Actividad de integradora quimica.

Universidad  Autónoma  De Nuevo León[pic 1]

Preparatoria Núm. #25
“Dr. Eduardo Aguirre Pequeño”

Actividad Integradora 1

Equipo:
Samuel Alejandro Silva-1796542
Marco Antonio Soto Reyna-1798707
Saúl Abraham Castro-1828529
Ana Lilia Maldonado-1807776
Maryan Cantú-1831003
Fernanda Flores-1809481

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

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