exámen febrero 1ª s 2013-2014

8/19/2019 Exámen Febrero 1ª S 2013-2014

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Febrero 1º Semana 2013-2014

Análisis del problema:

La dureza de un agua se expresa como los mg de Carbonato Cálcico por litro de

agua laguamgCaCO D /3 , ó como las partes por millón de Carbonato de Calcio

3 ppmCaCO D

Según la cantidad de carbonato de calcio podemos clasificar la dureza de las

aguas de la forma siguiente:

Blandas: ml mg /50

Moderadamente Duras: ml mg /15050

Duras: ml mg /300150

Muy duras: ml mg /300

De forma “sencilla” la dureza viene dada por:

322

2

2

* CaCO Pm Mg Pm

Mg

Ca Pm

Ca

2Ca Concentración de calcio.

2 Mg Concentración de Magnesio.Donde: 2Ca Pm Peso Molecular del Calcio.

2 Mg Pm Peso Molecular del Magnesio. 3CaCO Pm Peso Molecular carbonato cálcico.


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Resolución:

La dureza del agua, debida a los iones 2Ca y 2 Mg desarrollando lo indicado en

el análisis, podemos calcularla como:

3

3

3

3

2

2

3

22

2

2

3

22

.1

10*

.*

.

.1*

10

.1*

.

.

.

.1*

10

.1*

.

.

CaCO g

mgCaCO

mol

gCaCO

Mg g

Mg mol

mg

Mg g

agual

Mg mg

Ca g

Camol

mg

Ca g

agual

Camg

Nos dicen:

l mg Ca /152 l mg Mg /102

mol g Ca Pm /402 mol g Mg Pm /3,242

Por otra parte el peso molecular del carbonato cálcico es:

mol g CaCO Pm /10016*312403

Sustituyendo valores, tendremos:

Dureza (H2O)

2

2

3

22

2

2

3

22

.3,24

.1*

10

.1*

.

.10

.40

.1*

10

.1*

.

.15

Mg g

Mg mol

mg

Mg g

agual

Mg mg

Ca g

Camol

mg

Ca g

agual

Camg

agual

CaCOmg

CaCO g

mgCaCO

mol

CaCO g

.

.652,78

.1

10*

.

.100 3

3

3

3

3

Por lo tanto la dureza total de esta agua es:

O H l CaCOmg O H D 232 /652,78

Puesto que la dureza está comprendida entre 50 y 150 estaríamos ante un aguamoderadamente dura.


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Nos dan como límite de exposición una concentración de 50 ppm de CO, durante

90 minutos. Necesitamos calcular la concentración del CO del aire de la ciudad(al que está expuesto el motorista) para ver si este sobrepasa o no el límite dado

al principio.

M V M

m g ppm

3310*/

Considerando condiciones normales CN.

mol l V M /4,22

mol g M /281612

Expresando la concentración límite en3

m

g , tendremos:

3

33

3500.62

4,22

/2810*50*10*

m

g

l

mol g ppm

V

M ppm

m

g

M

La concentración de CO que nos dan en la ciudad es de 65 mg/m³

33000.6565

m

g

m

mg


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Vemos que la concentración en la ciudad es mayor que la concentración límite,

por lo tanto el conductor estará expuesto a un accidente.

Podría expresarse la concentración en la ciudad en ppm:

ppmmol g

mol l

m

mg V

M

m g ppm M 52

/28

/4,22*10*10*65

10*/ 33

333

Que es mayor al límite en el que puede afectar al motorista, por lo tanto elmotorista está expuesto a sufrir un accidente


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La reacción que tiene lugar es:

O H COOO H C 222263

Ajustando la reacción:

O H COOO H C 222263 332/7

Vemos en la reacción ajustada, que con 1 mol de acido propanóico reaccionan

3,5 moles de Oxigeno para dar 3 moles de dióxido de carbono y 3 moles de agua.

Los pesos moleculares del acido propanóico y del oxigeno que reaccionan son:

./7416*21*612*3263 mol g O H C Pm

./3216*22

mol g O Pm


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Resolución:

Partiendo de la reacción ajustada:

O H COOO H C 222263 332/7

Moles por litro de acido propanóico:

disoluciónl

O H C moles

O H C g

O H C mol

O H C mg

O H C g

disoluciónl

O H C mg 2633

263

263

263

3

263263 10*35,174

1*

10

1*

100

Por lo tanto, la DBO, buscada será:

disoluciónl

Omg

mol

O g

O H C mol

Omol

disoluciónl

O H C moles 22

263

22633 35,1511

32*

1

5,3*10*35,1

disoluciónl

Omg DBO 235,151

Por la estequiometria de la reacción:

La DBO5 (mg O2/l) calculada de acuerdo con la reacción anterior será:

263

2

263

2

263

263

263

3

2632635

1

32*

1

5,3*

74

1*

10

1*

100

O H molC

gO

O H molC

molO

O H gC

O H molC

O H mgC

O H gC

residual lagua

O H mgC DBO

residual agual Omg

gO

mgO

.35,151

1

10* 2

2

2

3

residual agual

Omg DBO

.

35,151 25


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Podemos hallar los mg en el vertido, y los mg en el rio, antes de la incorporación,

y después de la incorporación se calcula la concentración que se comparará con

los límites de la normativa aplicable.

Resolución:

a. Podría descargar la industria sus residuos sin tratamiento conociendo que lanormativa aplicable para C es de 100 mg/l en el rio.

mg del contaminante C del vertido

sC mg

l

C mg

m

l

s

m/10*30

3000*

1

10*

1,0 43

33

mg del contaminante C del rio

sC mg

l

C mg

m

l

s

m/10*20

20*

1

10*

10 43

33

mg del contaminante C después del vertido

s

C

s

C mg

s

C mg 444

10*5010*2010*30


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Concentración del contaminante C después del vertido

Caudal:

s

m

s

m

s

m333

1,10101,0

l C mg

l

m

m

s

s

C mg /50,49

10

1*

1,10*

10*503

3

3

4

l C mg C /50,49

La industria puede descargar los residuos sin tratamiento ya que la concentración

del residuo sería inferior al límite fijado por la normativa.

b. Nos dicen que l C mg C /100

En este caso la cantidad de C en el rio es:

sC mg s

m

m

l

l

C mg /10*101

1,10*

10*

100 43

3

3

mg de C máxima en el residuo del vertido

s

C

s

C mg

s

C Xmg 44

10*10110*20

Despejando X:

C mg C mg C mg X 444

10*8110*2010*101

Concentración de C en el vertido

l C mg l

m

m

s

s

C mg C /8100

10*

1,0*

10*813

3

3

4

l C mg C /8100

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