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QUIMICA DEL NITROGENO Y EL AZUFRE Y OZONO


Enviado por   •  2 de Noviembre de 2016  •  Apuntes  •  2.009 Palabras (9 Páginas)  •  568 Visitas

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 QUIMICA DEL NITROGENO Y EL AZUFRE Y OZONO

La química del azufre y el nitrógeno en el aire se estudia en forma paralela debido a las grandes diferencias y semejanzas que existen entre estos dos elementos.

El azufre y el nitrógeno se caracterizan por ser  elementos poco reactivos e inocuos para los humanos. Los dos son necesarios para la vida.

 El Nitrógeno es el principal componente de la atmosfera lo que genera que sus reacciones se  generen en la atmosfera.

El azufre  es el decimosexto elemento más abundante en la corteza terrestre, encontrándose presente primordialmente en la forma de sulfatos en su mayora como yeso  (Ca SO4). 10 H2O.  También se encuentra en cantidad  significativa  en algunos combustibles (madera, carbón, combustóleo, gasolina). LA mayoría de las reacciones del azufre se dan por elementos componentes del suelo.

Tanto los óxidos de nitrógeno como los de azufre  o contribuyen  la formación de PM 10.

A continuación se muestran las reacciones de oxidación y reducción del azufre y del nitrógeno en la atmosfera.

Reducción

Forma elemental

Oxidación  primera etapa

Oxidación segunda etapa

Hidrólisis

Alta presión, alta temperatura, catalizador

Oxigeno atmosférico altas temperaturas (combustión)

Bajas temperaturas (formación de herrumbre)

Lentamente en la atmosfera

Rápido en reactor catalítico

Velocidad depende de humedad atmosférica

NH3

N2

NO

NO2

HNO3

Amoniaco

Nitrógeno elemental

Oxido de nitrógeno

Bióxido de nitrógeno

Acido Nítrico

H2S

S

SO2

SO3

H2SO4

Sulfuro de hidrogeno

Azufre elemental

Bióxido de azufre

Trióxido de azufre

Acido Sulfúrico

Por oxidación se entiende la adición de oxigeno y por reducción la adición de hidrogeno.

Los productos de la reducción son anhídrido sulfuroso y amoniaco los cuales son tóxicos a elevadas concentraciones. En la atmosfera existen a bajas concentraciones.

Los productos de la oxidación son gases a temperatura ambiente. De los óxidos de azufre , solamente el SO2 reviste importancia ambiental y es el indicador de contaminación

El nitrógeno puede formar 6 gases diferentes al oxidarse, pero tan solo tres  son de interés desde el punto de vista ambiental NO,  NO2 y N2O, siendo el NO2 el indicador de contaminación ambiental:

Fórmula

Nomenclatura sistemática

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

N2O

Monóxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (I)

Óxido nitroso
(anhídrido hiponitroso)

NO

Monóxido de nitrógeno

Óxido de nitrógeno (II)

Óxido nítrico

N2O3

Trióxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (III)

Anhídrido nitroso

N2O4

Tetróxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (IV)

Tetróxido de nitrógeno

NO2

Dióxido de nitrógeno

Óxido de nitrógeno (IV)

Dióxido de nitrógeno

N2O5

Pentaóxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (V)

Anhídrido nítrico

Oxidos de Azufre

El azufre presente en los combustibles, al ser quemados estos, reacciona con el oxigeno del aire para formar  bióxido de azufre que es emitido a la atmosfera:

S  + O2 = SO2

El bióxido de azufre es un gas incoloro con un olor irritante característico. Este olor es perceptible a diferentes niveles, dependiendo de la sensibilidad individual, pero generalmente se percibe entre 0.3-1.4 ppm y es fácilmente notable a 3 ppm (Baxter, 2000; Wellburn, 1994). Es irritante a los ojos, garganta y vías respiratorias. La sobre exposición en el corto tiempo causa inflamación e irritación, provocando ardor en los ojos, tos, dificultades respiratorias y sensación de tensión en el pecho.

En la atmosfera,  una parte del bióxido de azufre  se precipita al suelo formando sulfato de Calcio  (inerte)en virtud de la presencia de carbonato de calcio en los suelos, convirtiéndose esta en una de las formas de atrapar el bióxido de azufre formado por combustión (Estrategia global):

CaCO3 + SO2 + 0.5 O2  = CaSO4 + CO2

 

Si se analiza en detalle la ecuación anterior, se observa que se produce CO2 que se estaría emitiendo  a la atmosfera lo cual es motivo de preocupación, sin embargo es menos perjudicial que agregar a la atmosfera cantidades equivalentes de SO2 por los daños que este causa.

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