FISICOQUIMICA AMBIENTAL FASE III. FISICOQUIMICA FISICOQUIMICA CUESTIONARIO 2
Presentado por: CARLOS ARTURO GUALTEROS EDILMA RIOS PEDRO W AMAYA CASTRO RUBEN DARIO GOMEZ FUENTES
Presentado a: ING. ANDREA YATE
UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE (ECAPMA) 2015
CUESTIONARIO 2 1. Calcule el orden de la reacción y la constante de velocidad de la reacción A + B ↔ C, a partir de los siguientes datos, obtenidos a cierta temperatura. [A]
[B]
Velocidad (M/s)
1.50
1.50
3.20 x 10 -1
1.50
3.00
12.80 x 10 -1
3.00
1.50
6.40 x 10 -1
La ley de la velocidad expresa la relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y de concentración de los reactivos elevados a alguna potencia (Chang, 2002). La ecuación de la velocidad es = [] [] Para la primera ecuación 3.2010− = [1,50] [1,50] Para la segunda ecuación 12.8010− = [1,50] [3.00] Dividimos la ecuación 2 en la ecuación 1
12.8010− [1.50] [3.00] = 3.2010− [1,50] [1,50] 3.00 4=[ ] 1.50 4 = [2] 4 = 2 = Los datos de B coinciden con la ecuación 1 y 3 y los utilizamos para cancelar β Dividimos la ecuación 3 en la ecuación 1
6.4010− [3.00] [1.50] = 3.2010− [1,50] [1,50] 3.00 2=[ ] 1.50 2 = [2] 2 = 2 = =
=
Utilizamos la ecuación 1 para sustituir las incógnitas en la ecuación de velocidad
=
[] [] 3.2010− = [1,5] [1,5] 3.2010− = × 3.375 3.20 × 10− = 3,375 , = Sustituimos en la ecuación
= [] [] , × [ ][] ⁄ × 2. Determine el orden de la reacción y la velocidad inicial de desaparición de X cuando su concentración es 0.60M y la de Y es 0.70M. Asumiendo la reacción X + Y ↔ Z, a partir de los siguientes datos tomados a 380 K.
A
B
Velocidad inicial de desaparición de X( M/s )
0.10
0.50
0.20
0.30
0.127
0.40
0.60
1.020
0.20
0.60
0.254
0.40
0.30
0.509
0.053
V
A B
V 2 V 1
k A B
0.127 M / S
k A B
0.53 M / S
Aplicamos Ecuación
V
0.239
0.239
0.30 0.50
0.6
0,053 ⁄ 0,053 K= = = = 0,108M [ ] (0,70) 0,49 V = k[A] = 0,108 × (0,60) = 0,0388 V 3 V 4
k A B
381 M / S
k A B
76.6 M / S
Aplicamos Ecuación
V
4.973
4.973
0.60 0.40
1.5
0,127 ⁄ 0,127 K= = = = 0,259M [ ] (0,70) 0,49 V = k[A] = 0,127 × (0,60) = 0,155 V 4 V 5
k A B
76.6 M / S
k A B
152.3 M / S
Aplicamos Ecuación
K=
V
0.502
0.502
0.60 0.30
2
0,120 ⁄ 0,120 = = = 2,08M [ ] (0,70) 0,49
V = k[A] = 2,08 × (0,60) = 0,748
3. Determine la gráficamente la energía de activación para la reacción de descomposición del óxido nitroso en una molécula de nitrógeno y un átomo de oxígeno. Considerando las
constantes de velocidad de segundo orden medidas a diferentes temperaturas que se presentan a continuación. T (°C)
K (1/M.s)
600
1.87 10−
650
0.011
700
0.057
750
0.244
−
a. ln(1.8710− ) = (.)()
7254.6 = (6.3)(7254.6) = 45703.9 = 45.704 6.3 =
−
b. ln(0.011) = (.)()
7670.1 = (4.51)(7670.1) = 34592.2 = 34.6 4.51 =
−
c. ln(0.057) = (.)()
8085.6 = (2.86)(8085.6) = 23124.8 = 23.12 2.86 =
−
d. ln(0.244) = (.)()
8501.13 = (1.41)(8501.13) = 11986.6 = 11.9 1.44 =
Grafico LnK Vs 1/T(K -1) 0 0,00095 0,001 0,00105 0,0011 0,00115 0,0012 -2 K n L
-4
Ln K
-6
y = -29046x + 26,979
Lineal (Ln K)
-8
1/T(K-1)
=
ó: =
= = = Se infiere mediante la gráfica que la energía de activación es inversamente proporcional a la constante de velocidad.
ANEXO 3. FISICOQUIMICA A EVALUAR A partir de la caracterización base presentada en el entorno de conocimiento, genere la siguiente tabla: Parámetro Fisicoquímico Temperatura ambiente (°C)
Temperatura del agua (°C)
Normatividad que lo rige Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas.
Oxígeno disuelto (mg/L)
Decreto 1594/84. Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas.
% de Saturación de Oxigeno (%)
Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. DECRETO 475 de 1998 (marzo 10). Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. Decreto 1594/84 para los diferentes usos y con el Decreto 475/98. Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas.
CO2 (Mg/L)
pH (Unidades de pH)
Alcalinidad total (mg/L)
DECRETO 475 DE 1998. Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas.
Problemática asociada Estabilidad de estas variables
El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. Es un indicador de cómo de contaminada está el agua o de lo bien que puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal. Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir. Porcentaje de saturación presenta una declinación El aumento de CO2 en ríos, mares genera acidificación de los mismos, puede generar gran impacto biológico, ya que puede afectar los organismos marinos como corales, moluscos, crustáceos, al igual que la vegetación existente. Se debe mantener un pH balanceado ya que de lo contrario sería crítico para la vida acuática sana. Los peces y otros organismos se ven directamente afectados, un alto o bajo pH puede romper el balance químico del agua y movilizar contaminantes generando toxicidad en el agua disminuyendo las poblaciones existentes en el lecho acuático. Un alto nivel de alcalinidad afecta negativamente la nutrición de las plantas, el agua que se utiliza para riego de las plantas y que contiene altos niveles de carbonatos dañas las plantas, un pH alto y un nivel de alcalinidad elevado son una combinación pésima para el riego de plantas.
Conductividad eléctrica (µs/cm)
Turbiedad (UNT)
Ortofosfatos (mg/L) Dureza Cálcica (mg/L)
Solidos Totales (mg/L)
Solidos Disueltos (mg/L)
Solidos Suspendidos (mg/L)
Nitratos (mg/L) Nitritos (mg/L) Amonio (mg/L)
Decreto 475/98 para calidad de agua segura. Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas.
ISO 7027. (1999). DIN 38404-10. (1995) NMX-AA-038-SCFI-2001 NOM-127-SSA1-1994 DECRETO 475 de 1998 (marzo 10) DECRETO 475 de 1998 (marzo 10) DECRETO 475 DE 1998. Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. Decreto 475/98 Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. Decreto 475/98 Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. Decreto 475/98 Directiva 2000/60/CE por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. Decretos 1594/84 y 475/98 Decretos 1594/84 y 475/98 Decretos 1594/84, 475/98 y la Resolución 2115/07.
El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC. La turbidez puede impactar los ecosistemas acuáticos al afectar la fotosíntesis, ya que limita el paso de la luz solar, al igual que limita la respiración y reproducción de la vida acuática. Las aguas turbias generan que el agua se caliente y se reduzca la concentración de oxígeno en el agua. Mayor variación espacial Se registra poca variación entre estaciones
Estabilidad de estas variables
Estabilidad de estas variables
Variable que presentó la mayor variación e nte estaciones
Registraron poca variación entre estaciones Registraron poca variación entre estaciones Registraron poca variación entre estaciones
BIBLIOGRAFÍA
Chang, R. (2002). QUIMICA 7 Edicion. Mexico D.F: McGRAW HILL. Cusaria, A. A. (2007). Rev. Tecnol. – Journal of Technology • Volumen 9 No. 1. Obtenido de Evaluación de la huella ecológica por emisiones de CO2 como GEI debido a las fuentes fijas y moviles en el valle de Sogamoso: http://www.uelbosque.edu.co/sites/default/files/publicaciones/revistas/revista_tecnologia/ volumen9_numero1/evaluacion_huella-ecologica9-1.pdf Rodriguez, H. (20 de Junio de 2005). Sogamoso Reclama un Aire mas Puro.
EL TIEMPO.
Secretaria general de la Alcaldía Mayor de Bogotá. (1998). DECRETO 475 DE 1998, por el cual se expiden normas técnicas de calidad del agua potable. DIARIO OFICIAL. AÑO CXXXIII. N. 43259. 16, MARZO, 1998. PAG. 43. Recuperado de: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=1327
Ministerio de La Protección Social. DECRETO NÚMERO 1575 DE 2007. (Mayo 9). Por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano. Recuperado de: https://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/pdf/Disponibilidaddel-recurso-hidrico/Decreto-1575-de-2007.pdf
MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL. MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL. RESOLUCIÓN NÚMERO 2115. (22 JUN 2007). Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. Recuperado de: file:///C:/Users/Ruben%20Gomez/Desktop/Resoluci%C3%B3n_2115__de_2007.pdf
Parámetros Fisicoquímicos. Alcalinidad. Recinto Universitario de Mayagüez. Recuperado de: http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-alcalinidad.pdf
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Resolución 0631. (17 de Marzo de 2015). Por la cual se establecen los parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan en otras disposiciones. Recuperado de: http://www.andi.com.co/ambiental/siteassets/res631vertimientos.pdf
Plan de Ordenación y Manejo Ambiental de la Microcuenca de las Quebradas Las Panelas y La Balsa. Corporación Autónoma Regional del Tolima- CORTOLIMA. Empresa Ibaguereña de Acueducto y Alcantarillado – IBAL. Recuperado de: https://www.cortolima.gov.co/sites/default/files/images/stories/centro_documentos/estudios/cuen ca_panelas/DIAGNOSTICO/2.11CARACTERIZACION_AMBIENTAL.pdf
