Ciclos Biogequímicos y Elementos Significativos: C, O, N, S y P, Study notes of Chemistry

Download Ciclos Biogequímicos y Elementos Significativos: C, O, N, S y P and more Study notes Chemistry in PDF only on Docsity! INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TANTOYUCA TEMA ELEMENTO INORGÁNICO EN RELACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE Y EL DESARROLLO SUSTENTABLE. DOCENTE MVZ OLGA LILIA ASSAD CASTELL ALUMNA WENDOLIN FERNÁNDEZ SANTIAGO N° DE CONTROL 203S0389 CARRERA INGENIERIA EN GESTIÓN EMPRESARIAL INTRODUCCIÓN Se denomina compuesto inorgánico a todos aquellos compuestos que están armados por distintos elementos. Los compuestos inorgánicos son muy importantes en la vida cotidiana ya que gracias a ellos podemos tener acceso a muchos productos, también podemos tener en cuenta y saber que nos rodea en este mundo, su composición hasta sus efectos en el cuerpo humano y medio ambiente. De hecho, todas las reacciones químicas que ocurren en nuestro medio ambiente, ya sea en la tierra, Mar o aire, han pasado la mayoría de los procesos involucrados compuestos inorgánicos. En la mayor parte de la química atmosférica, forman Lluvia ácida de ozono, aerosol de sulfato, la mayoría de los gases de efecto invernadero, eutrofización, fertilizantes, lixiviados de roca, agua de mina, Disuelve la piedra caliza, absorbe dióxido de carbono en agua, precipita carbonato, fertilización con hierro o dióxido de carbono, donde están presentes compuestos de azufre y nitrógeno. Zona de aguas, depuración natural de aguas para consumo, aguas residuales. Se pueden mencionar algunos procesos naturales, que no involucran especies Inorgánico, por lo que está claro que las sustancias químicas de nuestro planeta son en realidad son por la química Inorgánica. La interrelación entre los medios terrestres, acuáticos y aéreos solo puede Mediante productos químicos compatibles con cada medio. Tan solo las moléculas pequeñas que son gaseosas a temperatura ambiente pueden moverse, por lo que Muchas moléculas orgánicas (que aparecen tarde en una escala geológica) han Prohibidor este medio. Por otro lado, la parte de tierra Compuesto principalmente de suelo y roca, lo que lo convierte en un elemento (Iones inorgánicos) aquellos con alta concentración en el subsuelo o Hacia otros lugares, como el mar, son arrastrados por las precipitaciones o el viento. Los procesos químicos más importantes que tienen lugar entre los compuestos inorgánicos son: reacciones de neutralización, reacciones de oxidación- reducción y reacciones de precipitación. Cualquiera de estos tipos de reacciones puede darse en cualquiera de los medios, más importantes. ocurren en el agua, son más rápidos. Por lo tanto, domina estos tres tipos La reacción debe ser uno de los principales objetivos de cualquier naturalista, por lo tanto, Por supuesto, cualquier ambientalista. El saldo global se refiere al saldo entre la transacción (ingresos y pérdidas) Carbono entre reservorios o entre vías de circulación específicas (como la atmósfera de la biosfera). Verificar el balance de carbono del fondo o del depósito puede proporcionar información sobre si son una fuente o una tienda. dióxido de carbono. OXIGENO Es un ciclo biogeoquímico que consiste en el paso del oxígeno en diversas formas a través de la atmósfera (aire), la litosfera (corteza terrestre) y la biosfera (suma de los ecosistemas). El oxígeno es un elemento químico (O) no metal que naturalmente se encuentra libre en el aire y disuelto en el agua de los océanos. Constituye alrededor del 20 por ciento de la atmósfera de la tierra y las plantas son las únicas capaces de producirla, como producto de su proceso de fotosíntesis. Solo el nitrógeno supera al O en abundancia en la atmósfera. En la biosfera, la capa en donde habitan los seres vivos en el planeta, las aguas son las principales generadoras de oxígeno, pues las algas reemplazan un 90 por ciento de todo el oxígeno que se usa. Las plantas terrestres hacen el resto. Se sabe qué hace millones de años, cuando la tierra aún era joven, organismos primitivos que comenzaron a realizar la fotosíntesis permitieron que el O creciera en abundancia y que criaturas con vida pudieran existir. A través del complejo proceso de la evolución, los seres vivos dominaron el planeta, por lo tanto, la existencia de oxígeno en la atmósfera es gracias a la actividad fotosintética de muchos organismos. El oxígeno es necesario para que los seres vivos realicen una de sus principales funciones: la respiración. Este elemento es imprescindible para los organismos; sin él, mueren en un tiempo que varía de segundos a horas, según sus capacidades. Gracias al proceso de la respiración, el oxígeno es llevado a las células para que estas puedan obtener energía y funcionar de forma óptima. Aunque las plantas consumen cierta cantidad de oxígeno, son eminentemente productoras. Para ellas, absorber dióxido de carbono es completamente necesario para comenzar su fotosíntesis y originar oxígeno como subproducto, el cual les sirve para producir su alimento. Una parte del O se consume durante la descomposición de los seres vivos a la litosfera; por ejemplo, a través del carbonato de calcio de las conchas de algunos moluscos. El oxígeno también es imprescindible para que la combustión y otras reacciones químicas y biológicas puedan realizarse. Otra pequeña parte se convierte en ozono, el cual forma una capa en la alta atmósfera que protege la biosfera de la intensa radiación solar e impide que el calor escape y se enfríe el planeta. En cuerpos de agua donde el nivel de oxígeno es muy bajo, ya sea por la proliferación de bacterias o algas que lo consumen todo, por contaminación u otra razón, aparece lo que se llama hipoxia; en aguas hipóxicas no suele haber vida acuática. IMPORTANCIA El ciclo del oxígeno es relativamente simple: PLANTAS → OXÍGENO ATMOSFÉRICO → SERES VIVOS → DIÓXIDO DE CARBONO ATMOSFÉRICO → PLANTAS. NITROGENO El nitrógeno, como el carbono, es el elemento básico de la vida y también existen determinadas reacciones químicas e intercambios entre la atmósfera y el suelo. Y la vida, se difunden en la naturaleza de forma cíclica. Intervención básicamente, las plantas y las bacterias fijadoras de nitrógeno se encuentran en este ciclo. En este proceso, el nitrógeno se incorpora al suelo y será absorbido por los organismos. Estaba vivo antes de regresar a la atmósfera. Por lo tanto, los organismos vivos no pueden Uso directo de nitrógeno en forma gaseosa en la atmósfera, y 71% del total; para ello se debe convertir previamente en nitrógeno Materia orgánica (nitrato o amoniaco). Básicamente, esto se hace arreglando radiación biológica, incluida la radiación cósmica y la energía producida por los rayos. El nitrógeno atmosférico interfiere con el proceso en menor medida al combinar nitrógeno y nitrógeno Una vez que el oxígeno se convierte, el oxígeno lo transportará a la superficie de la tierra. lluvia. Puede describir las etapas de la biología química que componen el ciclo del nitrógeno. Como: 1.Nitrógeno atmosférico 2. Entrar en la cadena alimentaria 3. Descomposición de material animal (amonificación) 4. Retorno a la atmósfera A través de la desnitrificación 5. Lixiviación en el medio acuático 6. Humor 7. Nitrificación 8. Fijación de nitrógeno en las raíces por bacterias simbióticas 9. Absorber el nitrógeno producido por la actividad eléctrica atmosférica 10. Descomposición de vegetales (amonificación). Bacterias simbióticas que viven en las raíces. Plantas, especialmente legumbres, como guisantes, trébol o alfalfa, pero también ciertas algas, líquenes y otras bacterias se alimentan de estas plantas, pero Los cambios liberan compuestos ricos en nitrógeno. Muy común en agricultura Cultivar legumbres en ciertos suelos deficientes en nitrógeno Es consumido por otros cultivos para que los cultivos puedan rotar en el mismo lugar. La etapa en la que participa se llama reducir el bisulfato. En este proceso, los iones sulfato actúan como oxidante utilizado para des ionizar materia orgánica y oxígeno respiración regular. Las bacterias reductoras de sulfato utilizan este ion para reducirlo a la forma de sulfuro de hidrógeno (H2S). Su papel en el ciclo del azufre puede interactuar con bacterias reductoras de nitratos. El nitrógeno, también participa en otras bacterias anaeróbicas. En este proceso, los más famosos son desulphococcus y desulphococcus. gas sulfuro de hidrógeno producido por la reducción y descomposición del sulfato a continuación, los aminoácidos pueden reoxidarse a azufre elemental. FOSFORO Es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Estos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando estos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos. Los restos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos. De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años. El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato. La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN.Muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales. Este elemento en la tabla periódica se denomina como "P". La mayor parte del fósforo utilizado en los fertilizantes se extrae de rocas fosfatadas. Enormes cantidades de fósforo se hallan diseminadas sobre la tierra y muchas toneladas son llevadas por las aguas y se pierden en las profundidades del mar. Se calcula que cada año se pierden de este modo tres mil quinientos millones de toneladas de fósforo y el reciclaje natural proveniente de los mares no puede compensar esta pérdida. La reserva de rocas fosfatadas que se usan para la preparación de fertilizantes puede durar aún muchos años, pero no es ilimitada; llegará el día en que el hombre tendrá que encontrar un medio de recuperar el fósforo que se halla en las profundidades del océano. El fósforo sería el único de los elementos principales que no se encuentra en la atmósfera de forma apreciable. Por tanto, podemos resumir que el ciclo biogeoquímico representa el movimiento de elementos entre diferentes fuentes y reservorios: • Las formas de energía La energía tiene una sustancia en sus enlaces químicos. Mediante una reacción química, como puede ser la combustión, esa sustancia se puede convertir en otra, liberando esa energía potencial y generando, normalmente, calor durante ese proceso (energía termal). Además de la termal, se pueden liberar otros tipos de energía. Imaginemos un explosivo que detonamos. En ese caso, al hacer reaccionar la sustancia explosiva (que almacenaba gran cantidad de energía química) liberamos calor, pero no solo eso. También obtendremos energía cinética capaz de abrir túneles o tirar paredes, y una enorme cantidad de energía sonora. La energía química se encuentra en los enlaces químicos que mantienen unidos a los elementos y los forman. Pero, al contrario de lo que algunos creen, la energía no se libera por la rotura de los enlaces químicos de la sustancia. Durante el proceso, se rompen enlaces y se forman otros nuevos, convirtiendo a la sustancia inicial en otra completamente distinta. La gasolina y el petróleo Lo mismo ocurre con la gasolina derivada del petróleo. Esta sustancia alberga una gran cantidad de energía química, que cuando entra en combustión es capaz de accionar un motor y mover un vehículo. Esa gasolina se acaba evaporando en forma de gases que, por desgracia, contaminan el medio ambiente. La comida y el cuerpo humano Otro de los ejemplos más notables de energía química es la comida. Cuando ingerimos alimentos, estos tienen una energía química almacenada. Dentro de nuestro cuerpo se produce la reacción necesaria para poder liberar y aprovechar esa energía, que es la que nos mueve, alimenta (nunca mejor dicho) nuestros procesos corporales y nos hace seguir vivos. Como en el caso de la madera y la gasolina, los distintos alimentos poseen una cantidad diferente de energía química. Mientras que hay algunos, como las plantas, que tienen pocas calorías, en otros alimentos hay muchas. De hecho, a veces hay tanta energía, que no podemos usar todo el combustible a la vez. A causa de esto, el cuerpo la guarda para otro momento en forma de grasa. Esa grasa almacenada es otro ejemplo de energía química. Cuando el cuerpo la necesita, y no tiene suficiente porque no ingiere bastantes calorías, provoca una reacción química. Así que «quema» la grasa que hemos acumulado y eso nos permite seguir respirando, caminando, corriendo o trabajando. CONCLUSIÓN De igual forma, creemos importante tener en consideración la trayectoria de los elementos inorgánicos en relación con el medio ambiente y el desarrollo sustentable, puesto que nuestro objetivo, es dar a conocer acerca del tema, en cuanto a lo abordado con anterioridad, los ciclos de elementos significativos del intermedio natural son: carbono, oxígeno, Nitrógeno, azufre y fósforo. Todos estos pueden seguir un ciclo biogeoquímico. En particular el Carbono es uno de los ciclos biogeoquímico a través del cual existe el intercambio de carbono entre la biosfera, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la tierra. Como puede ser de igual manera el oxígeno, que consiste en el paso de oxígeno en diversas formas a través de la atmósfera (aire), la litosfera (corteza terrestre) y la biosfera (suma de los ecosistemas). Posteriormente el nitrógeno, es el elemento básico de la vida y también existen determinadas reacciones químicas e intercambios entre la atmósfera y el suelo. El azufre establece principalmente entre el aire y el suelo, gran cantidad de depósitos de suelo y corteza, en menor medida atmósfera. El elemento relativamente abundante en la corteza terrestre, principalmente en forma de sulfato soluble. En cuanto al fosforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Por último, mencionaremos a los ciclos contaminación atmosférica los cuales son de presencia en la atmósfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgo para la salud de las personas y de los demás seres vivos, vienen de cualquier naturaleza. La composición química del aire se mantiene prácticamente constante debido a los procesos biogeoquímicos.