Ministerio de Educación del Ecuador

166/210

Contaminantes químicos ácidos y básicos y sus consecuencias

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

Página 166

166 de 210

Anterior Página 166 / 210 Siguiente

Respuesta rápida

Contaminantes ácidos: SO₂ (lluvia ácida), NOₓ (irritación respiratoria), CO₂ (acidificación oceánica), drenaje ácido de minas. Básicos: NaOH/KOH, amoníaco, carbonatos, cal Ca(OH)₂: todos elevan el pH y dañan piel, peces y suelos.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 166

Quimica 1° · 2024

Ejercicio 1

Indago y elaboro un listado de contaminantes químicos ácidos y básicos e indico las consecuencias para los seres vivos.

Se deben completar los ocho espacios del mapa conceptual: cuatro contaminantes ácidos (caja azul, centro "CONTAMINANTES ÁCIDOS") y cuatro contaminantes básicos (caja amarilla, centro "CONTAMINANTES BÁSICOS"), indicando en cada uno su fuente y la consecuencia biológica.

Mapa conceptual: contaminantes ácidos

Número	Contaminante y fuente	Consecuencia para los seres vivos
1	Dióxido de azufre ( $\text{SO}_2$ ): combustión de carbón, petróleo y gas en plantas termoeléctricas y vehículos	Se disuelve en el agua atmosférica formando lluvia ácida ( $\text{H}_2\text{SO}_3$ , $\text{H}_2\text{SO}_4$ ); daña hojas, corrode piedras calizas y monumentos, y acidifica lagos y ríos
2	Óxidos de nitrógeno ( $\text{NO}_x$ ): escape de automóviles, industrias y generación eléctrica	Forman ácido nítrico ( $\text{HNO}_3$ ) en la lluvia ácida; irritan el sistema respiratorio humano, disminuyen la visibilidad y dañan el follaje
3	Dióxido de carbono ( $\text{CO}_2$ ): quema de combustibles fósiles y deforestación	Produce acidez oceánica ( $\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3$ ); dificulta la formación de conchas y esqueletos de corales, moluscos y plancton, y agrava el efecto invernadero
4	Compuestos de azufre en el suelo y agua (sulfatos y sulfuratos de minerales en desechos mineros): drenaje ácido de minas	Liberan ácido sulfúrico en ríos y suelos; eliminan nutrientes, matan peces y anfibios y barren la vegetación circundante

Mapa conceptual: contaminantes básicos (alcalinos)

Número	Contaminante y fuente	Consecuencia para los seres vivos
1	Hidróxidos de sodio ( $\text{NaOH}$ ) y potasio ( $\text{KOH}$ ): efluentes de industrias de jabones, detergentes, papel y textiles	Elevan el pH de ríos y lagos ( $\text{pH} > 9$ ); provocan irritación y quemaduras en la piel y mucosas de organismos acuáticos y humanos, y alteran la respiración celular de los peces
2	Amoníaco y compuestos amónicos ( $\text{NH}_3$ , $\text{NH}_4^+$ ): fertilizantes agrícolas, excretas ganaderas y residuos urbanos	En agua forma hidróxido de amonio ( $\text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^-$ ); es tóxico para peces a bajas concentraciones y contribuye a la eutrofización
3	Carbonatos y bicarbonatos alcalinos ( $\text{Na}_2\text{CO}_3$ , $\text{NaHCO}_3$ ): efluentes de lavanderías, curtidurías y plantas de tratamiento con exceso de cal	Aumentan la alcalinidad y el pH del agua; dañan branquias, alteran la osmoregulación de los organismos acuáticos y favorecen la precipitación de sales que cubren suelos
4	Cal viva (óxido de calcio, $\text{CaO}$ ) y cal apagada ( $\text{Ca(OH)}_2$ ): vertidos de construcción, industria del cemento y agroindustria	Al hidratarse forma $\text{Ca(OH)}_2$ , un fuerte base: provoca quemaduras alcalinas en piel y ojos, y sube el pH del suelo hasta valores letales para raíces y microorganismos

Resumen de la actividad

Los contaminantes ácidos se forman principalmente por la quema de combustibles fósiles y liberan $\text{H}^+$ , bajando el pH de agua, suelo y tejidos vivos.
Los contaminantes básicos provienen de industrias y fertilizantes y liberan $\text{OH}^-$ , elevando el pH por encima del rango tolerable ( $6{,}5$ – $8{,}5$ ) para la mayoría de los seres vivos.
Ambos alteran el equilibrio ácido-base interno de los organismos, provocando la muerte celular, el blanqueamiento de corales, la defoliation de bosques y la contaminación de fuentes de agua potable.

Respuesta

El mapa conceptual se completa con los ocho contaminantes indicados en las tablas, cada uno con su fuente y su consecuencia para los seres vivos.

Contenido de la página

ACTIVIDADES

1. Indago y elaboro un listado de contaminantes químicos ácidos y básicos e indico las consecuencias para los seres vivos.

Mapa conceptual superior: círculo central CONTAMINANTES ÁCIDOS con cuatro cajas numeradas (1 a 4) conectadas por flechas hacia el centro.

Mapa conceptual inferior: círculo central CONTAMINANTES BÁSICOS con cuatro cajas numeradas (1 a 4) conectadas por flechas hacia el centro.

Texto de Química — página 165.

Ejemplos resueltos

Si un río contaminado presenta $[\text{H}^+] = 1 \times 10^{-5}\,\text{M}$ , ¿es ácido o básico respecto al agua pura?

Aplico la definición de pH: $\text{pH} = -\log[\text{H}^+] = -\log(1 \times 10^{-5}) = 5$ .
Comparo con el pH neutro ( $\text{pH} = 7$ ): como $5 < 7$ , el agua es ácida.
Conclusión: la acidez indica contaminación con especies como $\text{SO}_2$ o $\text{NO}_x$ ; el agua es agresiva para peces y planta acuática.

Tabla

Categoría	Contaminante	Fuente principal	Consecuencia para los seres vivos
Ácido	$\text{SO}_2$	Quema de carbón y petróleo	Lluvia ácida, daña hojas y rocas
Ácido	$\text{NO}_x$	Escapes vehiculares	Irritación respiratoria, HNO₃
Ácido	$\text{CO}_2$	Combustibles fósiles	Acidificación oceánica, efecto invernadero
Ácido	Drenaje ácido	Minería de sulfuros	Muerte de peces y vegetación
Básico	NaOH/KOH	Industrias de jabones y detergentes	Quemaduras, pH > 9
Básico	NH₃/NH₄⁺	Fertilizantes y excretas	Tóxico para peces, eutrofización
Básico	Carbonatos	Lavanderías y curtidurías	Aumento de alcalinidad
Básico	CaO/Ca(OH)₂	Construcción y agroindustria	Quemaduras alcalinas, daño al suelo

Diagrama

mindmap
  root((Contaminantes químicos))
    Ácidos
      SO₂ — lluvia ácida, daña hojas y monumentos
      NOₓ — HNO₃, irrita vías respiratorias
      CO₂ — acidificación oceánica, efecto invernadero
      Drenaje ácido de minas — mata peces y vegetación
    Básicos
      NaOH y KOH — quemaduras, pH > 9 en agua
      NH₃ y NH₄⁺ — tóxico para peces, eutrofización
      Carbonatos — elevan alcalinidad y precipitan sales
      CaO y Ca(OH)₂ — quemaduras alcalinas, suelos dañinos

Fórmulas y ecuaciones

$\text{pH}$ = - $\log[\text{H}^+]$

$\text{pOH}$ = - $\log[\text{OH}^-]$

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

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

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

$\text{CO}$ _2 + $\text{H}$ _2 $\text{O}$ $\rightleftharpoons$ $\text{H}$ _2 $\text{CO}$ _3 $\rightleftharpoons$ $\text{H}$ ^+ + $\text{HCO}$ _3^-

$\text{NH}$ _3 + $\text{H}$ _2 $\text{O}$ $\rightleftharpoons$ $\text{NH}$ _4^+ + $\text{OH}$ ^-

$\text{CaO}$ + $\text{H}$ _2 $\text{O}$ $\rightarrow$ $\text{Ca(OH)}$ _2

$\text{pH}$ = - $\log[\text{H}^+]$

Glosario (6)

Contaminante ácido: Sustancia que libera iones de hidrógeno ($\text{H}^+$) en agua o aire, disminuyendo el pH y dañando tejidos vivos.
Contaminante básico: Sustancia que libera iones hidróxido ($\text{OH}^-$) o acepta protones, elevando el pH por encima del rango biológico tolerable.
Lluvia ácida: Precipitación con pH inferior a 5,6 causada por óxidos de azufre y nitrógeno disueltos en agua atmosférica.
Acidez oceánica: Descenso del pH del agua marina por absorción de $\text{CO}_2$ atmosférico.
Efluentes: Residuos líquidos vertidos por industrias, tratados antes de retornar al ambiente.
Cal viva: Óxido de calcio ($\text{CaO}$), base fuerte que se hidrata a hidróxido de calcio ($\text{Ca(OH)}_2$).

Preguntas para practicar

¿Por qué un mismo contaminante, como el CO₂, puede considerarse tanto una amenaza ambiental como un componente natural del aire?

El CO₂ es natural y necesario para la fotosíntesis, pero su concentración ha aumentado por la quema de combustibles fósiles, lo que intensifica el efecto invernadero y, al disolverse en el agua marina, produce carbonicácido que reduce el pH y dificulta la formación de conchas y esqueletos de corales y moluscos.

¿Cómo afecta la acidez de los ríos a la cadena trófica de un ecosistema acuático?

Al bajar el pH, se disuelven metales tóxicos como el aluminio, se dañan las branquias de los peces y desaparecen especies sensibles como anfibios y plancton; al eliminarse la base de la cadena trófica, se reduce la disponibilidad de alimento para peces mayores y aves, alterando todo el ecosistema.

Temas y conceptos clave

Contaminantes químicos ácidosContaminantes químicos básicosConsecuencias para los seres vivosLluvia ácidaAlcalinidad de aguasContaminante ácidoContaminante básicopHLluvia ácidaAcidez oceánicaEfluentes industriales