Resumen de Química

Año 2000 9-D

El Aire

Es una mezcla de gases, que pueden ser separados por destilación, ya que todos tienen distintos puntos de ebullición. El proceso para hacer destilación fraccionada con el aire consiste en enfriar el aire a -200°, así, todos los gases se transforman en líquido, excepto el neón y el helio, que son eliminados. Después se va recalentando lentamente y se van sacando los gases uno por uno.

Nitrógeno: 78% del aire.

- Se puede usar para hacer compuestos llamados nitratos, que sirven para hacer fertilizantes. El nitrógeno puede ser transformado a nitratos también por la bacteria y por los rayos.

- Para llevar alimentos congelados (en estado líquido).

- Para tener atmósferas inertes (no inflamables).

- Para la medicina.

- Pasa de estado líquido a gaseoso en la destilación con -197°.

Oxígeno: 20%.

- Para respirar (sin él, moriríamos). Se usa en tubos de respiración de buceo o astronautas.

- Para trabajar el metal (eliminar impurezas en el metal o para un soplete, ya que cuando se mezcla con acetileno o etileno, produce una llama muy caliente).

- Líquido a gaseoso con 0°.

CO2, H2O, Gases Nobles (helio, argón): 1%.

Usos de los gases nobles

- Iluminación, argón en ampolletas normales, neón en letras de colores, kriptón y xenón en lamparas potentes.

- Atmósferas inertes

- Helio es liviano, hace que los globos floten.

El aire es muy importante porque da lugar a la vida. Da los elementos básicos para que las células de las que estamos formados funcionen. El nitrógeno provee de nitratos, importantes para fertilizar la tierra, el vapor de agua se condensa y cae como lluvia, el dióxido de carbono es absorbido por las plantas para que estas vivan y para producir oxígeno (fotosíntesis: CO2 + energía(sol) + H2O = O2 + glucosa), y las plantas son fundamentales para ser ingeridas por nosotros.

Contaminación del aire:

- Óxidos de azufre (SOx):

Los combustibles fósiles son los que contienen azufre y cuando son quemados liberan esta sustancia a la atmósfera. También se libera con las erupciones volcánicas. Daña las vías respiratorias.

- Óxidos de Nitrógeno (NOx):

En los motores de combustión, la temperatura es suficientemente alta para combinar el nitrógeno con el oxígeno, produciendo este dañino gas. Irrita las vías respiratorias y las membranas oscilares. Se puede utilizar un catalizador para evitar su liberación.

Estos dos primeros gases tienen las particularidad de que si son combinados con agua, pueden producir lluvia ácida, que destruye metales, disuelve metales pesados bajo la tierra, los que son tóxicos, y corroe metales, mármol, etc.

- Monóxido de carbono (CO):

Se produce cuando hay poco oxígeno y por ende el nivel de este gas iguala al del carbono. Es tóxico porque no permite el transporte de gases por la hemoglobina. Para evitarla, debe haber + oxígeno.

- Ozono (O3):

Existe en la atmósfera, pero si baja a nivel de tierra es una contaminante. Produce envejecimiento prematuro.

- Elementos Particulados:

Son elementos sólidos en suspensión. Usualmente se hablas del humo, que son partículas minúsculas de carbón y plomo.

- Hidrocarburos (HC):

Si no se queman en la combustión, pasan al aire y producen problemas cancerígenos y al hígado. Un catalizador evita que salga a la atmósfera.

El Agua

El agua es el líquido principal en el cuerpo humano. Un humano pierde mucha agua cada día, la mayoría en orina y sudor, y el resto en vapor de agua por la respiración. Toda esta agua perdida debe ser reemplazada. Si no, la sangre se pone + densa, y la persona muere en 4 o 5 días.

100° P.E.

0° P.F.

Ciclo del agua:

1- Se evapora agua de mares y océanos para formar nubes.

2- Las nubes son transportadas por el viento y se juntan tierra adentro donde las gotas chicas se juntan para formar gotas más grandes y caer como precipitaciones.

3- Algo de la agua que cae forma arroyos, y la otra parte es absorbida por la tierra para formar depósitos, que surgen y se juntan con los arroyos para formar ríos, que llegan al océano y completan el ciclo del agua.

Tratamiento del agua:

Río Mapocho y Río Maipo pasan a ser agua potable.

- Filtrar:

Con piedras y arena.

- Estanque de sedimentación:

Aquí se deja el agua quieta hasta que los contaminantes pasan al fondo, y después se sacan los contaminantes por una vía y el agua por otra.

- Aireación:

El agua es oxigenada.

- Estanque de sedimentación:

Se repite el proceso anterior.

- Lodos:

Todos los residuos de los estanques de sedimentación pasan a una cámara especial. Estos lodos son tóxicos, pero se les pueden dar varios usos. Al poner bacteria en los lodos, esta se come los tóxicos, liberando en el proceso gas metano. Así, se utiliza el gas metano como combustible y el lodo purificado como fertilizante.

- Desinfectar agua:

Para hacer esto se puede burbujear al agua con ozono o cloro (que desinfecta permanentemente y es mejor). Después todo pasa a ser almacenado y posteriormente distribuido a los hogares.

Aguas duras y blandas:

Las aguas duras son aquellas que tienen iones de calcio y/o magnesio (Mg2+, Ca2+). Las aguas duras cortan el jabón, y por consiguiente, no producen espuma. Las aguas blandas si producen espuma.

Las aguas duras tienen las ventajas de tener mejor sabor, ser buenas para los huesos y posiblemente evitar problemas al corazón. Pero dejan residuos en teteras y recipientes, aparte de ser malas para disolver el jabón.

Para transformar aguas duras en aguas blandas:

- Hirviéndola:

Si el agua tratada es de dureza temporal, al hervirla pasa a ser agua blanda.

- Cambiar los iones de calcio y magnesio por sodio:

Si se pasa el agua por resina (plástico) de cambio iónico, pasa a ser blanda. Si la resina se agota, se lava con sal gruesa para cargarla de iones de sodio y eliminar los iones de calcio y magnesio. Sirve para dureza temporal y permanente.

- Destilar:

Aquí, el agua debe ser evaporada, para que deje atrás todos los compuestos disueltos. Después se condensa para obtener el agua blanda. Es buen método, pero muy caro.

Contaminación del agua:

- Fertilizantes:

Aunque benefician en la tierra, son contaminantes en el agua. Si caen al agua, aumentan el crecimiento de las algas en el lecho. Crecen tanto, que tapan la superficie, y no dejan entrar sol. Las plantas acuáticas mueren por esto. La bacteria pronto comienza a descomponer a las plantas muertas. La cantidad grande de bacteria en el agua agota el oxígeno en esta, y los animales acuáticos mueren.

También pueden contaminar los fertilizantes de nitratos, que pueden afectar a guaguas que tomen agua con estos e incluso puede ayudar a padecer cáncer de estómago.

- Aguas servidas:

Pueblos sin sistema de alcantarillado y granjas a veces desechan directamente en los ríos. Los deshechos tienen bacteria que es dañina para los humanos y algunos animales. Además, la bacteria absorbe el oxígeno del agua y los animales acuáticos se ven afectados.

- Detergentes:

A veces pasan directamente a los ríos, y como no pueden ser eliminados por la bacteria (con excepción de los biodegradables), siguen por el curso de agua y producen una cobertura que afea la superficie del agua. Además, mata a los animales acuáticos.

- Deshechos de las fábricas:

Las fábricas pueden botar mercurio, por ejemplo, que no mata a los peces, pero se almacena en ellos, y eventualmente envenena a los humanos con su carne. También envenenan el plomo y los deshechos radioactivos.

- Calor:

Muchas fábricas y terminales de energía utilizan agua de los ríos para enfriar tubos o mecanismos calientes. Esto calienta el agua con la que se enfría, y después esta agua es devuelta al río con altas temperaturas y los peces mueren. Esto se puede solucionar con torres de enfriamiento, que dejan correr el agua desde la altura y cuando llega a la base, el agua ya está fría.

- Petróleo:

Si un barco que acarrea petróleo choca o encalla, el petróleo que acarrea se suelta en grandes masas. Este tapa una gran superficie del océano y afecta a las aves acuáticas, envenenándolas o tapando sus alas, de modo que no pueden volar para buscar comida. Si llega a la costa, mata todas las formas de vida en las rocas. La bacteria si puede eliminar el petróleo, pero es un proceso demasiado lento. Es más rápido si se rocía el petróleo con sustancias químicas o si se absorbe con esponjas especiales.