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105� FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

1. En esta unidad se explica la gran interacción existente entre la química y todo lo que nos rodea: la comida, los medicamentos.

2. Por último, se comentan algunos de los inconvenientes que produce la actividad química industrial y la capacidad de generación de contaminantes que afecten tanto al medio ambiente como a los seres vivos. Es esta una dualidad que presenta la química.• Por un lado, nos ayuda a mejorar nuestras condiciones de vida.• Por otro, produce contaminantes, residuos que afectan al medio.

3. En la medida en que la sociedad sea capaz, mediante el reciclado de algunos productos, el uso de otrassustancias menos contaminantes…, de solucionar estos problemas, abrirá el camino hacia una nueva era.

CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA

MAPA DE CONTENIDOS

MEDIO AMBIENTE BENEFICIOS

lluvia ácida

incrementodel efecto

invernadero

destrucción dela capa

de ozono

antibióticos

vacunas

antipiréticos

antiinflamatorios

analgésicos

alimentación

materiales

agricultura

contaminación del aire

contaminación del suelo

contaminación del agua

medicamentos en la industria

debido a

produce

reportainfluye en el

LA QUÍMICA

ejemplos ejemplos

reacciones decombustión

reaccionesácido-base

permiten

ejemplos

obtenerenergía

a partir de

combustibles HCl

HNO3

H2SO4

ejemplos

NaOH

NH3

ejemplosejemplos

intervienen

gracias a

cambios químicos

LA SOCIEDAD

es básica para

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PROGRAMACIÓN DE AULA

QUÍMICA EN ACCIÓN7

sales

pesticidas

herbicidas

plaguicidas

que usa

paradar

basesácidos

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7

• Reconocer la importancia que tiene la química en nuestra sociedad.

• Comprender las implicaciones que tienen distintasactividades humanas en el medio ambiente.

• Saber cuáles son los problemas medioambientalesmás graves que afectan a la Tierra en este momento.

• Intentar encontrar soluciones a los problemasmencionados en el punto anterior.

• Entender la importancia que el reciclado de muchosmateriales tiene en la sociedad actual.

• Aprender a usar correctamente los medicamentos.

OBJETIVOS

Química en acción

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Reacciones químicas más importantes: combustión, ácido-base y de neutralización.

• Química y medio ambiente.

• Industrias químicas. Medicamentos y drogas.

• La química y el progreso (agricultura, alimentación y materiales).

PROCEDIMIENTOS,DESTREZASY HABILIDADES

• Buscar relaciones entre la química y la mejora en la calidad de vida.

• Realizar trabajos en los que se vea el progreso que han sufrido algunas actividadeshumanas (industria alimentaria, farmacéutica…) gracias a la química.

• Comentar artículos periodísticos en los que se ponga de manifiesto alguno de los problemas medioambientales tratados en la unidad.

• Buscar soluciones para evitar el deterioro que sufre el medio ambiente.

• Interpretar gráficos de sectores sobre los principales compuestos que influyen en la destrucción de la capa de ozono.

ACTITUDES • Valorar la gran importancia que ha tenido la química en el desarrollo que se ha producido en nuestra sociedad.

• Ser consciente de los problemas medioambientales que afectan a nuestro planeta.

• Hacer un uso adecuado de los medicamentos.

PRESENTACIÓN1. Por otro lado, una de las grandes preocupaciones

de la sociedad actual es el problemamedioambiental y toda la repercusión que tienendeterminados efectos de la actividad industrialsobre el medio natural. Asuntos como la destrucción de la capa de ozono, el incremento del efecto invernadero o la lluviaácida están presentes todos los días en los medios de comunicación. Por ello, es importante

que el alumno tenga una formación básica en estos temas.

2. La química está presente en la sociedad actual en todos los ámbitos (aditivos para alimentos,medicamentos, producción de nuevosmateriales…). Por ello, los conocimientos básicos de química deben formar parte de la cultura general de cualquier persona en la actualidad.

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PROGRAMACIÓN DE AULA

1. Educación cívica.Se puede incidir en la gran importancia que tiene la química en la mejora de la calidad de vida de las personasque pueblan el planeta. Sería bueno comentar a los alumnos y alumnas los grandes beneficios que la industriaquímica ha proporcionado, y desterrar un poco la idea negativa que tienen muchos de ellos acerca de la química.

2. Educación para la salud.La relación existente entre la química y la medicina puede servirnos para informar a los alumnos sobre el usocorrecto de los medicamentos y comentarles el riesgo que conlleva la automedicación.

3. Educación medioambiental.En esta unidad se han estudiado algunos de los problemas medioambientales más graves derivados de la actividad industrial. La simple actividad humana también genera contaminación en el medio ambiente, y esto puede darnos pie a realizar una visita a una planta depuradora de aguas residuales.

En esta visita, el alumno se concienciará de los grandes recursos que la sociedad tiene que emplear para no contaminar la fauna y la flora de los ríos.

EDUCACIÓN EN VALORES

1. Explicar la relación existente entre la química y muchas de las industrias existentes: industriaalimentaria, industria farmacéutica, etc.

2. Analizar cuáles son los efectos no deseados para el medio ambiente de algunasde las actividades industriales.

3. Comentar artículos periodísticos en los que sepongan de manifiesto algunos de estos problemasmedioambientales.

4. Explicar la importancia que tiene en la sociedadactual el reciclado de muchos materiales.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

En la unidad anterior hemos destacado el estudio de las reacciones químicas. En esta unidad aplicaremos los contenidos estudiados. También se obtendrán los conocimientos necesarios para comprender el entornoque nos rodea, se establecerán las bases para un mejorconocimiento del entorno y, en definitiva, saber que la acción humana no solo tiene factores negativos sobre el medio ambiente (aumento de efecto invernadero,destrucción de la capa de ozono, contaminación del agua y del aire), sino que la industria química sirve, además, para mejorar la calidad de vida, sobre todo en la agricultura,la alimentación y en el diseño y obtención de nuevosmateriales.

Tratamiento de la información y competencia digital

Cabe destacar la importancia que tiene la actualización en los temas de medio ambiente. Hay páginas web donde se pueden consultar a diario los niveles de gases

en la atmósfera de nuestra ciudad, el nivel de polen en lasépocas primaverales, el nivel de contaminación ambiental, etc.

Competencia social y ciudadana

Uno de los temas más importantes de educación científicapara el ciudadano es el respeto por el medio ambiente y el reciclado de residuos y materiales. En esta unidad se desarrollan las habilidades propias de la competenciapara estar informado y tomar conciencia de las medidas de respeto del medio ambiente que debemos tomar.

Competencia cultural y artística

Esta unidad ayuda a apreciar las manifestaciones culturalesque respetan el medio ambiente. En ocasiones, esinteresante conocer las manifestaciones culturales queresponden a disfrute y enriquecimiento de los pueblos.Poseer habilidades de pensamiento, tanto perceptivas como comunicativas, para poder comprender y valorar las aportaciones que el hecho cultural realiza al respeto del medio ambiente.

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ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. Completa la siguiente tabla:

2. Las proteínas constituyen alrededor del 15 % de la masa corporal de los seres vivos. Determina la cantidadde proteínas que hay en un adulto de 85 kg. ¿Cuálesson los componentes de las moléculas de las proteínas?

3. La reacción de combustión de la glucosa que se realiza en las células, ¿es una reacción exotérmicao endotérmica? Razona la respuesta.

4. Completa la siguiente reacción nuclear:21H + 3

1H → … + 10n

¿Qué tipo de reacción es?

5. ¿Qué es el agujero de la capa de ozono? ¿Qué efec-tos tiene?

6. ¿En qué consiste el incremento del efecto inverna-dero? ¿Qué sustancias lo producen?

7. ¿Qué es un antibiótico? Nombra los que conozcas.

8. Completa la siguiente frase:

El uso de productos en spray provoca la …, que pro-tege a la atmósfera de las radiaciones …

9. Observa la siguiente gráfica:

a) ¿Qué representa? ¿Qué tendencia se observa?

b) Comenta las posibles causas de esa tendencia.

10. Señala cuál es el efecto de los siguientes medica-mentos sobre el organismo humano:

a) Antipiréticos. c) Antibióticos.

b) Analgésicos. d) Antiinflamatorios.

11. El agua del mar contiene un 0,13 % de magnesio enmasa. ¿Qué cantidad de agua de mar se necesitapara obtener 100 kg de magnesio?

12. Observa la siguiente tabla:

Determina la cantidad de nutrientes que ingieres enuna comida formada por un plato de macarrones de250 g, un filete de 200 g, una ensalada con dos to-mates y aliñada con dos cucharadas de aceite deoliva, y un yogur entero. Calcula el porcentaje querepresenta cada nutriente.

13. El efecto invernadero es beneficioso para el desarro-llo de la vida en la Tierra. Explica entonces por quéexiste tanta alarma entre los científicos relacionan-do efecto invernadero, calentamiento global y cam-bio climático.

14. Señala algunas medidas interesantes desde tu pun-to de vista destinadas a rebajar la cantidad de dió-xido de carbono emitido a la atmósfera.

15. La combustión de 1 m3 de gas natural equivale a9,28 ⋅ 106 cal. Determina el consumo realizado enuna vivienda, expresado en julios, si la lectura delcontador ha sido de 40 m3 de gas.

Bioelementos principales

Bioelementos secundarios

OligoelementosPrincipios inmediatos

Alimento

Filete de vaca(100 g)

Macarronescon salsa (150 g)

Yogur entero (una porción)

Tomate (una unidad)

Aceite de oliva(una cucharada)

Glúcidos(g)

Proteínas(g)

Grasas(g)

VitaminasA y C(mg)

0

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0

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505

10 027

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Concentración de C02 atmosférico (ppm)360

350

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3101950 1960 1970 1980 1990 2000

FICHA 1

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ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. El fósforo y el azufre pueden considerarse bioele-mentos primarios, pero intervienen en mucha me-nor proporción que los otros cuatro (C, H, O y N).

2. Como constituyen el 15 %:

0,15 ⋅ 85 kg = 12,75 kg

Las moléculas de las proteínas están formadas porunidades elementales llamadas aminoácidos.

3. Es una reacción exotérmica: los productos tienenmenos energía que los reactivos.

4. La reacción es: 21H + 3

1H → 42He + 1

0n

Es una reacción de fusión nuclear: a partir de dosnúcleos ligeros se forma un núcleo más pesado.

5. El agujero de la capa de ozono consiste en una dis-minución en el grosor de la capa de ozono presen-te en la atmósfera. La consecuencia de esta destruc-ción del ozono es una mayor penetración de laradiación ultravioleta procedente del Sol. Esto traeconsigo una mayor incidencia de enfermedades enla vista, así como un aumento en las mutaciones ge-néticas que experimentan los seres vivos.

6. En el aumento de la temperatura en nuestro planetadebido a la reflexión de la radiación solar ascenden-te en la atmósfera terrestre tras reflejarse en el suelo.Las sustancias que lo producen son el dióxido de car-bono y el vapor de agua, fundamentalmente.

7. Un antibiótico es un tipo de medicamento emplea-do para combatir infecciones. Ejemplo: penicilina.

8. El uso de productos en spray provoca la destrucciónde la capa de ozono, que protege a la atmósfera delas radiaciones ultravioletas.

9. a) Representa el aumento en la concentración dedióxido de carbono atmosférico a lo largo de losúltimos 50 años. Se observa un claro aumento,más acusado en las últimas décadas.

b) Posibles causas: emisión de gases contaminan-tes por los vehículos que queman combustiblesfósiles, por las centrales eléctricas térmicas o porlas actividades industriales.

10. a) Combaten la fiebre.

b) Alivian el dolor.

c) Combaten infecciones.

d) Combaten las inflamaciones.

11. Calculando:

= → x = 76 923 kg agua

12. A partir de la tabla podemos calcular lo que nos piden:

13. El problema medioambiental proviene del incremen-to del efecto invernadero, que causa un sobreca-lentamiento excesivo debido a la concentración elevada de ciertos gases en la atmósfera (dióxido decarbono fundamentalmente).

Como consecuencia de este calentamiento se pro-duce un cambio climático a escala global, con au-mento de las temperaturas, sequías más prolonga-das, deshielo de casquetes polares y glaciares…

14. Ejemplos: emplear filtros en las actividades que ge-neran CO2; premiar a las empresas que reducen susemisiones de CO2; fomentar el uso de transportespúblicos y de energías renovables.

15. El consumo habría sido de 3,712 ⋅ 108 cal, que equi-valen a 1,55 ⋅ 109 J.

x

100 kg Mg

100 kg agua

0,13 kg Mg

Bioelementos principales

Carbono

Hidrógeno

Oxígeno

Nitrógeno

Potasio

Magnesio

Sodio

Calcio

Hierro

Yodo

Flúor

Cinc

Glúcidos

Lípidos

Proteínas

Ácidos nucleicos

Bioelementos secundarios

OligoelementosPrincipios inmediatos

GlúcidosTotal (g)Porcentaje

FileteMaca-rrones

2 to-mates

AceiteYogur

Nu-trientestotales

ProteínasTotal (g)Porcentaje

GrasasTotal (g)Porcentaje

Vitaminas A y CTotal (mg)Porcentaje

0

0

48

76,2

62

46,73

0

0

33,3

68

5

7,9

26,67

20,11

0

0

4

8,2

2

3,2

0

0

20 054

97,5

0

0

0

0

32

24,12

0

0

11

23,8

8

12,7

12

9,04

505

2,5

48,3

100

63

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132,67

100

20 559

100

Ensalada

FICHA 1

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ACTIVIDADES


1. Observa la siguiente experiencia.

1. Coloca la vela en un recipiente con agua y en-ciéndela.

a) ¿Qué reacción se produce?

b) ¿Es una reacción exotérmica o endotérmica? ¿Cómo puedes saberlo?

2. Ahora colocamos un vaso tapando la vela.

c) ¿Qué ocurre?

d) ¿Puedes explicar la razón?

e) Observa el nivel en el interior del vaso. ¿Qué ocurre?

f) ¿Por qué aumenta el nivel de agua en el vaso amedida que se apaga la vela?

g) ¿Hay semejanzas entre esta reacción y la que seproduce cuando quemamos papel?

h) Después de quemar el papel, ¿la masa de las ce-nizas será igual a la masa del papel?

2. Relaciona las sustancias con el producto donde laspodemos encontrar:

3. De las sustancias de la actividad anterior, determi-na las que son ácidos y las que son bases. Comple-ta la tabla.

4. Utilizar Internet como fuente de información. Inves-tiga, busca información y responde a las siguientespreguntas:

a) ¿Cómo puedes medir fácilmente el tamaño de tuciudad?

b) ¿Cuál es el tamaño de tu ciudad?

c) Indica algunas actividades urbanas responsablesde la emisión de sustancias contaminantes a laatmósfera en las ciudades.

d) Nombra las sustancias que generalmente produ-cen contaminación en la atmósfera y los proble-mas que generan.

e) ¿Por qué las ciudades con grandes zonas verdeso próximas a zonas boscosas controlan mejor suíndice de contaminación?

f) Indica varias medidas que creas que se podríanadoptar para disminuir la contaminación en lasciudades.

5. Explica el siguiente esquema sobre el incrementodel efecto invernadero:

Ácidos Bases

FICHA 2

• Ácido acético.

• Ácido acetilsalicílico.

• Amoniaco.

• Ácido cítrico.

• Cloruro.de hidrogeno.

• Bicarbonato de sodio.

• Ácido sulfúrico.

• Hidróxido de sodio.

❏ Antiácido estomacal.

❏ Limón.

❏ Baterías de los coches.

❏ Vinagre.

❏ Limpiador casero.

❏ Gel para desatascar. las tuberías.

❏ Jugos gástricos.

❏ Aspirina.

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ACTIVIDADES


1. a) Se produce la combustión de la cera de la vela.

b) Es una reacción exotérmica. Se desprende luzy calor.

c) La vela se apaga.

d) La reacción de combustión no se puede mante-ner, ya que el oxígeno necesario en el interior delvaso se ha agotado.

e) En el interior del vaso se agota el gas y el nivel deagua sube.

f) Porque desaparece el oxígeno.

g) Sí; en ambos casos se produce una reacción decombustión en la que el oxígeno del aire intervie-ne como reactivo.

h) No, puesto que en la reacción intervienen gasesque escapan. Esto no quiere decir que no se cum-pla la ley de conservación de la masa (ley de Lavoisier). Si recogemos los gases que intervienen,entonces veremos que la masa total de los reac-tivos es igual a la masa total de los productos.

2. • Ácido acético. → Vinagre.

• Ácido acetilsalicílico. → Aspirina.

• Amoniaco. → Limpiador casero.

• Ácido cítrico. → Limón.

• Cloruro de hidrogeno. → Jugos gástricos.

• Bicarbonato de sodio. → Antiácido estomacal.

• Ácido sulfúrico. → Baterías de los coches.

• Hidróxido de sodio. → Gel para desatascar las tu-berías.

3.

4. a) Por ejemplo, a partir de un plano.

b) Respuesta libre.

c) Respuesta modelo:

• El tráfico de vehículos.

• Las emisiones de calefacciones.

• Las emisiones de las industrias.

d) Ejemplos:

• Dióxido de carbono. Produce un incrementodel efecto invernadero.

• Óxido de azufre. Puede formar lluvia ácida.

• Monóxido de carbono. Es un gas tóxico.

• Dióxido de azufre. Puede formar lluvia ácida.

e) Porque las plantas eliminan dióxido de carbonode la atmósfera y la enriquecen con oxígeno. Esdecir, son una especie de depuradoras natura-les de aire.

f) Respuesta modelo:

• Limitar el tráfico de vehículos.

• Fomentar la utilización del transporte público.

• Incluir carriles bici.

• Habilitar en la calzada un carril reservado parael transporte público.

• Fomentar la utilización de filtros en tubos deescape de vehículos, en chimeneas de cale-facciones y en chimeneas de industrias.

5. La radiación procedente del Sol atraviesa la atmós-fera terrestre. Luego, una parte de esta radiación serefleja en la superficie de la Tierra y es reemitida denuevo hacia el exterior. Pero una parte de esta ra-diación reflejada por la Tierra choca en la atmósfe-ra con ciertos gases que vuelven a hacer que se refleje hacia la Tierra, lo que produce en definitivaun calentamiento de nuestro planeta.

Los gases que producen este incremento del efec-to invernadero son el dióxido de carbono (el princi-pal contribuyente), el vapor de agua o el metano.

Ácidos Bases

• Vinagre.

• Aspirina.

• Limón.

• Jugos gástricos.

• Baterías de los coches.

• Limpiador casero.

• Antiácido estomacal.

• Gel para desatascarlas tuberías.

FICHA 2

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ACTIVIDADES


FICHA 3

1. En la gráfica se representa la variación de la conta-minación por dióxido de carbono en una gran ciu-dad a lo largo de los días de la semana. ¿Qué con-clusiones puedes sacar de ella?

a) ¿Qué días es mayor la concentración de dióxidode carbono? ¿Y menor?

b) Entonces, ¿cuál crees que puede ser la causa deesta diferencia?

c) ¿Qué medidas se te ocurren para reducir la can-tidad de dióxido de carbono en la atmósfera losdías laborables?

2. Lee el texto y responde.

Los envases de tetrabrickson los más utilizados para conservar alimen-tos líquidos y, poco a poco, han ido sustituyen-do al vidrio. Están fabri-cados por varias capas decartón, polietileno y otrosmateriales. El material queestá en contacto con el lí-quido es siempre el polie-tileno. Es un plástico lige-ro que se puede moldear formando capas muydelgadas que impiden el paso del oxígeno del aire,la humedad y las bacterias. El cartón se añade para dar consistencia al envase.

a) ¿Qué tipo de material es el polietileno?

b) ¿Qué propiedad del polietileno le hace apto parala conservación de alimentos?

c) ¿Qué crees que ocurriría si el envase fuese úni-camente de cartón?

3. Mezcla convenientemente las letras marcadas de lassiguientes definiciones y obtendrás una palabra quetodos deberíamos conocer y aplicar.

1. Materiales desechados porque no son aprove-chables para el uso a que estaban destinados.

2. Medicamento usado para bajar la fiebre.

3. Reacción química que produce dióxido de car-bono y agua a partir de un combustible.

4. Se produce en la combustión.

5. Fenómeno que altera las propiedades de la at-mósfera o del agua mediante la adición de sus-tancias tóxicas.

6. El PVC, la baquelita o el teflón pertenecen a estetipo de material.

7. A este grupo de sustancias pertenece la sosacáustica.

8. El incremento de este efecto calienta la Tierra.

4. Justifica las siguientes acciones desde el punto devista de la protección del medio ambiente.

a) Separar los residuos y depositarlos en diferentescontenedores.

b) Echar las pilas usadas en los contenedores apro-piados.

c) Utilizar fuentes de energía renovables, como laenergía solar o la energía eólica.

d) Utilizar lámparas de bajo consumo en viviendasy oficinas.

e) Fomentar la utilización del transporte público.

1300

1200

1100

1000

L

Cantidad CO2 (mg/m3)

M X J V S D0

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ACTIVIDADES


1. a) Mayor: de lunes a viernes. Menor: sábado y do-mingo.

b) El aumento del tráfico durante los días labora-bles.

c) Ejemplos:• Limitar el tráfico de vehículos. Por ejemplo, ha-

ciendo que determinadas zonas de la ciudadsean peatonales.

• Fomentar la utilización del transporte público.Abaratando los precios.

• Incluir carriles bici. Y dando preferencia a losciclistas en las calzadas.

• Habilitar en la calzada un carril reservado pa-ra el transporte público. Así se evitarán atas-cos las personas que contribuyen a mantenermás limpio el aire de la ciudad.

2. a) El polietileno es un material sintético. Es un tipode plástico.

b) El polietileno no reacciona con las sustancias conlas que entra en contacto. Además, impide elpaso del oxígeno del aire, la humedad y las bac-terias.

c) La humedad, por ejemplo, penetraría con facili-dad, por lo que los alimentos se deteriorarían mu-cho más rápidamente. Además, las bacterias tam-bién podrían estropear el alimento y contaminarlo.

3. 1. Materiales desechados porque no son aprove-chables para el uso a que estaban destinados.

2. Medicamento usado para bajar la fiebre.

3. Reacción química que produce dióxido de car-bono y agua a partir de un combustible.

4. Se produce en la combustión.

5. Fenómeno que altera las propiedades de la at-mósfera o del agua mediante la adición de sus-tancias tóxicas.

6. El PVC, la baquelita o el teflón pertenecen a es-te tipo de material.

7. A este grupo de sustancias pertenece la sosacáustica.

8. El incremento de este efecto calienta la Tierra.

4. a) Se facilita la reutilización de materiales.

b) Evitamos contaminar suelos y agua.

c) Se contamina menos, pues se emiten menos ga-ses tóxicos a la atmósfera.

d) El gasto energético es menor, por lo que se ahorran emisiones contaminantes a la atmósfera.

e) Se reduce el número de vehículos que circulan,por lo que se emite a la atmósfera una menorcantidad de dióxido de carbono, por ejemplo.

FICHA 3

R E S I D U O S

E N E R G Í A

C O M B U S T I Ó N

A N T I P I R É T I C O

P L Á S T I C O

I N V E R N A D E R O

B A S E

C O N T A M I N A C I Ó N

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ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Determina a qué grupo pertenecen las sustanciasque aparecen a continuación (utiliza la bibliografíaque necesites):

a) Almidón.

b) Colesterol.

c) Retinol.

d) Ácido oleico.

e) Triptófano.

f) Caseína.

g) Insulina.

h) ARN.

2. Busca información acerca de la función de los si-guientes bioelementos en el organismo:

a) Hierro.

b) Calcio.

c) Sodio.

d) Potasio.

e) Magnesio.

f) Flúor.

g) Yodo.

3. Escribe la reacción de combustión de la glucosa yexplica cuál es su función en el organismo.

4. El cobre se puede obtener a partir de malaquita, quees un mineral formado por carbonato de cobre, através de las siguientes reacciones:

a) CuCO3 + calor → CO2 + CuO

b) CuO + C → CO2 + Cu

Ajusta estas reacciones y calcula la cantidad de co-bre que podría obtenerse a partir de 100 mol de car-bonato de cobre.

5. El cloro tiene un importante papel en la destrucciónde la capa de ozono estratosférico, según las reac-ciones:

a) Cl + O3 → ClO + O2

b) ClO + O → Cl + O2

Se ha calculado que un solo átomo de cloro es capazde destruir 100 000 moléculas de ozono. ¿Puedes ex-plicar esto a partir de las reacciones anteriores?

6. Analiza la siguiente frase:

«Las lluvias ácidas son frecuentes en las zonas in-dustrializadas y en las regiones vecinas. Sus efectospueden observarse en zonas muy alejadas de los lu-gares donde se origina la contaminación».

7. Analiza el gráfico sobre el uso de las fuentes de ener-gía y comenta la relación que tienen con la conta-minación ambiental los datos que en él aparecen.

8. Explica los peligros del uso inadecuado de antibió-ticos.

9. En la combustión de butano (C4H10) se producendióxido de carbono y agua.

a) Escribe la reacción ajustada.

b) Calcula la cantidad de CO2 se produce al quemaruna tonelada de butano.

c) Calcula la cantidad de sustancia de CO2 (en con-diciones normales de presión y temperatura) queproduce.

d) Entonces, ¿la combustión de butano contribuyeal incremento del efecto invernadero? ¿Por qué?

10. El metano se quema con oxígeno y da lugar a dióxi-do de carbono y agua. Si reaccionan 59,5 g de me-tano, determina:

a) La ecuación química ajustada.

b) La cantidad de CO2 que se forma.

c) El número de moléculas de agua que aparecen.

d) El volumen de oxígeno necesario, medido en con-diciones normales de presión y temperatura.

11. En 1997 se redacto en Kyoto (Japón) un documen-to que proponía reducir las emisiones de CO2 en un7 % para la siguiente década. Comenta las razones.¿Por qué crees que EE.UU. se negó a firmar talacuerdo?

Petróleo

E. renovables

Gas

Nuclear

Carbón

ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 114


ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. a) Glúcido. e) Proteína (aminoácido).

b) Lípido. f) Proteína.

c) Vitamina. g) Proteína.

d) Lípido. h) Ácido nucleico.

2. a) Presente en la hemoglobina de la sangre.

b) Presente en huesos y dientes.

c) Interviene en los procesos de regulación de losimpulsos nerviosos y la función celular.

d) Interviene en los procesos de transmisión de im-pulsos nerviosos.

e) Constituyente de huesos y dientes.

f) Refuerza la estructura de huesos y dientes. Pre-viene la caries dental.

g) Constituyente de las hormonas tiroideas (tirosina).

3. C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energía

Su función es la obtención de energía.

4. Las reacciones ajustadas son:

CuCO3 + calor → CO2 + CuO

2 CuO + C → CO2 + 2 Cu

Si partimos de 100 mol de CuCO3:

100 mol CuCO3 ⋅ ⋅

⋅ ⋅ = 6,350 g Cu

5. Un solo átomo de cloro puede destruir muchas mo-léculas de ozono porque, en el proceso, se vuelve aobtener cloro, que queda libre y dispuesto para reaccionar con otra molécula de ozono. Es decir,el cloro no se destruye en el proceso.

6. En las regiones industrializadas se emiten óxidos denitrógeno y de azufre a la atmósfera. Estos óxidos,al combinarse con el agua de las nubes, forman áci-dos, que pueden recorrer grandes distancias hastaque tienen lugar las precipitaciones. Por eso pue-den afectar a vastas regiones alejadas del lugar don-de se origina la contaminación.

7. Las energías menos contaminantes, las energías re-novables, tienen poco peso en el gráfico. Es decir,las energías que más se emplean son las que máscontaminan. Si se utilizasen más las energías lim-pias renovables (eólica, solar, etc.), la contamina-ción del medio ambiente disminuiría.

8. Los antibióticos deben usarse con precaución, y solobajo la prescipción del médico. Además, el tratamien-to debe seguirse tal y como lo recomienda el médico,y no dejar de tomar el medicamento a los dos o tresdías de haberlo comenzado porque el enfermo «ya seencuentra bien». Tampoco es conveniente medicar-se en exceso, pues entonces, cuando el organismonecesita verdaderamente el antibiótico, este quizá noactúe con la misma eficacia.

9. a) La reacción ajustada es:

2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

b) La masa molar del butano es de 58 g/mol. La delCO2 es de 44 g/mol.Sabemos que 2 mol de C4H10 producen 8 mol deCO2. Por tanto:

1 tonelada C4H10 ·

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 3,0345 · 106 g CO2

c) Basta con operar de la siguiente forma:

3,0345 · 106 g CO2 ⋅ =

= 68 965 mol CO2

d) La combustión del butano y de otros combusti-bles sí que contribuye al incremento del efectoinvernadero, pues emite CO2 a la atmósfera.

10. a) CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

b) 163,6 g CO2

c) 4,479 ⋅ 1024 moléculas H2O

d) El volumen de oxígeno necesario será:

59,5 g CH4 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 166,6 L O2

11. La razón principal para limitar las emisiones de dió-xido de carbono a la atmósfera es la lucha contra elincremento del efecto invernadero y sus consecuen-cias sobre el cambio climático.

Probablemente porque EE.UU. es uno de los paísesque más dióxido de carbono emite a la atmósfera.

22,4 L O2

1 mol O2

2 mol O2

1 mol CH4

1 mol CH4

16 g CH4

1 mol CO2

44 g CO2

44 g CO2

1 mol CO2

8 mol CO2

2 mol C4H10

1 mol C4H10

58 g C4H10

106 g C4H10

1 t C4H10

63,5 g Cu

1 mol Cu

1 mol Cu

1 mol CuO

1 mol CuO

1 mol CuCo3

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QUÍMICA EN ACCIÓN7826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 115


PROBLEMAS RESUELTOS


Planteamiento y resolución

La combustión de la gasolina (octano) se producemediante la siguiente reacción:

C8H18 + O2 → 8 CO2 + 9 H2O

Según la cual 1 mol de C8H18 reacciona con mol

de O2 para producir 8 mol de CO2 y 9 mol de H2O.

La cantidad de gasolina consumida en un día es,por tanto:

V = 2 dm3 ⋅ = 2 ⋅ 10−3 m3/coche →

→ VT = 2 · 10−3 m3/coche ⋅ 100 000 coches/día =

= 200 m3/día →

→ m = 200 m3/día ⋅ 700 kg/m3 →

→ m = 1,4 ⋅ 105 kg/día

Tenemos, por tanto:

• Moctano = 12 ⋅ 8 + 1 ⋅ 18 = 114 g/mol

• m = 1,4 ⋅ 105 kg ⋅ 103 g/1 kg = 1,4 ⋅ 108 g

Y calculando la cantidad de sustancia:

n = = = 106 mol

Aplicando a la ecuación química la proporción co-rrespondiente calculamos la cantidad de CO2 enmol que se produce:

= →

→ x = 8 ⋅ 106 mol CO2

Que expresados en gramos son:

MCO2= 12 + 16 ⋅ 2 = 44 g/mol →

→ m = n ⋅ M = 8 ⋅ 106 mol ⋅ 44 g/mol == 3,52 ⋅ 108 g = 3,52 ⋅ 105 kg

106 mol octano

x

1 mol octano

8 mol CO2

1,4 ⋅ 108 g

114 g/mol

m

M

1 m3

103 dm3

25

2

25

2

El tráfico es una de las principales causas de contaminación ambiental en las ciudades. La combustión de la gasolina produce CO2, responsable del incremento del efecto invernadero.Considerando una ciudad en la que circulen diariamente unos 100 000 coches y que cada uno consume 2 L de gasolina, calcula la cantidad de CO2 emitida a la atmósfera. Supón que la gasolina está formada únicamente por octano (C8H18), cuya densidad es 700 kg/m3.

Calcula el volumen de dióxido de carbono(medido en condiciones normales) que se produce en la combustión de 1 t de butano (C4H10).Sol.: 1,54 ⋅ 106 L CO2

El monóxido de carbono es un gas tóxico que se produce cuando hay una combustiónincompleta. Observa la ecuacióncorrespondiente a la reacción de combustiónincompleta del metano (CH4):

CH4 + O2 → CO + H2Oa) Ajústala.b) Calcula la cantidad de CO que se produce

si una caldera, que funciona mal, quema100 kg de CH4.

Sol.: 175 kg CO

La lluvia ácida se produce mediante las reacciones:

a) 2 SO2 + O2 → 2 SO3

b) SO3 + H2O → H2SO4

Calcula la cantidad de ácido sulfúrico que se desprende si se emite a la atmósferauna cantidad de 100 kg de SO2.

Sol.: 153,125 kg H2SO4

El ozono se puede destruir con facilidadmediante la reacción:

Cl + O3 → ClO + O2

¿Cuántas moléculas de ozono se destruyencuando se emiten a la atmósfera 100 g de CCl2F?

Sol.: 1,18 ⋅ 1024 moléculas O3

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PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



Las reacciones se producen de forma consecutiva;por tanto, según la primera reacción:

1 mol de Fe2O3 reacciona con 1 mol de CO y produ-ce 2 mol de FeO.

Determinamos el número de moles que hay en 1 kg de Fe2O3:

MFe2O3= 3 ⋅ 56 + 3 ⋅ 16 = 160 g/mol →

m = 1 kg ⋅ = 1000 g

→ n = = = 6,25 mol

Según la reacción:

=

Por tanto:

x = 12,5 mol FeO

El FeO obtenido en la primera reacción se vuelve a reducir con CO en la segunda reacción, según lacual:

1 mol de FeO reacciona con 1 mol de CO y se ob-tiene 1 mol de Fe.

Por tanto:

= →

→ y = 12,5 mol Fe

Que expresados en gramos son:

m = n ⋅ MFe = 12,5 mol ⋅ 56 g/mol =

= 700 g Fe

12,5 mol FeO

y1 mol FeO

1 mol Fe

6,25 mol Fe2O3

x

11 mol Fe2O3

2 mol FeO

1 000 g

160 g/mol

m

MFe2O3

103 g

1 kg

Las reacciones más importantes que intervienen en la obtención del hierro en un alto horno son:

Fe2O3 + CO → 2 FeO + CO2

FeO + CO → Fe + CO2

Calcula la cantidad de hierro que se puede obtener por cada kg de óxido de hierro que reacciona.

El ácido sulfúrico (H2SO4) se obtienemediante el siguiente proceso:a) S + O2 → SO2

b) 2 SO2+ O2 → 2 SO3

c) SO3 + H2SO4 → H2S2O7

d) H2S2O7 + H2O → 2 H2SO4

Determina la cantidad de ácido en mol que se obtiene si partimos de 0,5 mol de azufre.Sol.: 98 g H2SO4

La hidracina (NH2NH2) se utiliza comocombustible de cohetes. Arde con el aguaoxigenada según:

NH2NH2 + 2 H2O2 → N2 + 4 H2OCalcula la cantidad de hidracina en molnecesaria para que se desprendan 2 L de nitrógeno en condiciones normales de presión y temperatura.Sol.: 0,0893 mol NH2NH2

El acetileno es un compuesto químico que se produce en la industria por reacciónentre el carburo de calcio (CaC2)y el agua (H2O), según la reacción:

CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Determina cuál es la cantidad de carburo de calcio necesaria para obtener 1 L de acetileno, medido en condiciones normales de presión y temperatura.

Sol.: 2,86 g CaC2

El acetileno (C2H2) se obtiene mediante las siguientes reacciones.

a) CaO + C → CaC2 + CO

b) CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Nombra todas las sustancias implicadas y en las reacciones anteriores y, después,ajústalas.

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PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



a) Conociendo la composición en 100 g, las canti-dades existentes en 140 g serán:

• Proteínas:

=

= →

→ x = = 4,62 g de proteínas

• Hidratos de carbono:

=

= →

→ y = =

= 29,12 g de hidratos de carbono

• Grasas:

= →

→ z = = 2,66 g de grasas

• Calcio:

= →

→ v = = 0,143 g de Ca

b) 0,102 g de calcio representa el 18 % del calciototal recomendado, por tanto, esta cantidad será:

m = = 0,56 g

El número de porciones necesarias es:

n = = 4 porciones0,56 g

0,143 g/porción

0,102 ⋅ 100

18

140 ⋅ 0,102

100

140 g de producto

v

100 g de producto

0,102 g de calcio

140 ⋅ 1,9

100

140 g de producto

z

100 g de producto

1,9 de grasa

140 ⋅ 20,8

100

140 g de producto

y

100 g de producto

20,8 g de hidratos de carbono

140 ⋅ 3,3

100

140 g de producto

x

100 g de producto

3,3 g de proteínas

En la etiqueta de un postre lácteo podemos leer la composición que aparece a la derecha.

Si el envase contiene una porción de 140 g de dicho producto,determina:a) La cantidad de cada uno de los componentes que contiene.

b) El número de porciones que habría que consumir para tomar la cantidad de calcio recomendada por la UE.

Una conocida marca de leche semidesnatadacontiene en su composición 120 µg de vitamina A y 0,75 µg de vitamina D por cada 100 mL. ¿Qué cantidad de cada una de estas vitaminas contiene un vaso de leche de medio litro?Sol.: 600 µg vitamina A, 3,75 µg de vitamina D.

La etiqueta de una botella de leche dice quecontiene 0,3 g de grasa por cada 100 mL y en una caja de cereales hay 1 g de grasa porcada 100 g. ¿Qué cantidad de grasa ingerimos en un desayuno formado por un vaso de 0,25 L de leche y una ración de 30 g de cereales?Sol.: 1,05 g de grasa.

Si las CDR (cantidades diarias recomendadas)por la UE de las vitaminas A y D son de 800 µgy 5 µg, respectivamente. ¿Qué porcentaje de cada una de las vitaminas A y D representaun vaso de la leche del primer problema?Sol.: 75 %.

La lejía que usamos como blanqueador es una disolución de hipoclorito de sodio (NaClO)en agua. Según aparece en la etiqueta, su concentración es del 10 % en masa.Calcula la cantidad de hipoclorito quecontendrá una botella de lejía de 200 mL (d = 1,02 g/mL).Sol.: 20,4 g de NaClO.

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PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

VALOR MEDIO POR 100 g

Proteínas........................ 3,3 gHidratos de carbono ........ 20,8 gGrasas............................ 1,9 gCalcio ............................ 102 mg (18 % de CDR por unidad)*

*Cantidad diaria media recomendada por la UE.

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mapa de contenidos - vedrunav.org file• buscar relaciones entre la química y la mejora en la...

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