación
Recuerda
Resolución: Fómula global: C nH2n–2 a. Butino: 4C → 123 4
Un compuesto para que sea un alquino mínimo debe tener un enlace triple. – C ≡ C – ↑
Enlace triple Reglas para nombrar a los alquinos
b. 2–Hexino: 6C 123 6
→
C6H10
c. 3–Heptino: 7C 123 7
→
C7H12
1. Seleccionar la cadena más larga contenga a los enlaces triples. 2. Enumerar los carbonos tomando en cuenta la posición del enlace triple que se encuentra más cercano al extremo de la cadena. Ejemplo 1: Nombrar 1 2 a. CH ≡ CH
Etino
1 2 3 b. CH ≡ C – CH3
Propino
1.° AÑO
C4H6
135
Recuerda 5 4 3 2 1 CH3 – CH2 – C ≡ C – CH3 2-pentino Si observas la fómula el enlace triple se encuentra entre el carbono 2 y 3. Para nombrar se elije el número menor y se coloca al inicio del nombre del alquino.
QUÍMICA
5
HIDROCABUROS: ALQUINOS
Trabajando en clase Integral
6. Nombra el siguiente alquino: C3H4
1. Nombra la siguiente fórmula: CH ≡ C – CH2 – CH3 Resolución 1 2 3 4 CH ≡ C – CH2 – CH3
7. Nombra los siguientes alquinos: a) C2H2:______________________ b) C3H4:______________________ c) C4H6:______________________ d) C5H8:______________________ e) C6H10:______________________
1 - Butino 2. Nombra la siguiente fórmula CH3 – C ≡ C – CH3
UNI
3. El nombre del siguiente alquino CH ≡ C – CH3 es: 4. Nombra los siguientes alquinos a) CH ≡ CH :______________________ b) CH ≡ C – CH3:______________________ c) CH ≡ C–CH2– CH3:______________________ d) CH3 – C ≡ C – CH3:______________________ e) CH3 – C ≡ C – CH2 – CH3:__________________ UNMSM 5. Nombra el siguiente alquino: C5H8 Resolución: Fórmula global alquinos: C nH2n–2 n=5 Pentino
5
QUÍMICA
8. Indica la fórmula global del siguiente alquino: Pentino Resolución: Pentino 123 5 carbonos n=5 Si F.G. alquinos: C nH2n–2 \ Pentino: C5H8 Rpta.: C5H8 9. Indica la fórmula global del hexino 10. Es un alquino a) C3H6 b) C3H8 c) C3H4 d) C4H8 e) C4H10
136
1.° AÑO
6 Contaminación Ambiental I La tierra es el planeta en el que vivimos; en ella los animales, las plantas y los hombres se han desarrollado en el tiempo de una manera armoniosa y en equilibrio. Los años modernos con el avance de la ciencia y la tecnología no solamente a traído bienestar al hombre si no que a contribuido, junto con la utilización irresponsable del hombre de esta, al incremento de la contaminación en la Tierra, provocando daños a plantas y animales incluso la extinción de estos. Este capítulo te permitirá conocer los tipos de contaminación, sus efectos en la naturaleza y lo que podemos hacer para contribuir en la no contaminación de nuestro planeta.
La contaminación ambiental Es la presencia de sustancias extrañas en el medio ambiente, afectando el aire, agua o suelo así como a las plantas, animales y personas que lo habitan. Entre estas sustancias contaminantes producidas generalmente por la misma actividad humana tenemos a: a) el monóxido de carbono (CO) b) el dióxido de carbono (CO 2) c) el dióxido de azufre (SO 2) d) el mercurio (Hg) e) el plomo (Pb) f) las botellas de plástico y vidrio g) las pilas y las baterías h) los clorofluorcabonos (CFC) Contaminante
Tiempo de degradación
Papel
3 - 8 semanas
Chicle
3 años
Lata de gaseosa
10 a 100 años
Plástico
500 años
Vidrio
no se degrada
Pilas
Humo de carro
1.° AÑO
Botella de Plástico
137
Sprays
QUÍMICA
6
CONTAMINACIÓNAMBIENTALI
Fuentes de contaminación 1. Fuentes naturales x x x x
Consecuencias de la contaminación atmosférica y y y
Erupciones volcánicas Huaycos Incendios Radiación cósmica
Contaminación del agua
2. Fuentes artificiales x x x x x x x
Lluvia ácida Efecto invernadero Destrucción de la capa de ozono.
Industrias (minera, química, metalúrgica, del petróleo) Basuras, desechos biológicos, desechos químicos. Vehículos Barcos Aviones Pruebas atómicas Radioactividad
El agua es un líquido importante para la existencia del hombre y los seres vivos. Gran parte de la masa de los organismos es agua, el 70% del peso de una persona es agua, es la fuente de oxígeno en el aire así como solvente de muchas sustancias. Además muchos organismos viven en el mar, ríos o lagos permitiendo su sobrevivencia y evolución en el planeta. La contaminación del agua es la inclusión al agua de sustancia extrañas como productos químicos o aguas residuales, deteriorando la calidad del agua.
Contaminación atmosférica La atmósfera es la capa gaseosa de la Tierra, en donde se encuentra el oxígeno que necesitamos para vivir y la capa de ozono que nos protege de los rayos UV(ultravioleta) La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de agentes químicos o físicos que provoquen daños en los seres vivos.
Principales contaminantes de la atmósfera Contaminante Principales efectos Clorofluorocarbo- Destrucción de la capa de nos ozono Dióxido de carbono Efecto invernadero Lluvia ácida Dióxido de azufre Daño en pulmones (SO2) Irritación de ojos, piel, asma, ahogo, fatiga. Lluvia ácida Óxidos de nitrógeno Daño en pulmones Irritación de ojos Alteraciones en el sistema Plomo (Pb) nervioso central Disminuye la capacidad de la Monoxido de carbo- sangre para transportar oxíno (CO) geno produciendo nauseas, dolor de cabeza y la muerte. Enfermedades cardíacos daCadmio (Cd) ños en el hígado, riñones Hidrocarburos Cancerígenos
6
QUÍMICA
Contaminantes del agua y
Desechos calientes Por las centrales termoeléctricas producen la muerte de peces
y
Aguas servidas Desechos domésticos (desechos fecales, detergente, limpiadores, nitratos)
y
Relaves mineros Son los desechos mineros que son vertidos a los ríos o lagos. Estos desechos contienen mercurio (Hg) plomo (Pb), etc, que son ingeridos por los peces y llegan al hombre al consumir los peces.
y
Derrame de petróleo Provoca no solo la muerte de los peces si no también de aves (pelícanos), focas, lobos de mar, etc.
Contaminación del suelo El suelo es la parte sólida de la Tierra permite el desarrollo de la agricultura y el desarrollo de los grandes bosques, fuente de oxígeno para los animales y personas.
138
1.° AÑO
CONTAMINACIÓNAMBIENTALI
Recuerda La contaminación ambiental es el cambio en las características física, química y biológicas del medio ambiente que afecta a los seres vivos.
El suelo se contamina cuando se vierten en el insecticidas, metales, plásticos, desechos sólidos (basura), desechos industriales que contienen metales pesados, ácidos, solventes, etc.
Trabajando en clase Integral 1. Es el cambio que se produce en las características físicas, químicas o biológicas del ambiente que pude afectar la vida de los seres vivos Resolución La contaminación afecta el medio ambiente, al hombre y demás seres vivos. 2. Provoca daños a plantas y animales incluso la extinción de estos 3. Es un contaminante ambiental 4. Es una fuente natural de contaminación
6. Es una consecuencia de la contaminación atmosférica 7. El hombre contribuye con la contaminación del ambiente, con _____ UNI 8. La contaminación de ___________ se origina por el vertimiento de dióxidos de carbono, clorofluorcarbonos, óxidos de nitrógeno y otros gases tóxicos. Resolución: La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de agentes químicos que le van a alterar.
UNMSM 5. Es una consecuencia de la contaminación por clorofluorcabonos principalmente y también por los óxidos de nitrógeno que desprenden los aviones supersónicos Resolución La destrucción de la capa de ozono
1.° AÑO
9. La contaminación del _____ se origina por el vertimiento de aguas servidas, relaves mineros, derrame de petróleo, etc. 10. La emisión de dióxido de carbono (CO 2) hacia la atmósfera produce:
139
QUÍMICA
6
7 Contaminación Ambiental II La contaminación atmosférica, del agua y del suelo; se han convertido en un problema a nivel mundial ya que altera los ecosistemas del planeta; genera y propaga enfermedades, provoca la extinción de animales y plantas; en general, afecta la vida de los seres vivos y el medio que habitamos.
Consecuencias de la contaminación 1. El efecto invernadero El efecto invernadero es un fenómeno natural y necesario para la vida en la Tierra. El dióxido de carbono (CO2) de nuestra atmósfera no permite que el calor escape al espacio. Esta energía solar es absorbida por la superficie terrestre y la calienta. Sin embargo, el aumento de CO 2, incrementa el efecto invernadero, elevando la temperatura global del planeta. La causa fundamental del efecto invernadero es la sobreacumulación de contaminantes gaseosos (el más importante es el CO 2) los cuales evitan la salida de la energía fuera de la atmósfera, generando el sobrecalentamiento de la Tierra, conocido como calentamiento global provocando: x Deshielo de los glaciares y casquetes polares x Aumento del nivel de los océanos x Aumento de calor x Aumento de lluvias torrenciales x Disminución de la productividad agrícola y ganadera
2. La destrucción de la capa de ozono El ozono es un gas que al entrar en contacto con las radiaciones solares, reacciona absorbiendo radiaciones ultravioleta (Rayos UV), convirtiéndose en un filtro contra el exceso de radiaciones. En los últimos decenios la capa de ozono se ha ido debilitando. Se ha comprobado el adelgazamiento de la capa de ozono, especialmente en una gran zona situada sobre la Antártida, generándose, lo que se conoce como agujero de la capa de ozono. Lo que permite que la radiación ultravioleta cause daño a los seres vivos, como cáncer a la piel y daños a la vista (cataratas oculares). Los responsables de la destrucción de la capa de ozono son los compuestos clorofluorcarbonados (CFC) conocidos como freones que se encuentran en los sprays (insecticidas, lociones, fungicidas, ambientadores, etc)., en los sistemas de aire acondicionado y de refrigeración.
7
QUÍMICA
140
1.° AÑO
CONTAMINACIÓNAMBIENTALII
3. La lluvia ácida Es la precipitación líquida que contiene grandes cantidades de sustancias ácidas. Esto se debe al incremento de las emisiones de óxidos de azufre (SO2; SO 3) y de óxido de nitrógeno (NO; NO 2) en el aire. Estos gases se van a mezclar con el vapor de agua de la atmósfera y se van a convertir en ácido sulfúrico (H 2SO4) y ácido nítrico (HNO3), que son las sustancias responsables de la lluvia ácida. La lluvia ácida daña y mata árboles, afecta los suelos, acidifica las aguas de los lagos y ríos afectando a peces y plantas acuáticas. Provoca la degradación de estatuas de mármol, come los metales como el hierro de edificios, tuberías y vehículos.
4. El smog El smog semeja una niebla sucia que rodea a las ciudades. El smog es el resultado de grandes cantidades de contaminación atmosférica provocado por la emisión de gases de los automóviles y de las industrias. Cuando esos contaminantes se combinan con un periodo de alta presión, provoca que el aire se estanque y se forme una niebla que en vez de componerse de gotas de agua suspendidas, esta compuesta de aire contaminado, Compuestos que originan el smog: x Monóxido de carbono (CO) x Dióxido de azufre (SO 2) x Partículas de suspensión x Plomo (Pb) x Óxidos de nitrógeno x Hidrocarburos: etano propano, butano, pentano x Dióxido de carbono
5. La eutroficación Un río o un lago sufren eutroficación cuando sus aguas se enriquecen de nutrientes en exceso permitiendo la abundancia de plantas (algas en general) y otros organismos. Cuando estas plantas mueren, se pudren produciendo malos olores y un aspecto nauseabundo, disminuyendo la calidad del agua dejando de ser apta para la mayor parte de seres vivos. Destruyendo el ecosistema.
1.° AÑO
141
QUÍMICA
7
CONTAMINACIÓNAMBIENTALII
Trabajando en clase Integral 1. El aumento de la población de algas en un lago debido al exceso de nutrientes se conoce como Respuesta La abundancia de algas en un lago es una de las causas de la eutrofización 2. Fenómeno que esta relacionado con el aumento del dióxido de carbono (CO 2) y el calentamiento del planeta 3. Las aerosoles (sprays) a base de CFC producen: 4. Causa el efecto invernadero
5. La acidificación de las aguas de lagos y nos desgaste de las estatuas de mármol se produce por
QUÍMICA
6. Son consecuencias de la contaminación 7. No es consecuencia de la contaminación UNI 8. Es el efecto que se produce cuando los contaminantes atmosféricos, entran en contacto con la luz solar, originando sustancias mucho más tóxicas como ozono (O3) y ácidos Resolución El smog fotoquímico 9. No es consecuencia del efecto invernadero
UNMSM
7
Resolución Lluvia ácida
10. La lluvias ácidas son el resultado de la precipitación de ácidos como el H 2SO4 y ________.
142
1.° AÑO
8 Repaso 1. Propiedad del átomo de carbono de unirse mediante enlace covalente a) tetravalencia d) autosaturación b) covalencia e) hibridación c) alotropía 2. Determina la cantidad de enlaces sigma ( σ) en: H H H
H–C–C–C–H a) 6 b) 8
H H H c) 10 d) 12
e) 14
3. Carbono que se une a tres átomo de carbono a) Primario d) Cuaternario b) Secundario e) Pentario c) Terciario 4. Determina el número de carbonos primarios en: CH3 – CH2 – CH – CH – CH3
a) 1 b) 2
CH3 CH3 c) 3 e) 5 d) 4
5. Nombra el siguiente alcano: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 a) metano d) butano b) etano e) pentano c) propano 6. Nombra el siguiente alqueno: CH2 = CH– CH3 a) buteno d) penteno b) eteno e) hexeno c) propeno
7. Nombra el siguiente alquen: C 4H8 a) propeno d) buteno b) penteno e) hepteno c) eteno 8. Nombra el siguiente alcano: C 5H12 a) Heptano d) etano b) octano e) propano c) pentano 9. El nombre del siguiente alquino es: CH ≡ C – CH3 a) butino d) hexino b) propino e) etino c) pentino 10. A los alcanos se les conoce como: a) parafinas b) acetilenos c) olefinas d) etenos e) propinos 11. Fenómeno relacionado con el calentamiento global. a) lluvia ácida b) eutrofización c) efecto invernadero d) destrucción de la capa de ozono e) smog 12. Los cloreofluorcabonos (CFC) producen a) eutrofización b) destrucción de la capa de ozono c) efecto invernadero d) smog e) lluvia ácida
Bibliografía 1. BROWN, THEODORE. Química: la ciencia central. México Pearson educación, 2004. 2. CHANG, RAYMOND: Química. Madrid, Mc Graw-Hill, 2003. 3. WHITTEN, KENNETH. Química general. Mc Graw-Hill. Madrid, 2002.
1.° AÑO
143
QUÍMICA
8
