2-3. Reunirse en equipos e indagar las características de los ácidos láctico, salicílico y cítrico, elaborando fichas con estructura, obtención y aplicaciones.

C_3H_6O_3; C_7H_6O_3; C_6H_8O_7

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Residuos sólidos en Ecuador y ácidos carboxílicos: reto y trabajo en grupo

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

1.a: olores, vectores, lixiviados y contaminación. 1.b: aumentan el volumen de residuos no reciclables. 1.c: baja calidad de vida por inequidad ambiental. 1.d: separación en la fuente, compostaje, puntos limpios y relleno sanitario adecuado. 2-3: fichas de ácido láctico (C₃H₆O₃), salicílico (C₇H₆O₃) y cítrico (C₆H₈O₇). 4: los ácidos carboxílicos generan ésteres, amidas y sales.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 10 min lectura

Solución — Página 130

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

Leer el texto sobre la disposición final de los residuos sólidos en Ecuador y responder las cuatro preguntas.

El texto describe que la mala disposición de residuos produce olores nauseabundos por la descompusición de materia orgánica, compuestos químicos volátiles emitidos por microorganismos y bacterias, infecciones cutáneas, afecciones estomacales, problemas respiratorios y daños a ríos, suelos y biodiversidad.

Parte 1.a

¿Existe algún problema con los vertederos en tu localidad? ¿Cuáles?

Respuesta orientativa: Sí, suele ser común. Entre los problemas más frecuentes se encuentran:

Olores nauseabundos por la descomposición anaerobia de la materia orgánica, que generan compuestos como el sulfuro de hidrógeno ( $\text{H}_2\text{S}$ ), el amoníaco ( $\text{NH}_3$ ) y compuestos volátiles orgánicos.
Presencia de vectores: ratas, moscas y mosquitos que proliferan en los residuos y transmiten enfermedades.
Quema controlada o no de basura, que libera humo tóxico y partículas suspendidas.
Lixiviados: el agua que percola a través de la basura disuelve sustancias peligrosas y contamina ríos y acuíferos ( $\text{Hg}$ , $\text{Pb}$ , cromo, fertilizantes y plaguicidas).
Falta de cobertura de los rellenos, por lo que los residuos quedan expuestos y son dispersados por el viento.

Parte 1.b

¿Cómo influye el desarrollar hábitos de consumo no sostenibles en la generación de residuos sólidos?

Respuesta orientativa: Un consumo no sostenible implica comprar más de lo necesario, preferir envases de un solo uso, rechazar materiales reutilizables y elegir productos desechables. Esto incrementa el volumen y la complejidad de los residuos, porque:

Aumenta la tasa de generación de residuos por persona por día, superando la capacidad de manejo de los municipios.
Introduce materiales no reciclables (tetrabriks, plásticos multicapa, envases contaminados con residuos orgánicos).
Eleva la demanda de materias primas vírginas, lo que implica más extracción y más transporte, con su correspondiente huella de carbono.
Disminuye la vida útil de los productos y fomenta la cultura del "usar y tirar".

Parte 1.c

¿Cómo es la calidad de vida de los pobladores cercanos a los vertederos de tu localidad? ¿Qué piensas al respecto?

Respuesta orientativa: Los habitantes cercanos a los vertederos suelen tener una calidad de vida muy inferior al promedio: exposición permanente a olores y polvo, mayor incidencia de enfermedades respiratorias y dermatológicas, contaminación del agua que consumen, generación informal de ingresos con alto riesgo laboral (recicladores y recicladoras de oficio) y estigmatización social de su comunidad. En mi opinión, es una situación de inequidad ambiental: quienes menos contribuyen a generar los residuos son quienes más los padecen, por lo que el Estado debe garantizar el derecho a un ambiente sano, con infraestructura adecuada, saneamiento y programas de reincorporación de personas en situación de calle o reciclaje digno.

Parte 1.d

¿Qué acciones propondrías para disminuir la generación de residuos sólidos en tu localidad?

Respuesta orientativa:

Implementar la separación de residuos en la fuente (orgánicos, reciclables, peligrosos y resto) mediante contenedores diferenciados.
Instalar composteras comunitarias y domésticas para los residuos orgánicos, que son los que más olores y lixiviados generan.
Gestionar los desechos peligrosos (pilas, bombillas, medicamentos, aceites) en puntos limpios.
Promover campañas de sensibilización en escuelas, mercados y transporte público.
Establecer acuerdos de responsabilidad extendida del productor para envases y embalajes.
Aplicar el principio de las 3R: reducir, reutilizar y reciclar, y preferir productos a granel o con envases retornables.
Contratar disposición final en un relleno sanitario adecuado, con impermeabilización, captación de lixiviados y captación de biogás.

Ejercicio 2

Reunirse en equipos e indagar las características de los ácidos láctico, salicílico y cítrico.

Característica	Ácido láctico	Ácido salicílico	Ácido cítrico
Nombre IUPAC	Ácido 2-hidroxipropanoico	Ácido 2-hidroxibenzoico	Ácido 2-hidroxipropano-1,2,3-tricarboxílico
Fórmula molecular	$\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3$	$\text{C}_7\text{H}_6\text{O}_3$	$\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7$
Fórmula estructural	$\text{CH}_3\text{CH(OH)COOH}$	Anillo bencénico con $-\text{COOH}$ en la posición 1 y $-\text{OH}$ en la posición 2	$\text{HOOC-CH}_2\text{-C(OH)(COOH)-CH}_2\text{-COOH}$
Grupo funcional	$-\text{COOH}$ + grupo $-\text{OH}$ secundario	$-\text{COOH}$ + grupo $-\text{OH}$ fenólico	Tres grupos $-\text{COOH}$ + un grupo $-\text{OH}$ terciario
Formas de obtención	Fermentación láctica de la lactosa por bacterias del género Lactobacillus	Hidrólisis de la salicina (obtenida de la corteza del sauce) o síntesis por reacción de Kolbe-Schmitt	Extracción de jugos de cítricos (limón, naranja) o fermentación de melaza de caña por Aspergillus niger
Aplicaciones	Alimentos (yogur, quesos, pan, chucrut, bebidas fermentadas), cosmética, producción de poliláctido (PLA, bioplástico)	Cosmética y farmacéutica: queratolítico, antiacné, en formulaciones de aspirina ( $\text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4$ ) por acetilación	Alimentos: regulador de acidez (E-330), conservante, bebidas, marmeladas; industrial: detergentes, quelante de iones metálicos
Características notables	Posee un carbono quiral; existe como par de enantiómeros ( $L(+)$ y $D(-)$ ); el $L$ - $(-)$ -ácido láctico es el que se forma en los músculos	Es el único de los tres con un anillo aromático; su carácter fenólico le da propiedades antioxidantes	Es un ácido fuerte para ser orgánico ( $K_{a1} = 7{,}4 \times 10^{-4}$ ) porque estabiliza el carboxilato por efecto inductivo; es tridentado y quelanta

Ejercicio 3

Elaborar fichas descriptivas con estructura, formas de obtención y aplicaciones. El cuadro anterior constituye la base de cada ficha; a partir de él se redacta una ficha por equipo con los datos de la tabla más el uso en la vida cotidiana y su importancia industrial.

Respuesta

Fichas descriptivas elaboradas según el cuadro comparativo anterior.

Ejercicio 4

Utilizar las fichas en un conversatorio sobre la importancia de los ácidos carboxílicos como compuestos base de una gran variedad de derivados.

Respuesta orientativa:

El grupo carboxilo $-\text{COOH}$ es la funcionalidad orgánica que define a estos compuestos; su acidez proviene de la polaridad del enlace $\text{O-H}$ y de la estabilización por resonancia del ion carboxilato $\text{R-COO}^-$ .
A partir del ácido carboxílico se generan derivados de alta importancia: ésteres (perfumes, plásticos, saborizantes), amidas (nylon, fármacos), anhídridos, haluros de ácido y sales (jabones, bicarbonato de sodio en panificación).
En el caso estudiado: el ácido láctico da origen al poliláctido (bioplástico), el salicílico a la aspirina y a los beta-hidroxiácidos cosméticos, y el cítrico a sus sales (citratos), usadas como reguladores de acidez y quelantes.
Conclusión: los ácidos carboxílicos son compuestos base porque sus derivados están presentes en alimentos, medicamentos, textiles, materiales plásticos y procesos industriales.

Contenido de la página

RETO

1. Leo el siguiente texto y respondo:

La disposición final de los residuos sólidos generados en las diferentes ciudades del Ecuador ha provocado en la población serios problemas respiratorios causados por los olores nauseabundos que provienen principalmente de la descomposición de la materia orgánica y la liberación de compuestos químicos volátiles por parte de microorganismos y bacterias, además producen infecciones en la piel y afecciones estomacales, así como graves daños ambientales en los ríos, suelos y ecosistemas afectando a su biodiversidad.

a. ¿Existe algún problema con los vertederos en tu localidad? ¿Cuáles?

b. ¿Cómo influye el desarrollar hábitos de consumo no sostenibles en la generación de residuos sólidos?

c. ¿Cómo es la calidad de vida de los pobladores cercanos a los vertederos de tu localidad? ¿Qué piensas al respecto?

d. ¿Qué acciones propondrías para disminuir la generación de residuos sólidos en tu localidad?

ACTIVIDAD PARA TRABAJO EN GRUPO

2. Me reúno en equipos de trabajo e indagamos las características de los siguientes ácidos carboxílicos:

Ácido láctico	Ácido salicílico	Ácido cítrico

3. Elaboramos fichas descriptivas que contengan datos como, por ejemplo: estructura, formas de obtención, aplicaciones.

4. Utilizamos las fichas para participar de un conversatorio en el aula sobre la importancia de los ácidos carboxílicos como compuestos base de una gran variedad de derivados.

METACOGNICIÓN

¿Qué he aprendido?
¿Cómo lo he aprendido?
¿Para qué me ha servido?
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en la sección.

Ejemplos resueltos

Ficha del ácido cítrico: estructura, obtención y aplicaciones.

Estructura: $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7$ ; ácido tricarboxílico con un grupo hidroxilo terciario: $\text{HOOC-CH}_2\text{-C(OH)(COOH)-CH}_2\text{-COOH}$ .

Obtención: fermentación del jugo de caña o de melaza por Aspergillus niger seguida de precipitación con hidróxido de calcio y tratamiento con ácido sulfúrico: $\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7$ .

Aplicaciones: regulador de acidez y conservante en alimentos (E-330), bebidas cítricas, marmeladas; agente quelante en detergentes.

Tabla

Característica	Ácido láctico	Ácido salicílico	Ácido cítrico
Fórmula molecular	$\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3$	$\text{C}_7\text{H}_6\text{O}_3$	$\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7$
Estructura	$\text{CH}_3\text{CH(OH)COOH}$	$\text{C}_6\text{H}_4(\text{OH})(\text{COOH})$	$\text{HOOC-CH}_2\text{-C(OH)(COOH)-CH}_2\text{-COOH}$
Grupo funcional	$-\text{COOH}$ + $-\text{OH}$ secundario	$-\text{COOH}$ + $-\text{OH}$ fenólico	3× $-\text{COOH}$ + $-\text{OH}$ terciario
Obtención	Fermentación láctica por Lactobacillus	Hidrólisis de la salicina o Kolbe-Schmitt	Fermentación de melaza por Aspergillus niger
Aplicaciones	Alimentos, cosmética, poliláctido	Cosmética, farmacia (aspirina), queratolítico	Regulador de acidez, quelante, conservante

Diagrama

flowchart TD
    A[Ácido carboxílico R-COOH] --> B[Éster R-COOR]
    A --> C[Amida R-CONR2]
    A --> D[Anhídrido]
    A --> E[Haluro de ácido R-COCl]
    A --> F[Salt R-COO⁻ Na⁺]
    B --> B1[Perfumes y plastificantes]
    C --> C1[Nylon y fármacos]
    F --> F1[Jabones y bicarbonato]
    A --> G1[Ácido láctico → poliláctido]
    A --> G2[Ácido salicílico → aspirina]
    A --> G3[Ácido cítrico → citratos]

Fórmulas y ecuaciones

$\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3$ (ácido láctico)

$\text{C}_7\text{H}_6\text{O}_3$ (ácido salicílico)

$\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7$ (ácido cítrico)

$\text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4$ (ácido acetilsalicílico / aspirina)

$\text{CH}_3\text{CH(OH)COOH}$

$\text{C}_6\text{H}_5\text{COOH}$ con grupo $-\text{OH}$ en posición orto

$\text{HOOC-CH}_2\text{-C(OH)(COOH)-CH}_2\text{-COOH}$

$K_{a1}(\text{ácido cítrico}) = 7{,}4 \times 10^{-4}$

$\text{R-COOH} \rightleftharpoons \text{R-COO}^- + \text{H}^+$

Glosario (8)

Ácido carboxílico: Compuesto orgánico que contiene el grupo funcional carboxilo $(-\text{COOH})$, con carácter ácido débil en disolución acuosa.
Grupo carboxilo: Función orgánica formada por un carbono unido mediante doble enlace a un oxígeno y mediante enlace simple a un grupo hidroxilo.
Lixiviado: Líquido formado al filtrarse el agua a través de la basura, arrastrando contaminantes disueltos que alcanzan suelos y aguas subterráneas.
Fermentación: Proceso bioquímico en el que microorganismos transforman sustratos orgánicos en productos, como el ácido láctico.
Regulador de acidez: Sustancia que controla el pH de un alimento o producto, como el ácido cítrico en las bebidas.
Compuesto fenólico: Compuesto que posee al menos un grupo hidroxilo $(-\text{OH})$ unido directamente a un anillo aromático.
Residuos sólidos: Todo material descartado en actividades humanas, de origen urbano, industrial o comercial.
Quelante: Molécula capaz de formar complejos estables con iones metálicos, como hace el cítrico con el $\text{Ca}^{2+}$ y el $\text{Fe}^{3+}$.

Preguntas para practicar

¿Qué he aprendido en esta sección sobre ácidos carboxílicos?

Aprendí que los ácidos carboxílicos poseen el grupo funcional $-\text{COOH}$, que son débilmente ácidos y que a partir de ellos se obtienen ésteres, amidas y sales con múltiples aplicaciones en alimentos, medicamentos y materiales.

¿Cómo lo he aprendido?

Lo aprendí mediante la investigación bibliográfica y la elaboración de fichas descriptivas con la información de cada ácido, y luego al discutir con mi equipo en el conversatorio.

¿Para qué me ha servido?

Me sirvió para comprender por qué sustancias comunes como el yogur, la aspirina o una bebida cítrica se explican mediante la química, y para tomar decisiones más informadas sobre el manejo de residuos en mi comunidad.

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Puedo aplicarlo al leer etiquetas de alimentos que declaran ácido cítrico o láctico como reguladores de acidez, al analizar fórmulas de cosméticos que contienen ácido salicilico, y al participar en campañas de manejo de residuos en mi localidad.

Temas y conceptos clave

Residuos sólidos y ambienteÁcidos carboxílicosÁcido lácticoÁcido salicílicoÁcido cítricoDerivados de ácidos carboxílicosÁcido carboxílicoGrupo funcional $-\text{COOH}$LixiviadosFermentación lácticaFermentación fúngicaCompuesto fenólicoRegulador de acidezResponsabilidad extendida del productor

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué problemas de salud ocasiona la mala disposición de residuos sólidos?

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¿Qué es un ácido carboxílico y cuál es su grupo funcional?

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

¿Cómo se obtiene el ácido cítrico industrialmente?

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

¿Para qué sirve el ácido salicilico en cosmética?

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

📌 Antes de leer esto

• Nomenclatura de compuestos orgánicos
• Grupo funcional carboxilo y acidez de ácidos orgánicos
• Estructura de los aminoácidos y carbohidratos
• Contaminación ambiental y manejo de residuos

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Ésteres y anhídridos de ácidos carboxílicos: síntesis, nomenclatura y aplicaciones

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1794 caracteres

E) nero )

Leo el siguiente texto y respondo:

La disposición final de los residuos sólidos generados en las diferentes ciudades del Ecuador ha provocado en la población serios problemas respiratorios causados por los olores nauseabundos que provienen principalmente de la descomposición de la materia orgánica y la liberación de compuestos químicos volátiles por parte de microorganismos y bacterias, además producen infecciones en la piel y afecciones estomacales, así como graves daños ambientales en los ríos, suelos y ecosistemas afectando

a su biodiversidad. '8 Y

a. ¿Existe algún problema con los vertederos en tu localidad? ¿Cuáles?

(, Y b. ¿Cómo influye el desarrollar hábitos de consumo no sostenibles en la generación de residuos SOS. io

\ )

( y

C. ¿Cómo es la calidad de vida de los pobladores cercanos a los vertederos de tu localidad? QUÉ piensas al respecto?

\ )

( Y d. ¿Qué acciones propondrías para disminuir la generación de residuos sólidos en tu localidad?

)

@ activipap PARA TRABAJO EN GRUPO )

Me reúno en equipos de trabajo e indagamos las características de los siguientes ácidos carboxílicos:

Ácido láctico Ácido salicílico Ácido cítrico

Elaboramos fichas descriptivas que contengan datos como, por ejemplo: estructura, formas de obtención, aplicaciones.
Utilizamos las fichas para participar de un conversatorio en el aula sobre la importancia de los ácidos carboxílicos como compuestos base de una gran variedad de derivados.

(@ / METACOGNICIÓN )

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una ¿Para qué me ha servido? plenaria para establecer un diálogo

acerca del aprendizaje desarrollado en ¿Cómo lo he aprendido? la sección.

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

¿Qué he aprendido?

Texto de Química ' 129

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