Tema 2: Contaminantes químicos ácidos y básicos

Página de introducción. Presenta la unidad temática y formula la pregunta de "Saberes previos" que orienta el estudio del tema.

Saberes previos

Pregunta: ¿Cuáles son las características de los compuestos químicos ácidos y básicos? ¿cuáles de estos podrían ser más perjudiciales para el ambiente? ¿Por qué?

Características de los compuestos ácidos

1. Son sustancias que, al disolverse en agua, liberan iones hidrógeno, \text{H}^{+} (o iones hidronio, \text{H}_{3}\text{O}^{+}), lo que define el comportamiento ácido.
2. Presentan pH menor que 7 en solución acuosa; a mayor concentración de \text{H}^{+}, menor es el pH.
3. En la escala de pH se ubican en el rango 0 \leq \text{pH} < 7.
4. Suelen tener sabor agrio, corrosivos y reaccionan con metales activos liberando hidrógeno: por ejemplo, \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_{2} + \text{H}_{2}\uparrow.
5. Ejemplos de contaminantes ácidos: dióxido de azufre, \text{SO}_{2}; dióxido de nitrógeno, \text{NO}_{2}; y óxidos como \text{CO}_{2}, que en contacto con el agua forman lluvia ácida.

Características de los compuestos básicos (bases)

1. Son sustancias que al disolverse en agua liberan iones hidróxido, \text{OH}^{-}.
2. Presentan pH mayor que 7 en solución acuosa.
3. En la escala de pH se ubican en el rango 7 < \text{pH} \leq 14.
4. Tienen sabor amargo, tacto jabonoso y son corrosivos; neutralizan ácidos formando sal y agua.
5. Ejemplos de contaminantes básicos: hidróxido de sodio, \text{NaOH}; hidróxido de potasio, \text{KOH}; amoníaco, \text{NH}_{3}, presente en aguas residuales.

Neutralización como referencia conceptual

Al reaccionar un ácido con una base se produce una neutralización, como en:

\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_{2}\text{O}

¿Cuáles son más perjudiciales para el ambiente?

1. Ambos contaminantes son dañinos, pero los contaminantes ácidos suelen considerarse más perjudiciales a gran escala.
2. Los óxidos de azufre y nitrógeno, \text{SO}_{2} y \text{NO}_{2}, emitidos por industrias y vehículos, se disuelven en la atmósfera y producen lluvia ácida, con pH inferior a 5.6.
3. La lluvia ácida daña la vegetación, acidifica suelos y masas de agua, disuelve nutrientes y metales tóxicos como el aluminio, \text{Al}^{3+}, que perjudica raíces y acuáticas, y erosiona monumentos de piedra caliza (\text{CaCO}_{3}).
4. Los contaminantes básicos (hidróxidos, amoníaco) también son corrosivos y tóxicos, pero sus efectos ambientales suelen ser más locales, mientras que los ácidos son de alcance regional o continental.

Respuesta: Los compuestos ácidos liberan \text{H}^{+}, tienen pH <7 y son corrosivos; los básicos liberan \text{OH}^{-}, tienen pH >7 y son corrosivos y amargos. Los contaminantes ácidos (como \text{SO}_{2} y \text{NO}_{2}) son los más perjudiciales para el ambiente porque generan lluvia ácida que daña vegetación, suelos, acuíferos y materiales construidos.