ACTIVIDAD-INTEGRADORA-IIi
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Universidad Autónoma De Nuevo León<br />
Preparatoria No.7<br />
QUIMICA II<br />
Lucero Sairel Abencerraje Chávez #1<br />
Cesar Abraham Leal Gómez #26<br />
Claudia Michelle Lefranc López #27<br />
Rubén Alejandro Villarreal Pérez #44
INTRODUCCION<br />
El ciclo del carbono es un ciclo biogeoquímico por el cual el<br />
carbono se intercambia entre la biosfera, la litosfera,<br />
la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra. Los conocimientos<br />
sobre esta circulación de carbono posibilitan apreciar<br />
la intervención humana en el clima y sus efectos sobre<br />
el cambio climático.<br />
El carbono (C) es el cuarto elemento más abundante en el<br />
Universo, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno (O). Es el<br />
pilar de la vida que conocemos. Existen básicamente dos formas<br />
de carbono: orgánica (presente en los organismos vivos y<br />
muertos, y en los descompuestos) y otra inorgánica, presente en<br />
las rocas.
Diagrama del Ciclo del Carbono<br />
El ciclo básico comienza cuando las plantas toman el carbono del C02 del agua(plantas<br />
acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía dela luz del Sol<br />
producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.), y liberan oxígeno (02 )<br />
al aire, al agua o al suelo, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono<br />
(CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. El carbono (del CO2) pasa a<br />
formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y<br />
proteínas, y el oxígeno es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración. Así,<br />
el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan,<br />
reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de éste carbono es<br />
liberado:<br />
En forma de CO2por la respiración, o como producto secundario del metabolismo,<br />
pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se<br />
alimentan de los herbívoros. En última instancia, todos los compuestos del carbono se<br />
degradan por descomposición, y el carbono que es liberado en forma de CO2, es<br />
utilizado de nuevo por las plantas. Así el carbono pasa a ellos colaborando en la<br />
formación de materia orgánica.
3. Los desechos de plantas, animales así como restos de organismos se descomponen<br />
por la acción de ciertos hongos y bacterias, durante este proceso de putrefacción se<br />
desprende CO2.<br />
c) Representación simbólica de las principales reacciones químicas llevadas a<br />
cabo en dicho ciclo.<br />
1. Fotosíntesis y Respiración de las plantas<br />
CO2 + H2O + energía CH2O (carbohidrato) + O2<br />
2. Procesos Rápidos Oceánicos<br />
CO2 + CO3 2- (carbonato) + H2O 2HCO3- (bicarbonato)<br />
3.formación del ácido carbónico:<br />
CO2 + H2O « H2CO3 (ácido carbónico)<br />
El ácido carbónico meteoriza los silicatos a calcio, magnesio y dos iones de<br />
bicarbonato:<br />
(Ca, Mg)SiO3 (roca silicato) + 2CO2 + 3H2O ----->(Ca, Mg)2 + 2HCO3- (bicarbonato)+<br />
Si(OH)4<br />
Los iones liberados de calcio, magnesio, y bicarbonato son llevados por los ríos al<br />
océano. En el océano, los organismos utilizan los iones para formar cochas de<br />
carbonato cálcico. Esta reacción predominantemente es realizado por organismos,<br />
pero, también puede ocurrir inorgánicamente:<br />
Ca2+ + 2HCO3- -----> CaCO3 (carbonato cálcico) + CO2 + H2O<br />
metamorfismo<br />
CaCO3 (carbonato cálcico) + SiO2 (cuarzo) -------->CaSiO3 (rocas de silicatos)+ CO2<br />
El metamorfismo de rocas carbonatos libera una molécula de CO2, que es liberada a la<br />
atmósfera mediante el vulcanismo. La ecuación simplificada para el ciclo de rocas es:<br />
CaSiO3 (rocas de silicatos)+ CO2 CaCO3 (carbonato cálcico)+ SiO2<br />
d) Como se ha incrementado la concentración de CO2 en la atmosfera y que lo ha<br />
ocasionado.<br />
La quema de combustibles fósiles ha producido más de las tres cuartas partes del<br />
aumento de CO2 atribuido a la actividad humana en los últimos 20 años. El resto de<br />
este aumento se debe principalmente a cambios en el uso de la tierra, en particular la<br />
deforestación.<br />
De manera natural, la atmósfera está compuesta en un 78.1% de nitrógeno, un 20.9%<br />
de oxígeno, y el restante 1% por otros gases, entre los que se encuentran el argón, el<br />
helio, y algunos gases de efecto invernadero, como el bióxido de carbono (0.035%), el<br />
metano (0.00015%), el óxido nitroso (0.0000016%) y el vapor de agua (0.7%).
Derivado de la actividad humana, una gran cantidad de gases han sido emitidos a la<br />
atmósfera, lo que ha cambiado ligeramente la composición de la misma. Como ejemplo<br />
se puede mencionar que la concentración de varios de los gases de efecto invernadero<br />
ha aumentado.<br />
En los últimos trescientos años la cantidad de bióxido de carbono aumentó de 280 a<br />
368 miligramos por metro cúbico (mg/m3 o partes por millón); la de metano, de 0.7 a<br />
1.75 mg/m3; y la de óxido nitroso, de 0.27 a 0.316 mg/m3. Esto significa que, en<br />
volumen, ahora el bióxido de carbono es el 0.046% de la atmósfera en lugar del<br />
0.035%; el metano ahora es el 0.00037% en lugar del 0.00015%, y el óxido nitroso es<br />
el 0.00000187% en vez del 0.0000016%.<br />
Aunque estas concentraciones son muy pequeñas comparadas con las del oxígeno o el<br />
nitrógeno, el cambio en ellas realmente está afectado al planeta.<br />
e) Efectos de dicho incremento.<br />
Las emisiones de gases de efecto invernadero previstas hasta mediados de este siglo<br />
provocarán sequías devastadoras y un incremento continuado del nivel del mar<br />
durante los próximos mil años, con independencia de los esfuerzos que haga el mundo<br />
a partir de ahora para reducir sus emisiones futuras.<br />
Esta es la tremenda conclusión a la que ha llegado un equipo internacional de<br />
científicos (norteamericanos, suizos y franceses) tras analizar las cantidades actuales<br />
de dióxido de carbono en la atmósfera y darse cuenta, además, de que el CO2<br />
mantiene sus máximos niveles de concentración atmosférica durante mucho más<br />
tiempo que otros gases de efecto invernadero.
A pesar que en épocas anteriores, la luminosidad solar era menor, la temperatura<br />
media del planeta se ha mantenido prácticamente constante, y dentro de unos límites<br />
apropiados para la vida. Este hecho puede ser posible en parte gracias a la existencia<br />
de mecanismos de control a nivel planetario capaces de mantener la temperatura del<br />
planeta en un nivel óptimo. Uno de estos mecanismos es el efecto invernadero<br />
producido por gases como el dióxido de carbono. La alteración abiótica de estos<br />
mecanismos de control puede producir consecuencias no deseadas. Actualmente es un<br />
hecho demostrado el incremento de la concentración de dióxido de carbono en la<br />
atmósfera, lo que ya no es demostrable es que el medio grado de incremento en la<br />
temperatura media anual sea consecuencia de lo anterior. A pesar de que nadie niega<br />
el efecto invernadero del dióxido de carbono, nadie es capaz de predecir las<br />
consecuencias de su aumento con un índice de fiabilidad alto, a pesar que la mayoría<br />
de hipótesis suele converger en un incremento de la temperatura media del planeta de<br />
entre 3 y 5'5 °C. En tales predicciones entran en juego multitud de variables físicas y<br />
biológicas, muchas de ellas con un efecto regulador poco conocido o muy complejo. Es<br />
por eso que los modelos que nos proporcionan las predicciones son complicados<br />
juegos de ecuaciones y diferenciales que tan solo puede resolver un ordenador muy<br />
potente, y que a pesar de su complejidad no dejan de ser limitados, y en muchos casos<br />
incompletos. La naturaleza dispone de mecanismos capaces de amortiguar en un<br />
principio el incremento de CO2, principalmente incrementando la actividad<br />
fotosintética de las plantas, y mediante la disolución de éste en las aguas oceánicas (en<br />
forma de bicarbonatos principalmente). También dispone, de mecanismos de<br />
realimentación positivos, tales como la liberación del metano ( gas invernadero más<br />
eficaz que el dióxido de carbono) contenido en el permadrost (tierra con agua<br />
congelada---- tundra), al fundirse éste.<br />
f) Reacciones químicas que intervienen en el calentamiento global.<br />
Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del<br />
efecto descrito, son:<br />
1. VAPOR DE AGUA (H2O):<br />
El vapor de agua es un gas que se obtiene por evaporación o ebullición del agua<br />
líquida o por sublimación del hielo. Es inodoro e incoloro.<br />
Muy enrarecido, el vapor de agua es responsable de la humedad ambiental. En ciertas<br />
condiciones, a alta concentración, parte del agua que forma el vapor se condensa y se<br />
forma niebla o, en concentraciones mayores, nubes<br />
2. DIOXIDO DE CARBONO/CO2):<br />
El dióxido de carbono, también denominado óxido de carbono (IV), gas carbónico y<br />
anhídrido carbónico (los dos últimos cada vez más en desuso), es un gas cuyas
moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula<br />
química es CO2.<br />
Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O. Es una molécula lineal y no<br />
polar, a pesar de tener enlaces polares. Esto se debe a que, dada la hibridación del<br />
carbono, la molécula posee una geometría lineal y simétrica.<br />
3. METANO (CH4):<br />
El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano1) es el hidrocarburo alcano más<br />
sencillo, cuya fórmula química es CH4.<br />
Cada uno de los átomos de hidrógeno está unido al carbono por medio de un enlace<br />
covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y<br />
presiones ordinarias<br />
4. OXIDOS DE NITROGENO (N2O):<br />
El término óxidos de nitrógeno (NxOy) se aplica a varios compuestos químicos<br />
binarios gaseosos formados por la combinación de oxígeno y nitrógeno<br />
5. OZONO (O3):<br />
El ozono (O3), es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de<br />
oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno. Cada<br />
átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando<br />
moléculas de Ozono (O3).<br />
6. CLOROFLUORUCARBUROS (CFC):<br />
Los clorofluorocarbonos o clorofluorocarbonos, abreviados como CFC, (denominados<br />
también ClFC) es cada uno de los derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos<br />
mediante la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de flúor y/o cloro<br />
principalmente.<br />
g) Propuesta y postura personal sobre las acciones a tomar acerca del problema<br />
del calentamiento global.<br />
Acciones a tomar acerca del calentamiento global<br />
Utiliza menos agua caliente:<br />
Se utiliza mucha energía para calentar agua. Puedes usar menos agua caliente<br />
instalando una regadera de baño de bajo flujo (350 libras de dióxido de carbono por
año) y lavar tu ropa en agua fría o tibia en lugar de agua caliente (500 libras ahorradas<br />
por año)<br />
Utiliza un tendedero en lugar de la secadora cuando sea posible:<br />
Puedes ahorrar 700 libras de dióxido de carbono cuando utilizas el aire para secar tu<br />
ropa durante 6 meses del año.<br />
Desconecta los equipos electrónicos de los contactos cuando no los utilices:<br />
Aun cuando están apagados, aparatos como secadoras de cabello, cargadores de<br />
teléfonos celulares y televisores utilizan energía. De hecho, la energía utilizada para<br />
los relojes de la pantalla y los chips de memoria trabajando equivalen al 5% del<br />
consumo total de energía doméstica y emiten 18 millones de toneladas de carbono a la<br />
atmósfera cada año.<br />
Come menos carne:<br />
El metano es el segundo gas de invernadero más significativo y las vacas son uno de<br />
los más grandes emisores de metano. Su dieta de pasto y sus múltiples estómagos las<br />
hace producir metano, el cual exhalan con cada respiración.<br />
Compra alimentos frescos en lugar de congelados:<br />
La comida congelada utiliza 10 veces más energía para producirla.<br />
Compra alimentos orgánicos lo más posible:<br />
Los suelos orgánicos capturan y almacenan dióxido de carbono a niveles mucho más<br />
altos que las granjas convencionales. Si nosotros produjéramos nuestro maíz y frijol<br />
orgánicamente, removeríamos 580 mil millones de libras de dióxido de carbono de la<br />
atmósfera.<br />
Evita los productos con empaques pesados:<br />
Puedes ahorrar 1200 libras de dióxido de carbono si disminuyes tu basura en 10%.