Informe fisicoquimica.

Solubilidad de O2 y CO2 en agua

Andrés 1 Farfán 1, Jessica Criollo.

Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas, Carrera de Ingeniería Ambiental

Asignatura: Fisicoquímica, Cuenca – Ecuador, Fecha de entrega: 22-09- 2015

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PRESENTACION

En el desarrollo del presente trabajo abordaremos el tema de la solubilidad de O2 y CO2 en todos los cuerpos de agua en general (ríos, lagos, mares, etc.), el cómo y porque se dan estos fenómenos y las consecuencias que tienen los mismos sobre las condiciones de vida de los organismos de estos ecosistemas, tanto en la flora como también en la fauna.

OBJETIVOS

• OBJETIVO GENERAL:

• Estudiar la solubilidad del O2 y del CO2 en los cuerpos de agua.

• OBJETIVO ESPECIFICO:

• Determinar las razones y condiciones por las que se da este fenómeno.
• Establecer los efectos que tienen la solubilidad de estos gases en la vida de los cuerpos de agua.

EXPOSICION.

Solubilidad de O2.

La entrada de oxígeno al agua envuelve dos procesos: la entrada de oxígeno atmosférico y la generación de oxígeno dentro del cuerpo de agua por la actividad de organismos fotosintéticos. Para el primer proceso es necesario un gradiente apropiado basado en las diferencias entre las presiones parciales de oxígeno en la atmósfera y en el agua. La dirección y velocidad de transferencia del oxígeno al agua dependen de tres factores:

(i) la magnitud del gradiente de concentración

(ii) el grosor de la película superficial [la razón de difusión molecular de oxígeno a 24°C es de sólo 2.3 x 10-5 cm2/segundos, requiriéndose años para que trazas de oxígeno logren penetrar 5 metros a través de la superficie]

(iii) la turbulencia [ej. en áreas de cascadas y represas la alta presión de la corriente de agua lleva a solución los gases atmosféricos, además de la absorción debida a la ruptura de la tensión superficial del agua.]

Aunque la abundancia de oxígeno en la atmósfera es relativamente alta, su solubilidad es baja (a causa de su baja solubilidad) al compararla con la solubilidad del bióxido de carbono (Tabla 1). (1)

Tabla 1: Abundancia de gases más comunes en aire no-contaminado y su solubilidad en agua.

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Efectos de la solubilidad de 02 sobre la vida acuática.

La supersaturación de gases puede afectar adversamente la vida acuática, se han reportado niveles de sobresaturación letales para organismos acuáticos en manantiales, ríos, pozos, lagos, estuarios y agua de mar. Las condiciones de vida en un cuerpo de agua se basan en la cantidad de oxígeno disuelto, es decir en su calidad de agua.

Tabla 2: Calidad del agua en función del % saturación de oxígeno.

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Solubilidad de CO2.

El CO2 atmosférico entra en el océano por intercambio gaseoso dependiendo de la velocidad del viento y de la diferencia de las presiones parciales entre la atmósfera y el océano. La cantidad de CO2 captado por el agua de mar es función de la temperatura a través del efecto de la solubilidad. La solubilidad aumenta a bajas temperaturas. Así pues las aguas frías absorben mas CO2 que las cálidas.

El coeficiente de solubilidad del C O2 en agua es de 0,57 mL de C O2 por cada mL de agua, lo que hace que sea unas 20 veces  más soluble y unas 20 veces más difusible que el O2.

El dióxido de carbono se disuelve ligeramente en agua para formar un ácido débil llamado ácido carbónico. Este comportamiento químico explica por qué el agua, que normalmente tiene un pH neutro de 7, tiene un pH ácido de aproximadamente 5.5 cuando ha sido expuesta al aire.

Debido a las actividades humanas, la cantidad de CO2 liberada a la atmósfera ha estado aumentando enormemente durante los últimos 150 años. Como resultado, ha excedido la cantidad absorbida por océanos principalmente ya que estos son los cuerpos de agua más grandes que existen, incrementando de forma alarmante la acidez de los océanos.(2)

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