Trabajo No1 Qumica analtica

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Historia de la lluvia cida

La lluvia cida fue descubierto por el quimico ingles Agnus Smith a mediados del

siglo XIX, pero esta paso inadvertida por los cientficos durante un siglo.Este

fenmeno se refiere a la precipitacin que es significativamente ms cida que la

lluvia "natural"( es decir, no contaminada), la cual a su vez es algo cida, debido a

a presencia en ella del dixido de carbono atmosfrico, el cual forma cido

carbnico:

CO2(g) + H2O(ac) H2CO3(ac)

Este compuesto(H2CO3 ) se ioniza parcialmente para liberar un ion hidrgeno, con

la consecuente reduccin en el pH del sistema:

H2CO3 H + HCO3

Debido a esta fuente de acidez, el pH de la lluvia natural, no contaminada, es

alrededor de 5,6.Solo la lluvia que sea ms cida que esta, es decir,un pH menor

a 5, es considerada como lluvia cida.

Los cidos fuertes como el HCl emitido por erupciones volcnicas, puden originar,

temporalmente lluvia cida natural en regiones como Alaska y Nueva Zelanda

Cmo se produce la lluvia acida?

La lluvia cida se produce principalmente por las emisiones de compuestos de

azufre y nitrgeno, como resultado de la actividad humana (fbricas, plantas

generadoras de electricidad en base al carbn, etctera). Estas emisiones

reaccionan en la atmsfera formando cidos que luego caen a la tierra con la

precipitacin.

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Efectos

Los principales efectos de la lluvia cida se pueden observar sobre edificios

y monumentos, especialmente los construidos con calizas y mrmol

(CaCO3), que se deterioran rpidamente:

2CaCO3 + H2SO4 + 2HNO3 CaSO4 + Ca (NO3)2 + 2CO2 + 2H2O

Por debajo de pH 5.5 hay muchas especies de peces y anfibios que no

pueden desarrollarse.

Generan lagos cidos que son engaosamente bellos. Sus aguas son muy

claras y tienen una alfombra exuberante de las algas verdes en el fondo. La

razn de que estos lagos son tan claros es porque muchos de los

descomponedores estn muertos. No se puede romper hasta que el

material como hojas y animales muertos. Estos materiales eventualmente

se hunden hasta el fondo en lugar de pasar por el proceso natural de la

descomposicin. La desintegracin de estos lagos es muy lento.

Los problemas respiratorios en los seres humanos como resultado de la

lluvia cida son comunes en muchas reas del mundo con altos niveles de

cido. Los sntomas incluyen tos seca, asma, dolores de cabeza e

irritaciones en los ojos, la nariz y la garganta.

Produce daos importantes en la vegetacin, y acaba con los

microorganismos fijadores de nitrgeno. Un efecto indirecto muy importante

es el empobrecimiento de ciertos nutrientes esenciales por lo que las

plantas y rboles no disponen de estos y se hacen ms vulnerables a las

plagas.

Aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composicin

de los mismos, producindose la lixiviacin de importantes nutrientes para

las plantas (como el calcio) e infiltrando metales txicos, tales como el

cadmio, nquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se

introducen tambin en las corrientes de agua.

El agua cida corroe las tuberas. Esto desde luego obliga a una reposicin

ms frecuente de los tubos, pero algo ms importante es el riesgo de que

los metales que se disuelven en las paredes de los tubos lleguen a los

seres humanos.

En resumen la lluvia cida tiene efectos nefastos sobre los bosques, sobre las

reservas de agua y la tierra. Ocasiona grandes desbalances en los ecosistemas

matando a insectos, formas de vida acuticas, y en los seres humanos se sabe

que provoca cncer y otras enfermedades.

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Principales contaminantes

El cido sulfurico y nitrico.En general, la lluvia cida precipita lejos de los

contaminantes primarios, a saber, dixido de azufre y xidos de nitrgeno.Estos

se producen durante el transporte de masas de aire que contienen los

contaminantes primarios.As esta lluvia es un problema de contaminacin que no

respeta fronteras estatales o nacionales.

Las erupciones de volcanes y las emisiones de las fuentes hidrotermales, tambin

contribuyen al aumento de la concentracin de compuestos de azufre en la

atmsfera (se calcula que la emisin anual es de -2x1012 g) .El azufre esta

mayormente como SO2.Este a su vez , se va oxidando lentamente hasta trixido

de asufre SO3, que reacciona con las gotas de agua de las nubes dando lugar al

correspondiente acido sulfurico.

2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) 2H2SO4

Parte del H2SO4 se neutraliza en la atmsfera mediante las partculas de

amoniaco y carbonato clcico.Los xidos de nitrgeno producidos durante la

desnitrificacin tambin se emiten en la atmsfera, donde terminana siendo

oxidados hasta dixido de nitrgeno NO2 Por otro lado, el componente mayoritario

de de la atmsfera es el N2, gas muy inerte, pero que por accin de la energa

elctrica(de los rayos) puede reaccionar con el O2 atmosfrico produciendo

diversas especies oxidadas que finalmente, dan lugar a la formacin de ms

NO2.El dixido de nitrgeno termina conviertindose en cido ntrico cuando entra

en contacto con las gotas de agua de las nubes.

El CO2 es, despus del N2 y del O2 el compuesto ms abundante en la atmsfera,

y como en el caso de SO2 y NO2, tambin reacciona con el agua atmosfrica,

establecindose un equilibrio entre la forma gaseosa y la hidratada (H2CO3)

CO2(g) CO2(ac) + H2O H2CO3

La presencia natural de este cido es lo que provoca que el agua de lluvia tenga

un pH inferior a 7 (generalmente alrededor de 5.6).La contribucin a este pH de

los cidos sulfrico y ntrico, producidos de forma natural en la atmsfera, solo se

aprecia localmente sobre los ecosistemas en los que se lleva a cabo un

metabolismo muy activo del azufre o del nitrgeno, pero globalmente su

importancia es mnima.

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Tambin la actividad humana produce la lluvia cida, y de hecho es la principal

fuente de la lluvia cida; en los desages de aguas servidas, la actividad de

ciertas bacterias liberan azufre. Las plantas elctricas en base a carbn son de las

fuentes ms contaminantes en este sentido; los gases pueden llegar a viajar

grandes distancias antes de interactuar con el vapor de agua y convertirse en

cidos que luego caen a la tierra.

El pH del agua de lluvia puede alcanze valores de hasta 4 o 3, y en algunos casos

2,3 (del mismo orden que el cido etanoico y zumo de limn).Este aumento de la

acidez se debe principalmente a la emisiones de SO2, provocadas en la

combustin de carbn y petrleo ( y sus derivados), que contienen entre el 1 y 3 %

de azufre.En presencia de oxgeno y a las altas temperaturas a que tienen lugar

los procesos de combustin, el dixido de azufre se forma facilmente:

S + O2 - SO2

Otra fuente antropognica de SO2 la constituye el proceso de obtencin de xidos

metlicos a partir de los correspondientes sulfuros minerales (tostacin), como

paso previo a la obtencin del metal.As, por ejemplo,a partir de la calcocita(Cu2S)

Cu2S + 2O2 2CuO + SO2

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Anlisis Cualitativos

Por medio de el deterioro de eficaciones o estatuas facilmente podemos hacer uso

de nuestra observacin, por lo cual, es un anlisis cualittivo.

El ver los lagos demasiados claros y bellos nos dice que se trata de un lago

cido.

En los rboles observamos la muerte y marchitamiento de las hojas, sobre

todo en Europa.

Ya que la lluvia cida tiene un pH similar al cido etanoico podemos hacer los

siguientes mtodos cualitativos:

Por medio del papel tornasol , vemos que este se tornara color rojo.

Agregando unas gotas de fenolftaleina podemos observar como el cido se

torna color transparente.

El que no haya existencia de peces en el agua tambin es un indicador de que

podra haber lluvia cida o algun tipo de contaminacin.Por ejemplo, las de

truchas y tilapias, son especies altamente vulnerables, es decir, mueren con la

minima presencia de contaminacin.

En fin no solo existen mtodos cualitativos para determinar lluvia cida, sino

tambin cualquier tipo de contaminacin.Por ejemplo, los bioindicadores.

Posibles soluciones

Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisin de los

contaminantes precursores de este problema tenemos las siguientes:

Reducir el nivel mximo de azufre en diferentes combustibles

Producir el cierre de refineras

Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias

La conversin a gas en vehculos de empresas mercantiles y del gobierno

Ampliacin del sistema de transporte elctrico

Instalacin de equipos de control en distintos establecimientos.

No regar muchas sustancias qumicas en los cultivos.

Que los gobiernos gasten ms dinero en la investigacin, para as

desarrollar proyectos que tengan el objetivo de reducir la contaminacin

ambiental.

Se deben buscar fuentes alternativas de energa.

Generar una cultura ambiental y un respeto hacia nuestro ambiente.

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Bibliografa

Baird, C. (2001).Qumica ambiental. (2 ed.).Barcelona: Revert

Pasquall. (2004).Qumica ambiental: Universitas libros.

Glynn, H. y Heinke, G. (1999).Ingeniera Ambiental. (2 ed.).Mxico: Pearson

Educacion.