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Química – Bachillerato General – 1 (Primero de Bachillerato) – Pág 22 – Resuelto 0
La contaminación por gases depende de cómo se comportan los gases y de las actividades que los liberan. Las propiedades clave son: los gases se adaptan al recipiente, son compresibles, se difunden y se dilatan. Estas ideas ayudan a explicar cómo se dispersan contaminantes y por qué pueden afectar la salud y el ambiente incluso a cierta distancia del foco.
Reglas de propiedades de gases:
• Adaptación a la forma y volumen: los gases no tienen forma ni volumen propios.
• Compresibilidad: hay mucho espacio entre partículas.
• Difusión: las partículas se mueven y se mezclan con el medio.
• Dilatación: al aumentar la temperatura, aumenta el movimiento y el espacio efectivo ocupado.
Seccion Practica
Este es el proceso para resolver los ejercicios y sus resultados y/o ejemplos para la página 22.
Pregunta 1) Completo la siguiente tabla de información: Los gases se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contienen porque… Los gases son compresibles porque … Los gases se difunden porque … Los gases se dilatan porque…
Respuesta:
Paso 1: Regla (modelo de partículas): en los gases las partículas están muy separadas y se mueven libremente.
Paso 2: Adaptación a la forma y volumen: como las partículas no están fijas en posiciones, el gas se expande para ocupar todo el espacio disponible; por eso toma la forma y el volumen del recipiente.
Paso 3: Compresibilidad: al comprimir, las partículas pueden acercarse porque hay “espacios” entre ellas; por eso disminuye el volumen del gas.
Paso 4: Difusión: al moverse constantemente, las partículas de gas se mezclan con las del medio y pasan de zonas con mayor concentración a zonas con menor concentración.
Paso 5: Dilatación: cuando la temperatura aumenta, las partículas tienen más energía y se mueven más; entonces el gas ocupa más espacio, aumentando su volumen.
Resultado final:
• Los gases se adaptan a la forma y volumen del recipiente que los contiene porque no tienen forma ni volumen propios y se expanden para llenar el espacio disponible.
• Los gases son compresibles porque sus partículas están muy separadas y pueden acercarse al aplicar presión.
• Los gases se difunden porque sus partículas se mueven y se mezclan, y la difusión ocurre desde mayor concentración hacia menor concentración.
• Los gases se dilatan porque al aumentar la temperatura aumenta el movimiento de las partículas y el gas ocupa más volumen.
Pregunta 2) Emite tu criterio acerca de las estrategias de mitigación que se pueden aplicar en la localidad para disminuir y/o evitar la emisión de gases contaminantes en el ambiente. Incluyo en el análisis los roles que cumplen los ciudadanos, las autoridades y otros actores involucrados en la estrategia de mitigación que proponga.
Respuesta:
Paso 1: Idea guía (mitigación): para disminuir gases contaminantes hay que reducir las emisiones en la fuente y mejorar el control durante su generación y transporte.
Paso 2: Criterio para autoridades: implementar y fiscalizar normas ambientales (límites de emisión), exigir tecnologías de control (filtros, lavadores, sistemas de captura), y promover planes de transporte y uso eficiente de energía.
Paso 3: Criterio para ciudadanos: reducir el uso de combustibles contaminantes (por ejemplo, evitando quemas), mantener vehículos en buen estado, preferir transporte compartido o público cuando sea posible y reportar focos de contaminación.
Paso 4: Criterio para empresas/otros actores: realizar mantenimiento preventivo, usar procesos y equipos más eficientes, incorporar controles de emisiones y capacitar al personal para evitar fugas o liberaciones accidentales.
Paso 5: Medidas complementarias: educación ambiental, campañas de sensibilización y vigilancia de calidad del aire para evaluar si las medidas realmente disminuyen los gases contaminantes.
Resultado final:
Una estrategia eficaz es combinar normas y fiscalización (autoridades), conductas responsables y reducción de focos (ciudadanos) y mejoras tecnológicas y control de emisiones en industrias (empresas/otros actores), junto con educación y monitoreo para verificar el impacto.
Pregunta 3) Completo la tabla con los argumentos que sustentan las propiedades de los gases.
Respuesta:
Paso 1: Regla (propiedades por modelo de partículas): los gases tienen partículas con movimiento libre, separación grande y ocupan todo el espacio disponible.
Paso 2: Adaptación (forma y volumen): los gases no tienen forma propia porque sus partículas se mueven y se distribuyen; por eso llenan el recipiente y adoptan su forma y volumen.
Paso 3: Compresibilidad: al aumentar la presión, las partículas se acercan (hay espacio entre ellas), reduciendo el volumen del gas.
Paso 4: Difusión: las partículas se mueven en todas direcciones; por eso el gas se mezcla y se dispersa con el aire hasta lograr distribución uniforme.
Paso 5: Dilatación: al calentar, aumenta la energía cinética de las partículas; se incrementa el espacio efectivo ocupado y el volumen del gas.
Resultado final:
• Se adaptan al recipiente porque no tienen forma ni volumen propios y se expanden hasta ocupar todo el espacio disponible.
• Son compresibles porque hay mucho espacio entre partículas y pueden acercarse al aplicar presión.
• Se difunden porque sus partículas se mueven continuamente y se mezclan, moviéndose de mayor a menor concentración.
• Se dilatan porque al aumentar la temperatura aumenta el movimiento de las partículas y el gas ocupa más volumen.
Pregunta 4) Analizo cómo las propiedades de los gases que se generan en la industria inciden en la salud y el ambiente. Completo la tabla: Actividades que se desarrollan en la localidad / Gases contaminantes que se emiten al ambiente / Características de los gases contaminantes en el entorno natural.
Respuesta:
Paso 1: Regla (conexión propiedades–impacto): la difusión y la dilatación permiten que los gases contaminantes se dispersen; la compresibilidad y la movilidad favorecen que se propaguen según condiciones de presión y temperatura.
Paso 2: Ejemplos de actividades en localidad (para completar): transporte (autos/camiones), industria o talleres (p. ej., combustión, procesos), quema de residuos (si ocurre), y uso de calderas o generadores con combustibles.
Paso 3: Elegir gases típicos: por combustión y procesos: monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), material particulado asociado (si se considera) y compuestos orgánicos volátiles (COV), además de gases de efecto invernadero como CO2 en mayor medida.
Paso 4: Describir características (según comportamiento):
• Difusibilidad: se dispersan en el aire; por eso afectan zonas cercanas y a veces lejanas.
• Persistencia: algunos reaccionan y se transforman (forman smog o ácidos), afectando al ambiente.
• Toxicidad: CO reduce oxígeno en la sangre; NO2 y SO2 irritan vías respiratorias y contribuyen a lluvia ácida/smog.
• Relación con temperatura: con mayor temperatura pueden aumentar las reacciones y la dispersión (dilatación favorece expansión), intensificando el efecto.
Paso 5: Completar tabla con una propuesta coherente:
Resultado final (tabla):
| Actividades que se desarrollan en la localidad | Gases contaminantes que se emiten al ambiente | Características de los gases contaminantes en el entorno natural |
|---|---|---|
| Transporte vehicular (autos, buses, camiones) | Monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2), compuestos orgánicos volátiles (COV) | Se difunden en el aire (dispersión por movimiento de partículas); el CO es tóxico y reduce oxígeno en la sangre; NO2 irrita y favorece formación de smog. |
| Industria/talleres con combustión o procesos | Dióxido de azufre (SO2), NO2, CO | Al difundirse, afectan zonas cercanas; SO2 reacciona en la atmósfera formando compuestos que contribuyen a lluvia ácida y problemas respiratorios. |
| Quema de residuos (si ocurre en la localidad) | CO, gases irritantes y COV (además de otros productos de combustión) | Se dispersan rápidamente por difusión; pueden causar irritación en ojos y vías respiratorias y deteriorar la calidad del aire. |
| Generadores/calderas a combustible | CO2 (en mayor volumen), NOx, SO2 | CO2 contribuye al calentamiento global; NOx y SO2 se dispersan y pueden causar impactos en salud y ambiente por reacciones atmosféricas. |
Guía de resultados
Estos son los resultados de todos los ejercicios que se obtuvieron de la página 22.:
- Adaptación: no tienen forma ni volumen propios; Compresibilidad: hay espacios entre partículas; Difusión: movimiento y mezcla por gradiente de concentración; Dilatación: al aumentar temperatura aumenta energía y volumen.
- Propuesta de mitigación con roles: autoridades (normas y fiscalización), ciudadanos (conductas responsables y reportes), industrias (tecnología y control), además de educación y monitoreo.
- Argumentos basados en el modelo de partículas para justificar adaptación, compresibilidad, difusión y dilatación.
- Tabla ejemplo conectando actividades con gases típicos y características (difusión, toxicidad e impactos en salud/ambiente).
