Soto Santiesteban José Ignacio

Ing. Mecánica

ET02

Química I:

-Abundancia de los elementos en la naturaleza.

-Impacto económico y ambiental de los elementos usados en la región.

IntroducciónSe dará a conocer un poco de la abundancia de los elementos que hay en el universo o al menos los que hay hasta ahora, y la abundancia que hay en nuestro planeta; algunos usos de estos y como son distribuidos y/o como son constituidos algunos.

Y se da una mención de los elementos que contienen el cuerpo humano.

Aunque aun así faltara la mención sobre el tema de la materia y la energía oscura, las cuales constituyen la mayor parte del universo.

-Abundancia de los elementos en la naturaleza

La abundancia de un elemento químico indica en términos relativos cuán común es un elemento, o cuanto existe de dicho elemento comparado con otros elementos químicos. Se puede medir o expresar la abundancia de varias formas, por ejemplo mediante la fracción de masa, o fracción molar, o en función de la fracción volumétrica. La medida de la fracción volumétrica es una medida de abundancia usual en mezclas de gases tales como atmósferas, que es muy similar a la fracción molar molecular para mezclas de gases ideales.

Por ejemplo, la abundancia expresada como fracción de masa del oxígeno en el agua es aproximadamente 89%, porque esa es la fracción de la masa del agua que es oxígeno. Sin embargo, la abundancia expresada como fracción molar del oxígeno en el agua es de solo el 33% porque solo 1 átomo de cada 3 en el agua es un átomo de oxígeno.

*Abundancia en el universo.

Los elementos son solo una pequeña porción del contenido del Universo. Las observaciones cosmológicas indican que solo el 4% del universo está compuesto de materia visible bariónica que forma las estrellas, planetas y seres vivos. El resto es energía oscura (73%) y materia oscura (23%). Se cree en la existencia de estas últimas formas de materia y energía, basándose en teorías y deducciones derivadas de observaciones, pero sus detalles son todavía el objeto de investigaciones. Las mismas no han sido aún observadas en forma directa y no son comprendidas en su totalidad.

La mayoría de la materia estándar se encuentra en las estrellas y nubes interestelares, como átomos o iones , sin embargo es posible encontrar otros tipos extraños de materia en artefactos astrofísicos, tal como el caso de las altas densidades existentes en el interior de las enanas blancas y estrellas de neutrones.

El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo conocido; y el helio es el segundo. Sin embargo, el próximo de la serie no continúa con el siguiente número atómico; el oxígeno es el tercero en el ranking de abundancia, aunque su número atómico es el 8. Todos los otros son mucho menos comunes.

La abundancia de los elementos más livianos es predicha correctamente por el modelo cosmológico estándar, dado que los mismos fueron formados al muy poco tiempo (es decir dentro de cientos de segundos) luego del Big Bang, en un proceso denominado nucleosíntesis del Big

Bang. Los elementos más pesados fueron formados mucho después, dentro de las estrellas.

*Atmósfera.

El orden de los elementos expresado en función de la fracción de volumen (que es aproximadamente la fracción molecular molar) en la atmósfera es nitrógeno (78,1%), oxígeno (20.9%), argón (0,96%), y le siguen (en orden incierto) el carbono y el hidrógeno porque el vapor de agua y el dióxido de carbono, que contienen la mayoría de estos elementos en el aire, son componentes variables. El azufre, fósforo, y todos los otros elementos se encuentran en proporciones muchos menores.

*Cuerpo Humano.

En proporción de masa las células del cuerpo humano consisten en un 65 al 90% de agua (H2O), y una proporción muy importante está compuesto de moléculas orgánicas a base de carbono. Por lo tanto el oxígeno representa la mayor parte de la masa del cuerpo humano, seguido por el carbono. El 99% de la masa del cuerpo humano está formada por seis elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, y fósforo. El contenido de los elementos aluminio y silicio aunque muy abundantes sobre la Tierra es notoriamente bajo en el cuerpo humano.

-Impacto económico y ambiental de los elementos usados en la región

*Impacto Económico.

Materiales de importancia económica:

-Carburantes y combustibles

Los combustibles son cuerpos capaces de combinarse con él oxigeno con desprendimiento de calor. Los productos de la combustión son generalmente gaseosos. Por razones prácticas, la combustión no debe ser ni muy rápida ni demasiado lenta.

Puede hacerse una distinción entre los combustibles quemados en los hogares y los carburantes utilizados en los motores de explosión; aunque todos los carburantes pueden ser empleados como combustibles, no ocurre lo mismo a la viceversa.

-Madera

La madera se utiliza sobre todo en la calefacción domestica. En los hogares industriales, salvo en los países en que es muy abundante, no suele emplearse.

-Petróleo

Se encuentra en ciertas regiones del globo en yacimientos subterráneos, se extrae haciendo perforaciones que pueden alcanzar los 7000 m de profundidad. Él petróleo bruto, que contiene agua y arena, es llevado a unos recipientes de decantación; si no se refina en el lugar de extracción, es transportado por medio de tuberías de acero estirado, de un diámetro interior de 5 a 35 cm, que son los llamados oleoductos o pipelines.

-Gas Natural

En el interior de la corteza terrestre existen bolsas que contienen cantidades importantes de gases combustibles cuyo origen es probablemente análogo al de los petróleos. La presión de estos gases suele ser elevada, lo cual permite su distribución económica a regiones extensas.

-Butano y Propano

Se extraen del petróleo bruto, en el que se encuentran disueltos. También se originan en las diversas operaciones del tratamiento de los petróleos. Son fácilmente licuables a una presión baja y pueden transportarse en estado líquido en recipientes metálicos ligeros. Son utilizados como gases domésticos en las regiones donde no existe distribución de gas del alumbrado.

-Hidrógeno

Generalmente producido por electrólisis del agua, no se utiliza como combustible más que en soldadura autógena y en la fabricación de piedras preciosas sintéticas. En este caso es irreemplazable: como no contiene carbono, no existe el peligro de que altere la transparencia de las piedras.

-Acetileno

Se obtiene por acción del agua sobre el carburo de calcio. Da una llama muy caliente y muy brillante. Se emplea en soldadura y para el alumbrado; pero estas son aplicaciones accesorias: el acetileno es, sobre todo, un intermediario importante en numerosas síntesis químicas industriales.

*Impacto Ambiental .

Elementos Contaminantes.

-Plomo

Los compuestos solubles de plomo son venenosos, y por lo tanto, los tubos de plomo para conducir agua potable solo pueden utilizarse con seguridad si el agua es algo dura.

El plomo se usa para fabricar tubos de cañerías y revestir cables eléctricos. También se usan las instalaciones de ácido sulfúrico y en acumuladores de plomo.

Los vapores de plomo son los causantes de una gran enfermedad llamada saturnismo, caracterizada entre otros síntomas por anorexia, constipación pertinaz, anemia parálisis muscular, insomnio, angustia etc. Suele afectar a mineros que extraen plomo, a tipógrafos a pintores y a quienes fabrican acumuladores.

Existen diferencias importantes en la epidemiología, manifestaciones clínicas de la intoxicación por el plomo en los niños y adultos.

En los niños, la enfermedad debe ser debida a la malacia, pica o mordisque de objetos decorados con pinturas que contienen plomo.

En los adultos, la intoxicación por plomo es comúnmente de origen profesional aunque raras veces puede ser causada por el consumo de bebidas o alimentos contaminados.

-Arsénico

El arsénico es un sólido quebradizo, cristalino, de color gris de acero. Sublima fácilmente, formando vapores amarillos tóxicos de olor alacio.

Aunque todos los compuestos solubles de arsénico son venenosos, algunos tienen uso en medicina. Los que lo consumen adquieren cierta tolerancia al mismo y pueden tomar mayores cantidades de las que otras personas no habituadas.

Los compuestos de arsénico se utilizan en agricultura en pulverizaciones y baños para ganado, con el fin de destruir insectos y parásitos.

-Estaño

El oxido estánico son discretamente nocivos, y en caso de inhalación de fuertes dosis se puede producir un aumento de temperaturas; la inhalación repetida suele causar una neuropatía.

El cloruro estánico puede producir irritación bronquial y enema pulmonar.

Los derivados orgánicos del estaño son muy tóxicos, pueden causar un cuadro de agitación y delirio al que siguen con frecuencia un estado de coma con hipertensión endocraneana.

-Mercurio

A pesar de sus beneficiosas aplicaciones médicas, el mercurio provoca unas intoxicaciones como la estomatitis mercurial y el hidragirismo que afectan diversos órganos, especialmente el riñón y los aparatos digestivo y nervioso.

ConclusiónVarios de los elementos puede que si abunden en el universo, o incluso en nuestro planeta Tierra pero eso no quiere decir que hay que abusar de ellos, que si se llegan a acabar puede que se puedan hacer sintéticamente, pero se tiene que considerar que no es lo mismo un elemento sintético a un elemento natural (es decir uno encontrado en la naturaleza).

De igual manera debemos tomar en cuenta también la contaminación que estos elementos causan al ambiente al momento de usarlos.

Y sin duda alguna podrán aparecer más elementos ya que el universo es infinito (o eso es lo que se cree por el momento), nunca se sabe cuándo volverá a aparecer un nuevo elemento, y tampoco se sabrá si será muy escaso.

Además se tiene que tomar en cuenta el gasto económico tanto como a la extracción, procesamiento y distribución que se le da a los elementos.