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Quimica 3° · 2024
Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

169/210

La isla de plástico: composición química del plástico y sus efectos en los seres vivos

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

El plástico es un polímero de carbono e hidrógeno (ej.: polietileno, -(CH₂-CH₂)ₙ, de monómero CH₂=CH₂). Al fragmentarse en microplásticos, es ingerido por peces y pasa por la cadena trófica hasta los humanos, causando daño digestivo y hormonal por sus aditivos.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 169

Quimica 3° · 2024

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Ejercicio 1

Pregunta de investigación de la página

¿Cuál es la composición química del plástico y cómo puede afectar a los seres vivos?

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Ejercicio 1

Composición química del plástico

El plástico es un material polimérico: está formado por macromoléculas largas construidas a partir de unidades pequeñas repetidas llamadas monómeros, que se unen mediante enlaces covalentes en reacciones de polimerización.

El plástico más común, el polietileno, se obtiene del eteno (etileno) mediante adición:

n\left(\text{CH}_2\text{=}\text{CH}_2\right) \xrightarrow[\text{presión}]{\text{catalizador}} \left(-\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2-\right)_n

Otros ejemplos:

  • Poli(cloruro de vinilo) (PVC): monómero \text{CH}_2\text{=}\text{CHCl}, con átomos de cloro en la cadena.
  • Poliestireno (PS): monómero \text{CH}_2\text{=}\text{CH(C}_6\text{H}_5).
  • Polipropileno: monómero \text{CH}_2\text{=}\text{CH(CH}_3).

En todos los casos la cadena principal está formada por átomos de carbono e hidrógeno (enlaces C–C y C–H), a veces con halógenos, oxígeno o nitrógeno según el polímero. A esta estructura se añaden aditivos (plastificantes, estabilizantes, colorantes) que le dan sus propiedades.

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Ejercicio 2

Cómo afecta a los seres vivos

  1. Degradación lenta: por hidrólisis y fotodegradación (acción de la radiación UV del Sol), el plástico se fragmenta en microplásticos (< 5 mm) y nanoplásticos.
  2. Ingestión por organismos: los peces, aves marinas (como las gaviotas del cuento) y el zooplancton confunden los fragmentos con alimento. Así el plástico entra en la cadena trófica:

\text{plástico} \rightarrow \text{plancton/peces pequeños} \rightarrow \text{depredadores} \rightarrow \text{seres humanos}

  1. Biotransferencia y bioacumulación: los aditivos (por ejemplo ftalatos y bisfenol A) y las sustancias tóxicas adsorbidas en la superficie del plástico se liberan en los organismos, acumulándose a mayor distancia en la cadena alimentaria.
  2. Efectos fisiológicos: obstrucción del tracto digestivo, sensación falsa de saciedad que lleva a la desnutrición, daño celular por estrés oxidativo y alteración hormonal por los compuestos tóxicos.
  3. Efecto en humanos: al consumir pescado con microplásticos, los seres humanos también quedan expuestos a estas sustancias.

Por eso Aurea concluye correctamente: existe una relación directa entre el mar, los peces y el plástico.


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Ejercicio 1

Según el cuento, Aurea encuentra trozos de plástico en el pescado que come. ¿Por qué es posible que el plástico haya llegado a la comida del pescado y este a la mesa de Aurea?

  1. El plástico arrojado al mar se fragmenta en microplásticos por acción de las olas, la luz UV y los procesos biológicos.
  2. Los peces y el zooplancton ingieren esos microplásticos al confundirlos con alimento (por tamaño y color).
  3. Los peces mayores se alimentan de peces pequeños, transportando el plástico a lo largo de la cadena trófica.
  4. El hombre pesca ese pescado y lo consume: el plástico llega finalmente a la mesa de Aurea.

Respuesta

el plástico se introduce en la cadena trófica marina y se transfiere al consumidor humano.

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Ejercicio 2

Escribe la ecuación de polimerización del cloruro de vinilo para formar PVC e identifica los átomos que componen la cadena principal del polímero.

  1. Monómero: cloruro de vinilo, \text{CH}_2\text{=}\text{CHCl}.
  2. Polimerización por adición:

n\left(\text{CH}_2\text{=}\text{CHCl}\right) \rightarrow \left(-\text{CH}_2\text{-}\text{CHCl}-\right)_n

  1. La cadena principal está formada por carbono e hidrógeno (C y H); el cloro queda como sustituyente lateral.
Respuesta

\left(-\text{CH}_2\text{-}\text{CHCl}-\right)_n, cadena de C y H.

Contenido de la página

Alguna vez has pensado...

¿Cuál es la composición química del plástico y cómo puede afecta a los seres vivos?

La isla de plástico

—¡¡¡Puaaaaaaaaaaaaaj!! ¡Papá! ¡Cómo es que hay un trozo de plástico en el pescado que me estoy comiendo? ¿Se te ha caído mientras cocinabas? Puaaaaj, ¡hay varios!

—Aurea, ¿qué dices? ¡Eso es imposible! El pescado es fresco, yo mismo lo he ido a buscar a la lonja y, no, no se me ha caído nada mientras cocinaba. Al acercarse a la mesa donde estaba sentada Aurea, pudo observar con estupefacción los pequeños trozos de plástico en el interior de la comida de su hija.

—¡Vaya Aurea!, no sé qué decirte... ¡me parece increíble! Bueno, da igual, apártalo y acábate la comida por favor.

—¡Pues yo quiero saber cómo han llegado al interior de mi comida!

El hecho de encontrarse un pequeño trozo de plástico podría quedarse en una anécdota pasajera para la mayoría de la gente, pero no para Aurea. A sus nueve años, era por naturaleza curiosa, incluso a veces demasiado, llegando en ocasiones, y no pocas, a incomodar a los adultos a los que asediaba en busca de respuestas. Cuando algo despertaba su curiosidad, no se conformaba con una explicación a medias. Normalmente bombardeaba con preguntas al adulto más cercano, hasta que daba por saciada su curiosidad, o el adulto abandonaba la conversación por puro agotamiento. Aurea desvió su mirada hacia la ventana. Un grupo de gaviotas luchaban por los restos de una bolsa de patatitas abandonada en la arena. A Aurea le gustaba mucho pasear por la playa y contemplar en sus paseos toda la bahía. Le encantaba disfrutar de las vistas del mar, de su olor, de los graznidos de las gaviotas y de la arena mojada bajo sus pies. La mejor época del año era el otoño. Las clases todavía no habían comenzado y, al empezar los días de lluvia, los turistas que periódicamente invadían su particular patio de recreo desaparecían.

Pero, a pesar de que la playa estaba casi desierta, se veían múltiples montones de basura aquí y allá. Aurea miraba con detenimiento la escena, mientras seguía intentando encontrar una explicación al trozo de plástico en su comida.

—El mar, los peces, el plástico... ¡tiene que haber alguna relación!

Iván Hernández Almeida

Tomado de Hernández Almeida, I. (2017). Érase una vez... un cuento científico. Marum. https://www.marum.de/en/Discover/Once-upon-a-time.html

Texto de Química — pág. 168

Ejemplos resueltos

Escribe la ecuación de la polimerización del eteno para formar polietileno e identifica los elementos de la cadena principal.

  1. El monómero es el eteno: \text{CH}_2\text{=}\text{CH}_2.
  2. En la polimerización por adición el doble enlace C=C se abre y los monómeros se enlazan en cadena: n\left(\text{CH}_2\text{=}\text{CH}_2\right) \rightarrow \left(-\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2-\right)_n
  3. La cadena del polímero está compuesta por carbono e hidrógeno, unidos por enlaces covalentes simples C–C y C–H.

Tabla

Plástico Monómero Fórmula del polímero
Polietileno (PE) Eteno, CH₂=CH₂ (-CH₂-CH₂-)ₙ
Polivinilcloruro (PVC) Cloruro de vinilo, CH₂=CHCl (-CH₂-CHCl-)ₙ
Polipropileno (PP) Propeno, CH₂=CH(CH₃) (-CH₂-CH(CH₃)-)ₙ
Poliestireno (PS) Estireno, CH₂=CH(C₆H₅) (-CH₂-CH(C₆H₅)-)ₙ

Diagrama

flowchart TD
    A[Plástico en el mar] -->|Hidrólisis y radiación UV| B[Microplásticos < 5 mm]
    B --> C[Zooplancton y peces pequeños]
    C --> D[Peces depredadores]
    D --> E[Ser humano]
    E --> F[Efectos: daño digestivo y hormonal]
    C -.sustancias tóxicas adsorbidas.-> F

Fórmulas y ecuaciones

Polietileno: \left(-\text{CH}_2\text{-}\text{CH}_2-\right)_n

Polivinilcloruro (PVC): \left(-\text{CH}_2\text{-}\text{CHCl}-\right)_n

n\left(@@MATH_0@@\text{CH}@@MATH_1@@\text{CH}_2\text{-}@@MATH_2@@_2-\right)_n

n\left(@@MATH_0@@\text{CHCl}@@MATH_1@@\text{CH}_2\text{-}@@MATH_2@@-\right)_n

\text{plástico} \rightarrow \text{plancton/peces pequeños} \rightarrow \text{depredadores} \rightarrow \text{seres humanos}

Glosario (6)

Monómero
Molécula pequeña (como el eteno, CH₂=CH₂) capaz de unirse a otras para formar un polímero.
Polímero
Macromolécula formada por la repetición de muchas unidades (monómeros) unidas por enlaces covalentes.
Polimerización
Reacción en la que los monómeros se combinan para formar un polímero; puede ser por adición o por condensación.
Microplástico
Fragmento de plástico de menos de 5 mm que se forma por la degradación de residuos plásticos mayores.
Cadena trófica
Secuencia de seres vivos en la que cada uno se alimenta del anterior, transferiendo materia y energía.
Bioacumulación
Proceso por el cual una sustancia tóxica se acumula en los organismos y se concentra a medida que asciende en la cadena alimentaria.

Preguntas para practicar

¿Cuál es la composición química del plástico y cómo puede afectar a los seres vivos?

El plástico es un material polimérico formado por macromoléculas de carbono e hidrógeno (en ocasiones con cloro, oxígeno o nitrógeno) obtenidas por polimerización de monómeros como el eteno. Al degradarse en el mar se convierte en microplásticos que los organismos ingieren; estos pasan por la cadena trófica hasta llegar al ser humano, causando obstrucción digestiva, desnutrición y efectos tóxicos por los aditivos (plastificantes, estabilizantes) que contienen.

Temas y conceptos clave

Composición química del plásticoPolímeros y macromoléculasPolimerización por adiciónMicroplásticos y cadena tróficaContaminación ambientalmonómeropolímeropolimerizaciónpolietilenoPVCmicroplásticocadena tróficabioacumulaciónaditivos

Fuentes y referencias

  • Hernández Almeida, I. (2017). Érase una vez... un cuento científico. MARUM, Universität Bremen. https://www.marum.de/en/Discover/Once-upon-a-time.html
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Preguntas que la gente también hace

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¿Cómo llegan los microplásticos a los seres humanos?
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¿Qué es la polimerización y cómo se forma el polietileno?
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📌 Antes de leer esto
  • • Estructura del átomo de carbono y tipos de enlaces (sencillo, doble, triple)
  • • Concepto de enlace covalente
  • • Identificación de fórmulas químicas y nombres de compuestos
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Clasificación de los polímeros: naturales, sintéticos y semisintéticos; propiedades y usos de los plásticos
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Alguna vez has pensado...

¿Cuál es la composición química del plástico y cómo puede afectar a los seres vivos?

La isla de plástico

—¡¡Puaaaaaaaaaaaaaj!! ¡Papá! ¿Cómo es que hay un trozo de plástico en el pescado que me estoy comiendo? ¿Se te ha caído mientras cocinabas? Puaaaaj, ¡hay varios!

—Aurea, ¿qué dices? ¡Eso es imposible! El pescado es fresco, yo mismo lo he ido a buscar a la lonja y, no, no se me ha caído nada mientras cocinaba. Al acercarse a la mesa donde estaba sentada Aurea, pudo observar con estupefacción los pequeños trozos de plástico en el interior de la comida de su hija.

—jVaya Aurea!, no sé qué decirte... ¡me parece increíble! Bueno, da igual, apártalo y acábate la comida por favor.

—jPues yo quiero saber cómo han llegado al interior de mi comida!

El hecho de encontrarse un pequeño trozo de plástico podría quedarse en una anécdota pasajera para la mayoría de la gente, pero no para Aurea. A sus nueve años, era por naturaleza curiosa, incluso a veces demasiado, llegando en ocasiones, y no pocas, a ncomodar a los adultos a los que asediaba en busca de respuestas. Cuando algo despertaba su curiosidad, no se conformaba con una explicación a medias. Normalmente bombardeaba con preguntas al adulto más cercano, hasta que daba por saciada su curiosidad, o el adulto abandonaba la conversación por puro agotamiento. Aurea desvió su mirada hacia la ventana. Un grupo de gaviotas luchaban por los restos de una bolsa de patatitas abandonada en la arena. A Aurea le gustaba mucho pasear por la playa y contemplar en sus paseos toda la bahía. Le encantaba disfrutar de las vistas del mar, de su olor, de los graznidos de las gaviotas y de la arena mojada bajo sus pies. La mejor época del año era el otoño. Las clases todavía no habían comenzado y, al empezar los días de lluvia, los turistas que periódicamente invadían su particular patio de recreo desaparecían.

Pero, a pesar de que la playa estaba casi desierta, se veían múltiples montones de basura aquí y allá. Aurea miraba con detenimiento la escena, mientras seguía intentando encontrar una explicación al trozo de plástico en su comida.

—El mar, los peces, el plástico... ¡tiene que haber alguna relación!

Iván Hernández Almeida

Tomado de Hemández Almeida, |. (2017). Érase una vez... un cuento científico. Marum. https:/Awvww.marum.de/en/Discover/Once-upon-a-time.html

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