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Sección 12: Compuestos ácidos y básicos y contaminantes químicos

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Sección 12: compuestos ácidos y básicos y contaminantes químicos ácidos y básicos; objetivo O.CN.Q.5.5: identificar elementos y compuestos por su importancia económica, industrial, medioambiental y cotidiana. Página de portada sin ejercicios.

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Solución — Página 160

Quimica 1° · 2024

Sección 12 — Compuestos ácidos y básicos y contaminantes químicos (página de presentación)

Esta página no contiene ejercicios: es la hoja de apertura de la Sección 12, que anuncia el objetivo de aprendizaje y los temas que se desarrollarán.

Objetivo O.CN.Q.5.5

Objetivo: Identificar los elementos químicos y sus compuestos principales desde la perspectiva de su importancia económica, industrial, medioambiental y en la vida diaria.

Esto significa que, además de reconocer la naturaleza de los compuestos, el estudiante debe valorar dónde se producen, para qué se usan y qué efectos generan en el ambiente y en la salud humana.

Temas de la sección

Nº	Tema
1	Compuestos ácidos y básicos
2	Contaminantes químicos ácidos y básicos

Contenido orientativo del objetivo (para preparar la sección)

Un ácido es un compuesto que en disolución acuosa dona iones hidrógeno, según la teoría de Brønsted–Lowry:

$\text{HCl} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_3\text{O}^{+} + \text{Cl}^{-}$

Una base es un compuesto que en disolución acuosa acepta protones:

$\text{NaOH} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Na}^{+} + \text{OH}^{-}$

En la escala de pH, los ácidos tienen $\text{pH} < 7$ , las bases $\text{pH} > 7$ y el agua pura $\text{pH} = 7$ a $25^{\circ}\text{C}$ . La relación de autoionización del agua es:

$K_w = [\text{H}_3\text{O}^{+}][\text{OH}^{-}] = 1{,}0 \times 10^{-14}$

Ejemplos de compuestos ácidos de importancia económica e industrial: ácido sulfúrico ( $\text{H}_2\text{SO}_4$ ), el más producido del mundo, usado en fertilizantes, metales y baterías; ácido clorhídrico ( $\text{HCl}$ ); ácido nítrico ( $\text{HNO}_3$ ) en fertilizantes y explosivos.

Ejemplos de compuestos básicos de importancia: hidróxido de sodio ( $\text{NaOH}$ , sosa cáustica) en jabones y papel; hidróxido de calcio ( $\text{Ca(OH)}_2$ , cal apagada) en construcción; amoníaco ( $\text{NH}_3$ ) en fertilizantes.

Ejemplos de contaminantes ácidos: óxidos de azufre ( $\text{SO}_2$ , $\text{SO}_3$ ) y óxidos de nitrógeno ( $\text{NO}$ , $\text{NO}_2$ ), que reaccionan con el agua de la lluvia originando lluvia ácida:

$\text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_3$

$4\text{NO}_2 + \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\text{HNO}_3$

Ejemplos de contaminantes básicos: amoníaco disuelto en efluentes industriales y en algunas aguas residuales, que elevan el pH y dañan ecosistemas acuáticos.

Respuesta: La Sección 12 introduce la identificación de compuestos ácidos y básicos y de los contaminantes químicos de esta clase, analizando su importancia económica, industrial, medioambiental y cotidiana (objetivo O.CN.Q.5.5).

Contenido de la página

SECCIÓN 12

OBJETIVO:

O.CN.Q.5.5. Identificar los elementos químicos y sus compuestos principales desde la perspectiva de su importancia económica, industrial, medioambiental y en la vida diaria.

TEMAS:

Compuestos ácidos y básicos
Contaminantes químicos ácidos y básicos

Ejemplos resueltos

Clasifica como ácido o base y determina el pH de una solución de HCl 0,01 M a $25^{\circ}\text{C}$ .

HCl se ioniza completamente: $\text{HCl} \rightarrow \text{H}_3\text{O}^+ + \text{Cl}^-$ , por lo tanto $[\text{H}_3\text{O}^+] = 0{,}01 \, \text{M} = 10^{-2} \, \text{M}$ .
Se aplica $\text{pH} = -\log[\text{H}_3\text{O}^+] = -\log(10^{-2})$ .
$\text{pH} = 2$ . Como $\text{pH} < 7$ , la solución es ácida.

Tabla

Clase	Ejemplos	Importancia destacada
Ácidos	$\text{H}_2\text{SO}_4$ , $\text{HCl}$ , $\text{HNO}_3$	Fertilizantes, metalurgia, baterías, explosivos
Bases	$\text{NaOH}$ , $\text{Ca(OH)}_2$ , $\text{NH}_3$	Jabones, papel, construcción, fertilizantes
Contaminantes ácidos	$\text{SO}_2$ , $\text{NO}_x$ , $\text{H}_2\text{SO}_3$ , $\text{HNO}_3$	Lluvia ácida, corrosión, daño a cultivos
Contaminantes básicos	$\text{NH}_3$ disuelto	Aumento del pH en aguas, toxicidad para fauna acuática

Diagrama

mindmap
  root((Sección 12))
    Compuestos ácidos y básicos
      HCl, H2SO4, HNO3
      NaOH, Ca(OH)2, NH3
      pH y autoionización del agua
    Contaminantes químicos ácidos y básicos
      SO2 y NOx (lluvia ácida)
      Amoníaco en aguas residuales

Fórmulas y ecuaciones

pH = $-\log[H_3O^+]$

$K_w$ = $[H_3O^+][OH^-]$ = 1{,}0 $\times$ $10^{-14}$

pOH = $-\log[OH^-]$

pH + pOH = 14 $\text{ (a }$ $25^{\circ}$ $\text{C)}$

HCl + $H_2O$ $\rightarrow$ $H_3O^+$ + Cl^-

NaOH + $H_2O$ $\rightarrow$ Na^+ + OH^-

$K_w$ = $[H_3O^+][OH^-]$ = 1{,}0 $\times$ $10^{-14}$

$SO_2$ + $H_2O$ $\rightarrow$ $H_2SO_3$

$4NO_2$ + $O_2$ + $2H_2O$ $\rightarrow$ $4HNO_3$

pH = $-\log[H_3O^+]$

Glosario (5)

Ácido (Brønsted–Lowry): Compuesto que en disolución acuosa dona protones (iones hidrógeno) a otra sustancia.
Base (Brønsted–Lowry): Compuesto que en disolución acuosa acepta protones provenientes del ácido.
pH: Escala logarítmica que mide la acidez o basicidad de una solución; pH = -log[H₃O⁺].
Lluvia ácida: Precipitación con pH inferior a 5,6 causada por óxidos de azufre y de nitrógeno disueltos en la atmósfera.
Contaminante químico: Sustancia liberada al ambiente en concentraciones que producen efectos adversos en ecosistemas o salud humana.

Preguntas para practicar

¿Por qué es importante estudiar la importancia económica, industrial, medioambiental y cotidiana de los compuestos químicos?

Porque los compuestos químicos están presentes en casi todos los procesos productivos (fertilizantes, metales, plásticos, farmacéuticos), y su uso y gestión determinan el desarrollo económico de un país; al mismo tiempo, su liberación incontrolada genera contaminación como la lluvia ácida o la eutrofización, por lo que comprenderlos permite tomar decisiones informadas sobre seguridad, salud y protección del ambiente.

Temas y conceptos clave

Compuestos ácidos y básicosContaminantes químicos ácidos y básicosImportancia económica, industrial, medioambiental y cotidiana de los compuestos químicosObjetivo O.CN.Q.5.5ÁcidosBasesContaminantes químicosImportancia industrial y ambiental de los compuestos

Fuentes y referencias

https://n9.cl/7mt9sb

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es un compuesto ácido según la teoría de Brønsted–Lowry?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cuáles son los contaminantes químicos ácidos y básicos más comunes?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué es importante estudiar la importancia económica e industrial de los compuestos químicos?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Estructura atómica y fórmulas químicas
• Nomenclatura básica de compuestos inorgánicos
• Concepto de reacción química y de equilibrio ácido-base
• Autoionización del agua y escala de pH

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Desarrollo del tema 1: Compuestos ácidos y básicos (página 161)

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SECCIÓN 12

https://n9.cl/7mt9sb

OBJETIVO:

O.CN.Q.5.5.Identificarloselementosquímicosysuscompuestos principales desde la perspectiva de suimportancia económica, industrial, medioambiental y en la vida diaria.

TEMAS:

1.:: Compuestos ácidos y básicos 2. Contaminantes químicos ácidos y básicos

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