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Colegio makarenko

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Reactivo Limitante

Cuando se ha ajustado una ecuación, los coeficientes representan el número de átomos de cada elemento en los reactivos y en los productos. También representan el número de moléculas y de moles de reactivos y productos. Cuando una ecuación está ajustada, la estequiometría se emplea para saber las moles de un producto obtenidas a partir de un número conocido de moles de un reactivo. La relación de moles entre reactivo y producto se obtiene de la ecuación ajustada. A veces se cree equivocadamente que en las reacciones se utilizan siempre las cantidades exactas de reactivos. Sin embargo, en la práctica lo normal suele ser que se use un exceso de uno o más reactivos, para conseguir que reaccione la mayor cantidad posible del reactivo menos abundante. 

Reactivo limitante

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama reactivo limitante. 

Aquel reactivo que se ha consumido por completo en una reacción química se le conoce con el nombre de reactivo limitante pues determina o limita la cantidad de producto formado.

Reactivo limitante es aquel que se encuentra en defecto basado en la ecuación química ajustada.

Ejemplo 1:

Para la reacción:

¿Cuál es el reactivo limitante si tenemos 10 moléculas de hidrógeno y 10 moléculas de oxígeno?
Necesitamos 2 moléculas de H
2 por cada molécula de O2

Pero tenemos sólo 10 moléculas de H2 y 10 moléculas de O2.

La proporción requerida es de 2 : 1

Pero la proporción que tenemos es de 1 : 1

Es claro que el reactivo en exceso es el O2 y el reactivo limitante es el H2

Como trabajar con moléculas es lo mismo que trabajar con moles. 

Si ahora ponemos 15 moles de H2 con 5 moles de O2 entonces como la estequiometría de la reacción es tal que 1 mol de O2 reaccionan con 2 moles de H2, entonces el número de moles de O2 necesarias para reaccionar con todo el H2 es 7,5, y el número de moles de H2 necesarias para reaccionar con todo el O2 es 10.

Es decir, que después que todo el oxígeno se ha consumido, sobrarán 5 moles de hidrógeno. El O2 es el reactivo limitante

Una manera de resolver el problema de cuál es el reactivo es el limitante es:

Calcular la cantidad de producto que se formará para cada una de las cantidades que hay de reactivos en la reacción.

El reactivo limitante será aquel que produce la menor cantidad de producto.


Ejercicio 4.

RELACION MASA-MOL.


Resuelve la serie de ejercicios de acuerdo, a como se desarrollaron en clase.



I.- Calcula el número de moles de dióxido de carbono producido cuando se queman 3.0 gramos de hexano, según la siguiente reacción.



C6H14 + O2 CO2 + H2O.




2.- Cuántos gramos de dióxido de nitrógeno, son necesarios, para producir 12 gramos de Ácido nítrico.



NO2 + H2O HNO3 + NO

3.- En las ferreterías se venden pequeños envases de gas propano para fuentes de calor portátil que cantidad de masa de bióxido de carbono, se producen al reaccionar 2.8 moles de propano.




C3H8 + O2 CO2 + H2O.




4.- Uno de los primeros métodos para producir cloro es haciendo reaccionar el óxido de mangánico, con ácido clorhídrico, cuantos moles se necesitan de óxido mangánico, para producir 38 gr. de cloro.


MnO2 + HCl Cl2 + MnCl2 + H2O





5.- A partir de la siguiente ecuación determina la cantidad de gramos de carburo de aluminio que reaccionan para obtener 0.67moles de hidróxido de aluminio.




Al4C3 + H2O Al(OH)3 + CH4.





Aciertos :_____________________ Calificación___________________




Ejercicio 5


RELACION MOL-MOL.


Resuelve las siguientes reacciones como se realizaron en clase.


1.- A partir de 89 mol de hidróxido de sodio calcula la cantidad de moles de cloruro de sodio que reaccionan.


SnCl4 + NaOH NaCl + Sn(OH)4



2 .Determina la cantidad de moles de nitrato de plomo que se necesitan para reaccionar con 167moles de nitrato de sodio.



Pb(NO3)2 + NaOH NaNO3 + Pb(OH)2




3.- Que cantidad de moles de ácido fosfórico se obtienen cuando reaccionan 16 moles de fosfato de aluminio.



AlPO4+ HCl H3PO4+ AlCl3




4.-Determina la cantidad de moles de nitrato de plata que se forman al reaccionar 67moles de carbonato de sodio.



AgNO3 + Na2CO3 Ag2CO3 + NaNO3





5.-A partir de 48 mol de amoniaco calcula la cantidad de moles de nitrógeno que se forman.

NH3 + O2 H2O + N2




6.-Que cantidad de moles de sulfato de cobre se necesitan para obtener 86moles de cloruro de cobre.


CuSO4 + HCl CuCl2 + SO2 + O2 + H2O




7.-A partir de 108 mol de ácido sulfúrico calcula la cantidad de moles de sulfato de manganeso que se forman.


MnO2 + H2 SO4 MnSO4 + H2O + O2




Aciertos :_____________________ Calificación_____________________


Ejercicio 6


RELACION MASA- VOLUMEN.

Desarrolla las siguientes ecuaciones tomando en cuenta lo visto en clase.


1.- Calcula la cantidad de masa de fosfato de potasio que se obtienen cuando reaccionan 37 litros de ácido fosfórico, mediante la siguiente ecuación.



H3PO4 + KOH K3PO4 + H2O.








2-Determina la cantidad de litros de fructuosa que se necesitan para obtener 31gr de bióxido de carbono, mediante la siguiente ecuación.



C6H10O5 + O2 C02 + H2O.






3.-Sabemos que el octano es un componente de la gasolina, determina la cantidad de octano en litros que se necesita para obtener 13gr. De bióxido de carbono.



C8H18 + O2 CO2 + H2O



4.- Para determinar la concentración de ozono en el aire se usa yoduro de sodio, determina la cantidad de ozono en litros, para que reaccionen 3.6gr de yoduro de sodio, considerando la siguiente ecuación.



O3 + NaI + H2O O2 + I2 + NaOH.







5.-Con 12 litros de carbonato de calcio, determina la cantidad en litros que se obtienen de sulfato de calcio.




SO2 + CaCO3 + O2 CaSO4 + CO2.







Aciertos :_____________________ Calificación_________________


Ejercicio 7


RELACION VOLUMEN- VOLUMEN

Desarrolla las siguientes ecuaciones tomando en cuenta lo visto en clase.



1.-Determina la cantidad de volumen de monóxido de carbono que se obtiene cuando reaccionan 17 litros de bióxido de silicio.



SiO2 + C SiC + CO






2.- Se tienen 47 l de ácido fosfórico, determina la cantidad de hidrogeno que se obtiene, mediante la siguiente ecuación.



Zn + H3PO4 Zn3(PO4)2 + H2


3.- Calcula la cantidad de oxígeno líquido que se obtiene cuando reaccionan 39litros de clorato de potasio.



KClO3 KCl + O2.







4.- Se tienen 56litros de propano, determina la cantidad de dióxido de carbono que se forma.



C3H8 + O2 CO2 + H2O.






5.-Determina la cantidad en litros de nitrato de plomo que se necesitan para que obtener 67moles de nitrato de sodio.



Pb(NO3)2 + NaOH NaNO3 + Pb(OH)2







Aciertos :_____________________ Calificación______________________



Ejercicio 8


1.- Determina la formula mínima o empírica para las siguientes composiciones.



Composición

Peso atómico

Porcentaje

Atomo/gramo

Relación

Subíndices

C = 40%






H =6.6 %






O = 53.33%








Composición

Peso atómico

Porcentaje

Atomo/gramo

Relación

Subíndices

K = 31.96 %






Cl = 28.68 %






O =39.34%








Composición

Peso atómico

Porcentaje

Atomo/gramo

Relación

Subíndices

Na =19.32%






H = 0.84%






P = 26.05 %






O = 53.78 %








Composición

Peso atómico

Porcentaje

Atomo/gramo

Relación

Subíndices

Ba = 52.89%






H = 0.77 %






C = 9.26 %






O = 37.06 %








Composición

Peso atómico

Porcentaje

Atomo/gramo

Relación

Subíndices

H = 1.58 %






N =22.22 %






O = 76.19 %











Aciertos :_____________________ Calificación ____________________

Ejercicio 9


Para los siguientes ejercicios indica el tipo de relación estequiometria que se presenta y desarrolla por favor , paso por paso para obtener el resultado.


1.- Cuantos gramos de cloruro de plata se obtienen cuando reaccionan 56gr. de nitrato de plata, mediante la siguiente reacción.



AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3


2.-Cuantos moles de sulfuro de cobre se producen cuando reaccionan15gr. de cloruro de cobre, según la siguiente reacción.



CuCl + H2S Cu2S + HCl.





3.- Encontrar cuantos moles de óxido férrico se obtienen si inicialmente reaccionan 1.25 moles de hierro, con agua de acuerdo a la siguiente reacción.



Fe + H2O Fe2O3 + H2




4.- Cuantos litros de O2 en condiciones normales de presión y temperatura se combinan con 30 litros de hidrogeno bajo las mismas condiciones, mediante la siguiente reacción.



H2 + O2 H2O.




5.- Cuantos litros de agua se obtienen a partir de 56gr. de hidróxido de sodio, mediante la siguiente ecuación.



HCl + NaOH NaCl + H2O





6.- A partir de 120 litros de ácido carbónico determinar cuántos moles de bióxido de carbono se requieren mediante la siguiente ecuación.




CO2 + H2O H3O + H2CO3




Aciertos :_____________________ Calificación:________________________


Ejercicio 10


Para los siguientes ejercicios, por favor realiza lo que se te pide:


1.- Determina la composición porcentual para los siguientes compuestos.






Formula

elemento

Número de átomos

Peso o masa molecular

Masa unitaria

% composición

Al2(SO4)3











CCl4











NH4OH












H2SO4











CuSO4











NaHCO3










Ba2SO4











Ca(OH)2











AgNO3












AuHCO3













Aciertos :_____________________ Calificación:_________________________




Ejercicio 11



1- La formación de CaO a gran escala se realiza quemando piedra caliza en grandes hornos, en química la piedra caliza es carbonato de calcio .Dicha reacción se representa mediante la ecuación química que aparece abajo, responde ¿Cuántos gramos de carbonato de calcio se necesitan para obtener una tonelada de óxido de calcio ( cal viva) ?



CaCO3 CO2 (g) + CaO.




2.- La ecuación química que representa el proceso de fotosíntesis, mediante el cual las plantas elaboran su alimento es muy conocido, contesta lo que se pide.



  1. Cuántos gramos de almidón elaboran una planta a partir de 1 gramo de dióxido de carbono



  1. Cuántas moléculas de dióxido de carbono son necesarias para formar 1 molécula de almidón




CO2 (g) + H2O C6H12O6 + O2(g).



3.- Una reacción exotérmica muy vistosa es la formación de hidróxido de sodio, a partir de sodio y agua, representada por la ecuación química que aparece abajo. Calcula cuantas moléculas de hidrogeno se forman a partir de 1 x 10 -5 moléculas de sodio.


Na + H2O NaOH + H2 (g).



4.- El ácido clorhídrico ataca fácilmente al hierro y lo disuelve, formando cloruro de hierro (II), según la siguiente ecuación química.


Fe + HCl FeCl2 + H2 (g).


Calcula:


  1. ¿Cuántos gramos de hierro son necesarios para formar 1 kg de FeCl2

  2. ¿Cuántas moléculas de FeCl2 se formarán a partir de 2 X 10 15 moléculas de hierro?


5.- El agua reacciona químicamente con la cal viva para formar hidróxido de calcio, o cal apagada, según la siguiente ecuación química.


CaO + H2O Ca(OH)2


¿Cuántos gramos de CaO y de H2O serán necesarios para formar 100kg de Ca(OH)2?






Aciertos : _______________ Calificación:_________________________




































Bloque II Actúas para disminuir la contaminación del aire, del agua y del suelo.


Contaminación Atmosférica

1.- Introducción

La atmósfera es una mezcla de gases que rodean la tierra y otras especies químicas en menor proporción. La propiedad física más importante de la atmósfera es la variación de la temperatura en altura a razón de 6ºC por Km ascendido, cuando más se aparte este gradiente del normal va a provocar que los procesos de contaminación se agraven. La atmósfera contaminada será aquella en que se han modificado sus características respecto a sus condiciones naturales. Un contaminante atmosférico será aquel que ha sido emanado en una concentración suficiente para crear unos efectos mensurables en los receptores (seres vivos, materiales y la propia atmósfera).


2. Proceso de contaminación atmosférica

Entrada de un agente contaminante en un medio produciendo unos efectos.

Fuente Contaminante ----------> Atmósfera -----> Receptores

En todo proceso de contaminación es necesario medir los índices de emisión y los índices de inmisión. Para medir los índices de emisión tenemos que disponer del número de fuentes contaminantes y del tipo de fuentes, tipo de contaminantes emanados y la concentración de contaminantes. Los índices de inmisión nos da la información de que un contaminante al llegar a la atmósfera sufre una transformación y un transporte, incluyendo la concentración de los contaminantes tenemos los tres niveles de inmisión.

El contaminante del aire puede pasar al suelo o al agua, al igual que puede sufrir procesos de transporte y transformación, estos procesos son función de las características de la fuente y de las condiciones del medio sobre el que incide, en este caso la atmósfera.

Las fuentes contaminantes a la atmósfera pueden ser:

Fuentes móviles, que nos indican un transporte.

Fuentes estacionarias: Producción de energía

Incineración de residuos

Consumo de combustibles

Fuentes industriales diversas


Dependiendo del tipo de fuente va a ver distintos tipos de contaminantes, que son aquellos que son emanados en cantidades muy altas y sustancias que son muy tóxicas. La clasificación de los contaminantes se hace atendiendo a los siguientes criterios:

Según su origen

Contaminantes primarios, son aquellos que son emanados directamente de la fuente, los niveles de emisión son las concentraciones de los contaminantes primarios. Pueden ser gaseosos o particulados, se puede ver su importancia en función de las fuentes que los emanan, cantidad total en que son emitidos y tendencia de esos contaminantes a aumentar o disminuir. Para ver la toxicidad relativa de los distintos contaminantes primarios debemos ver el factor de efecto, este factor de efecto se hace tomando como 1 el de menor toxicidad refiriéndose a él todos los demás, así a mayor nivel de factor de efecto más tóxico, tenemos que el más tóxico serán los hidrocarburos, NOx , partículas, SOx y el de menor factor de efecto y al que están referidos los demás son al CO.

Contaminantes secundarios, son los que se originan en la atmósfera por reacción entre contaminantes primarios o con la propia atmósfera, los niveles de inmisión son las concentraciones de los contaminantes secundarios.

Según su estado físico

Contaminantes gaseosos, son aquellos que son gases en condiciones ambientales (no normales). Son óxidos de carbono, de azufre, de nitrógeno, compuestos de carbono no óxidos y compuestos halogenados.

Contaminantes particulados (aerosoles), es una suspensión en aire de sólidos o microgotas de líquidos. Son de composición química diversa al igual que su tamaño y sus propiedades físicas. Podemos nombrar los aerosoles en función del diámetro de las partículas:

  • Arenillas, son tamaños muy grandes >100um

  • Polvo, entre 10 y 100 um

  • Humos, son de origen contaminante y se incluyen sólidos y microgotas de líquidos. Su tamaño va de 0,1 a 10 um.



Reacciones químicas de los contaminantes

Dependiendo de las condiciones meteorológicas va a provocar la aparición de los contaminantes secundarios, que son consecuencia de la transformación de los contaminantes primarios. Las reacciones que dan lugar a los contaminantes secundarios:

Reacciones en fase gaseosa, que son las térmicas y las fotoquímicas.

Reacciones en fase líquida, son reacciones iónicas.

Las reacciones fotoquímicas, el que tenga lugar la reacción depende del contaminante A y de la radiación, en cuanto a esta radiación hay que tener en cuenta su intensidad y su longitud de onda. La intensidad de esta radiación depende del ángulo con que incide en un punto determinado, la latitud, la hora y la estación en la que nos encontramos. Vamos a tomar como ejemplo las reacciones fotoquímicas en las cuales se ve implicado los óxidos de nitrógeno que son los desencadenantes del smog fotoquímico, que se caracteriza por las altas temperaturas y bajo grado de humedad. Consta de tres fases:

1· Iniciación: Fotólisis de NO2

hv

NO2 ------->NO + O

O + O2 + M -------> O3 + M

NO + O3 ------> NO2 + O2

En este proceso no hay acumulación de O3 en la atmósfera.

2. Ramificación: se caracteriza por la formación de radicales libres, en la atmosfera, además de óxidos de nitrógeno tenemos hidrocarburos:

HCn --------> Prod. estables + Radicales peróxido

3.- Estos radicales peróxido tienen un alto poder oxidante y son capaces de reaccionar con el NO:

NO + RO2 ------> NO2 + RO

hv

NO2 ------->NO + O

O + O2 + M -------> O3 + M

El ozono se consume, esto es característico del smog fotoquímico.


Efectos sobre la propia atmósfera:


1. Visibilidad (se da en un pequeño espacio de tiempo y a pequeña escala)

La visibilidad es la capacidad que tenemos de observar un objeto sobre un fondo, va a ser función de las condiciones meteorológicas, de la iluminación y de las características del observador.

Esta reducción de la visibilidad va a ser consecuencia de la interacción de los contaminantes con la luz, las interacciones más importantes son los procesos de absorción y los procesos de dispersión, este último proceso es el que produce una mayor disminución de la visibilidad.


2. Lluvia ácida (se da en corto-medio espacio de tiempo y a pequeña escala)

No solo se refiere a que las gotas de lluvia lleven un pH más ácido, es la denominada deposición húmeda, sino también de la deposición seca que son las partículas ácidas que se depositan.

El pH natural de la lluvia oscila entre 5 y 5.7 (ya que la lluvia atraviesa la atmósfera que tiene CO2 que es un gas ácido). Consideramos que la lluvia es ácida cuando su pH es menor de 5.


3. Destrucción del ozono estratosférico

Se da a largo tiempo, ya que necesita un tiempo para llegar a la estratosfera, por lo que deben ser contaminantes que no se transformen en un largo espacio de tiempo, los más importantes son:

- Clorofluorocarbonados (Freones): Tienen tiempos de permanencia muy altos sin transformación (30-100 años), las reacciones principales son:

hv

CFCl3 -------> CFCl2 + Cl

Cl + O3 ------> ClO + O2

ClO + O -----> Cl + O2

Para poder destruir los CFCl3 se necesita una radiación muy baja que no hay en la atmósfera. Con cantidades muy pequeñas de estos CFC la destrucción del O3 es muy grande, ya que son reacciones en cadena.

- Óxidos de nitrógeno, el más importante es el NO, se inyecta directamente en el límite de la troposfera y estratosfera por lo aviones supersónicos, los cuales sueltan el NO producido por combustión que se enfría rápidamente y está preparado para reaccionar:

NO + O3 ------> NO2 + O2

El N2O proviene de productos de descompensación de nitratos, de sales amoniacales y de procesos de descomposición. Van a ir transformándose para dar lugar al gas N2O que va a reaccionar con el O3:

hv

N2O ------->NO + O

NO + O3 ------> NO2 + O2



4. Efecto invernadero

Los principales gases que producen el efecto invernadero son el CO2, CH4, CFC,..., todas aquellas moléculas que son capaces de absorber IR en la longitud de onda remitida por la tierra, al haber esa absorción de la radiación esta no sale a la atmósfera y se produce el sobrecalentamiento de la tierra.


Efectos sobre los materiales

Se afectan a todos aquellos materiales que están en contacto con la atmósfera, se aplica sobre todo a las construcciones (especialmente los de piedra), se pueden dar dos efectos: que se ensucien, o el deterioro de los materiales.

El patrimonio artístico está construido principalmente:

- Granito, formadas por distintas sustancias, unas más blandas que se destrozan antes y la parte más dura acabará desprendiéndose.

- Calizas: CaCO3 + SO2 ------> CaSO4

El CaSO4 tiene una resistencia mecánica menor y por tanto su deterioro es mayor.

Los distintos materiales que podemos encontrar en la ciudad:

- Metales, si reaccionan con sustancias que tengan acidez van a dar sales solubles.

- Pinturas, al reaccionar con contaminantes se va modificando la base de la pintura y se produce el cambio de los colores.

- Productos sintéticos, son atacados por el O3 produciendo un endurecimiento de los materiales hechos de caucho.





Efectos sobre los seres vivos


· Vegetales

Hay ciertas sustancias denominadas fitotóxicas, como el SO2, O3, Pb, NOx, que producen unos síntomas visibles en los vegetales, que también van a depender de la exposición y de la concentración del contaminante.

Un bioindicador, es un ser vivo que manifieste una respuesta clara frente a una determinada sustancia y a una determinada concentración de esa sustancia. Existen algunos vegetales que son buenos bioindicadores de la contaminación atmosférica, como los musgos y los líquenes, no por los efectos que sobre ellos se producen sino porque son bioacumuladores (perfecta correlación entre la concentración en la atmósfera y concentración en el ser vivo). Un biosensor es un dispositivo analítico que se incorpora o bien a un ser vivo o un componente de un ser vivo, de tal forma que la respuesta de ese sensor es función de lo que hemos incorporado al dispositivo analítico. Por lo tanto un biosensor es diferente a un bioindicador.


. Hombre

El efecto va a ser función de la posibilidad de penetración en el ser vivo, de la toxicidad inherente de la sustancia y de la dosis (depende de la concentración y del tiempo de exposición). La posibilidad de penetración es distinta así se trate de un contaminante particulado o gaseoso.










CALIDAD DEL AIRE

Interpretación del IMECA

IMECA

Condición

Efectos a la Salud

0 - 100

Condición dentro de la norma

Ninguno

101 - 200

Condición no satisfactoria

Molestias en ojos, nariz y garganta en personas sensibles

201 - 300

Condición mala

Evitar actividades al aire libre. Posibles problemas respiratorios

301 - 500

Condición muy mala

Se agudizan los síntomas anteriores en personas sensibles y quienes fuman o padecen enfermedades crónicas





CONTAMINACIÓN DEL AGUA


Incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendido.


PRINCIPALES CONTAMINANTES


   Los principales contaminantes del agua son los siguientes:

  • Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).

  • Agentes infecciosos.

  • Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Que, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables.

  • Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos.

  • Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales.

  • Minerales inorgánicos y compuestos químicos.

  • Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos.

  • Sustancias radiactivas procedentes de los residuos producidos por la minería y el refinado del uranio y el torio, las centrales nucleares y el uso industrial, médico y científico de materiales radiactivos.

  • El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen.







EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA  

  • Los efectos de la contaminación del agua incluyen los que afectan a la salud humana. La presencia de nitratos (sales del ácido nítrico) en el agua potable puede producir una enfermedad infantil que en ocasiones es mortal.

  • El cadmio presente en los fertilizantes derivados del cieno o lodo puede ser absorbido por las cosechas; de ser ingerido en cantidad suficiente, el metal puede producir un trastorno diarreico agudo, así como lesiones en el hígado y los riñones. Los lagos son especialmente vulnerables a la contaminación.

  • Hay un problema, la eutrofización, que se produce cuando el agua se enriquece de modo artificial con nutrientes, lo que produce un crecimiento anormal de las plantas. Los fertilizantes químicos arrastrados por el agua desde los campos de cultivo pueden ser los responsables.

  • Otro problema cada vez más preocupante es la lluvia ácida, que ha dejado muchos lagos totalmente desprovistos de vida.



TIPOS DE CONTAMINANTES



Alteraciones físicas 

Características y contaminación que indica


Color

El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos, pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente, a los compuestos húmicos, férricos o los pigmentos verdes de las algas que contienen..

Las aguas contaminadas pueden tener muy diversos colores pero, en general, no se pueden establecer relaciones claras entre el color y el tipo de contaminación

Olor y sabor

Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones. Las sales o los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones sin ningún olor.


Temperatura

El aumento de temperatura disminuye la solubilidad de gases (oxígeno) y aumenta, en general, la de las sales. Aumenta la velocidad de las reacciones del metabolismo, acelerando la putrefacción. La temperatura óptima del agua para beber está entre 10 y 14ºC.

Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma importante.

Materiales en suspensión

Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a estar disueltas, son arrastradas por el agua de dos maneras: en suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión que sólo dura mientras el movimiento del agua las arrastra. Las suspendidas coloidalmente sólo precipitarán después de haber sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)


Radiactividad

Las aguas naturales tienen unos valores de radiactividad, debidos sobre todo a isotopos del K. Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con isótopos radiactivos.


Espumas

Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua (eutrofización). Disminuyen mucho el poder auto depurador de los ríos al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los procesos de floculación y sedimentación en las estaciones depuradoras.

Conductividad 

El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja. El agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es mayor y proporcional a la cantidad y características de esos electrolitos. Por esto se usan los valores de conductividad como índice aproximado de concentración de solutos. Como la temperatura modifica la conductividad las medidas se deben hacer a 20ºC



Alteraciones químicas del agua
 

Alteraciones químicas

Contaminación que indica


pH 

Las aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal substancia básica en el agua natural es el carbonato cálcico que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato/bicarbonato.

Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc.


Oxígeno disuelto OD

Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxígeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxígeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septicemia, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida. 


Materia orgánica biodegradable: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)

DBO5 es la cantidad de oxígeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su valor da idea de la calidad del agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxígeno será necesario para la depuración de esas aguas e ir comprobando cual está siendo la eficacia del tratamiento depurador en una planta.


Materiales oxidables: Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Es la cantidad de oxígeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potásico en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de los casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO. Sin embargo la DQO no diferencia entre materia biodegradable y el resto y no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales.


Nitrógeno total

Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguas en exceso es causa de eutrofización.

El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado.


Fósforo total

El fósforo, como el nitrógenos, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización.

El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos orto fosfatos, poli fosfatos y fósforo orgánico. La determinación se hace convirtiendo todos ellos en orto fosfatos que son los que se determinan por análisis químico.


Aniones:



cloruros 

nitratos

nitritos

fosfatos

sulfuros

cianuros

fluoruros

indican salinidad



indican contaminación agrícola 

indican actividad bacteriológica

indican detergentes y fertilizantes

indican acción bacteriológica anaerobia (aguas negras, etc.)

indican contaminación de origen industrial

en algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.


Cationes:

sodio

calcio y magnesio

amonio

metales pesados


indica salinidad

están relacionados con la dureza del agua

contaminación con fertilizantes y heces

de efectos muy nocivos; se bioacumulan en la cadena trófica; (se estudian con detalle en el capítulo correspondiente)


Compuestos orgánicos

Los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o de procesos industriales (automóviles, lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos.

Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan con el cloro que se añade como desinfectante forman clorofenoles que son un serio problema porque dan al agua muy mal olor y sabor.

La contaminación con pesticidas, petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalle en los capítulos correspondientes.



Alteraciones biológicas del agua  



Alteraciones biológicas del agua

Contaminación que indican

Bacterias coliformes

Desechos fecales

Virus

Desechos fecales y restos orgánicos

Animales, plantas, microorganismos diversos

Eutrofización



Cuadro de enfermedades por patógenos contaminantes de las aguas
 

Tipo de 

microorganismo

Enfermedad

Síntomas

Bacterias

Cólera

Diarreas y vómitos intensos. Deshidratación. Frecuentemente es mortal si no se trata adecuadamente


Bacterias

Tifus 

Fiebres. Diarreas y vómitos. Inflamación del bazo y del intestino. 


Bacterias

Disentería

Diarrea. Raramente es mortal en adultos, pero produce la muerte de muchos niños en países poco desarrollados


Bacterias

Gastroenteritis

Náuseas y vómitos. Dolor en el digestivo. Poco riesgo de muerte


Virus

Hepatitis

Inflamación del hígado e ictericia. Puede causar daños permanentes en el hígado


Virus

Poliomielitis

Dolores musculares intensos. Debilidad. Temblores. Parálisis. Puede ser mortal


Protozoos

Disentería amebiana

Diarrea severa, escalofríos y fiebre. Puede ser grave si no se trata


Gusanos

Esquistosomiasis

Anemia y fatiga continuas




PURIFICACIÓN DEL AGUA


La forma más pura del agua es la que procede de la lluvia por que no contiene sales disueltas.

  • El agua que bebemos es sometida a uno o más de los procesos de purificación según las impurezas que contenga.

  •  Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural impiden que ésta sea adecuada para numerosos fines. Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos.

  • Otro método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que matan los microorganismos infecciosos.

  • En la ventilación o saturación de agua con aire, se hace entrar el agua en contacto con el aire de forma que se produzca la máxima difusión; esto se lleva a cabo normalmente en fuentes, esparciendo agua en el aire. La ventilación elimina los olores y sabores producidos por la descomposición de la materia orgánica, al igual que los desechos industriales como los fenoles, y gases volátiles como el cloro. También convierte los compuestos de hierro y manganeso disueltos en óxidos hidratados insolubles que luego pueden ser extraídos con facilidad.


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