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¡Descarga CONCISO EXCELENTE PRESENTACION VER CADA TEMA Y DEJAR REPUESTA SI TE GUSTO O TE PARECIO INT y más Resúmenes en PDF de Educación Avanzada solo en Docsity! QUIMICA APLICADA GUIA DETRABAJO INDEPENDIENTE +2 PRESENTADO POR: LINDA ROMERO WENDY MONTAÑO DOCENTE: JUAN CARLOS ORTEGA TECNICA PROFECIONAL EN OPERACIÓN DE SISTEMA DE MANEJO AMBIENTAL SEMESTRE | GRUPO A INFOTEP 2021 ACTIVIDAD A DESARROLLAR Establezca las diferencias principales entre el comporta miento del agua y sus Í compuestos homólogos. A que se atribuyen estas diferencias; justifique su respuesta. $ El agua como compuesto químico está conformado por dos átomos de H 20 hidrógeno y uno de oxígeno, en donde la organización tridimensional de los átomos que conforman la molécula de agua está determinada, en gran parte, por la repulsión que se presenta entre los pares de electrones de la capa de valencia del átomo de oxígeno. En la Figura 2 se observan cuatro pares de electrones, dos de los cuales se utilizan para los enlaces covalentes entre el oxígeno y cada uno de los iones hidrógenos. Los dos pares de electrones no compartidos y la electronegativdad mayor del oxígeno respecto a la del hidrógeno originan una AS configuración angular de carácter Sa ) dipolar. El valor del ángulo de e enlace de la molécula de H20 se he O JA 105” observa en la Figura í"] AR ( SU AR H ) COMPUESTOS HOMÓLOGOS DEL Sel AGUA 1. punto de fusión de compuestos homólogos del agua. COMPUESTO ANGULO DE ENLACE 2. puntos de fusión de compuestos homólogos del agua H 104,5" 0 Punto de fusión (*C) HS 92,2% mo ——Pnto de fusión 11) H,Se 91,0” HzTe 89,5" a Punto de ebullición (*C) ——Punto de ebullición (*C) HO 100 Tensión superficial 72,75 x 10 Valor más alto que el de cualquier otro N/m, a 20*C líquido. Esta característica actúa como un factor de control fisiológico. Densidad A O*C (sólida) = Es más liviana en estado sólido que 0,917 g/cm? líquido, por esto el hielo flota y el congelamiento de un cuerpo de agua A 4*C díquida) = Ocurre de arriba hacia abajo, 1,000 g/cm? permitiendo el flujo de las corrientes por debajo de las capas congeladas y el mantenimiento de la vida acuática en épocas heladas. 3. Cuál esla composición química de las aguas naturales. ¿Se puede hablar de agua pura? Justifique su respuesta. La fórmula química del agua es H¿0O, un átomo de oxígeno ligado a dos de hidrógeno. La molécula del agua tiene carga eléctrica positiva en un lado y negativa del otro. Debido a que las cargas eléctricas opuestas se atraen, las moléculas del agua tienden a unirse unas con otras .El agua es conocida como el “solvente universal”, ya que disuelve más sustancias que cualquier otro líquido y contiene valiosos minerales y nutrientes. El potencial de hidrógeno (pH) es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El agua pura tiene un pH neutro de 7, lo que significa que no es ácida ni básica. Agua pura es agua potable, que se puede beber (ingerir) sin poner en compromiso la salud de quien la bebe. Contiene agua, electrolitos, sustancias sl vímicas El agua es un compuesto quimico formado mm <] a UR ta únión de dos átomos de hidrógeno (H) y un impuras y DM NCION Y átomo de oxígeno (0) algunos microorganism Es una molécula dipolar ya que a OS. poseé una región electronegativa contfómula H20 Sankt, (oxígeno) y otra electropositiva Científicament (hidrógenos), que se encuentran unidas por enlaces covalentes e el agua pura, llamada A peróxido de Hidrógeno H20 es un compuesto inorgánico liquido formado por la Cada una de las moléculas Los átomos de hidrógeno e l forma puentes de hidrógeno están dispuestos en un union con un átomo de oxígeno de ángulo de 105” respecto covalente de otra molécula próxima al átomo de oxígeno dós átomos de Hidrógeno y uno de Oxigeno cuyo punto de ebullición al nivel del mar y a una temperatura externa de 25 C es de 100 C y su punto de fusión es a 0 C. Beneficios del Agua Las personas habitualmente NO beben tal cantidad de agua para evitar la molestia de tener que orinar seguido; un inconveniente menor a cambio de una mejor salud. Si el color de tu orina no es de un amarillo muy pálido o mejor aún, sin color, no estás ingiriendo suficiente agua (esto no se aplica si estás tomando vitaminas del complejo B, que producen un natural color amarillo). El hablar de beber agua, no se refiere a café, té o soda. Agua El agua pura no tiene color, sabor, ni color (es decir, es incolora, insípida e inodora). Para obtener agua químicamente pura es necesario realizar diversos procesos físicos de purificación ya que el agua es capaz de disolver una gran cantidad de sustancias químicas, incluyendo gases. Se llama agua destilada al agua que ha sido evaporada y posteriormente condensada. Al realizar este proceso se eliminan casi la totalidad de sustancias disueltas y microorganismos que suele contener el agua; es prácticamente la sustancia química pura H20. 4. De las especies químicas presentes en el agua natural ¿Cuáles conforman soluciones? ¿Cuáles suspensiones o dispersiones coloidales? Y en cada caso ¿Cuál es su origen? En la práctica, el agua no se encuentra ni se estudia como sustancia Químicamente pura, sino en forma de soluciones, suspensiones y dispersiones coloidales acuosas presentes en los diferentes compartimentos ambientales Los coloides también afectan al punto de ebullición del agua y son contaminantes. Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas, principalmente en el tamaño de las partículas de la fase dispersa. Las partículas en los coloides no son visibles directamente, son visibles a nivel microscópico (entre 1 nm y 1 jm), y en las suspensiones químicas sí son visibles a nivel macroscópico (mayores de 1 um). 9.7% Además, al reposar, las fases de una suspensión química se NS MARES AGUAS separan, mientras que ia CONTINENTALES las de un coloide no lo TT EL AGUA EN is hacen. La suspensión química es filtrable, mientras que el coloide no es filtrable. química un coloide, sis NUESTRO Cris PLANETA tema AT CASQUETES coloidal, suspensión POLARES Y s . he ANT Pri coloidal o dispersión 0,70% 7 coloidales un sistema conformado por dos o más fases, normalmente una fluida (liquido o gas) y otra dispersa en forma de partículas generalmente sólidas muy finas, de diámetro comprendido entre 10? y 10% m.! La fase dispersa es la que se halla en menor proporción. Normalmente la fase continua eslíquida, pero pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otrosestados de agregación de la materia. a gran cantidad de especies químicas presentes en las aguas naturales se debe a las siguientes causas principales: la propiedad del agua como solvente extraordinario, su capacidad reactiva y su acción como agente erosivo. Entre las especies químicas se destacan las siguientes: Gases: provenientes de tres fuentes principales y que La atención se centrará en los agentes químicos, pero previamente se hará una mención corta a los otros dos tipos de agentes. Agentes físicos. El calor, o contaminación térmica, afecta las propiedades fisicoquímicas de los sistemas acuosos y en consecuencia puede inducir cambios medio ambientales. Este tipo de contaminación proviene del agua caliente liberada de centrales eléctricas y procesos industriales y vertida en los sistemas acuosos después de ser utilizada como refrigerante. Los efectos principales del calor son los siguientes: — Disminución de la solubilidad del O2. La solubilidad de los gases en H20 disminuye con el aumento de la temperatura. La concentración de saturación del O2 disminuye alrededor de 25% por un aumento de 10%C en la temperatura del agua. = Incremento en la velocidad de las reacciones químicas, incluida la de los procesos metabólicos. Se ha establecido, de forma aproximada, que la velocidad de una reacción se duplica con un aumento de temperatura de 10%C. — Alteración de las condiciones favorables de vida para los organismos acuáticos. Agentes biológicos: La contaminación de los cuerpos de agua por organismos tales como bacterias, virus y protozoarios tiene origen en las descargas que contienen desechos de personas infectadas y en las de lodos de procesos biológicos de tratamientos de agua. Las enfermedades más comunes producidas por estos microorganismos son la tifoidea, el cólera, la disentería, hepatitis infecciosa y amibiasis. Agentes químicos Estos agentes se pueden a su vez subdividir en tres grandes grupos: INORGÁNICOS | ORGÁNICOS BIONUTRIENTES “Sales: “Hidratos de carbono, — “Compuestos +Aniones: SO”, HCOy, aminoácidos, A a COy?,Ck CNS? Br, F proteínas, aceites y Y. ña Y A -Cationes: Ca?*, Mg?*, Na", grasas OS o Ke Hidrocarburos: y CompuenoS fosforados: -Ácidos y bases: H:SO4, derivados del petróleo POs* y organofosforados HNO), HCI, NaOH, KOH «Jabones y «Elementos tóxicos: detergentes +Metales: Hg, Be, Pb, Cu, “Pesticidas y | Cd, Zn, Fe, Mn, Cr policlorobifenilos «No metales: As, Sb, Se, B «Otros compuestos: amantes ABACO. fenoles, clorofenoles, 17Cs, 2óRa, Sr, 290Th dei idrocarburos a aromáticos policíclicos "Especies minerales no disueltas: sílice, arcillas 7. Cuál es la clasificación de usos del agua en Colombia basado en la Normatividad existente en el país? Cite la Norma. Para la regulación ambiental en Colombia, a través del Congreso, el gobierno ha expedido diversas normas, algunas anteriores al Código de Recursos Naturales Renovables (Ley 23 de 1973 y Decreto Ley 2811 de 1974), y numerosas posteriores, entre las más relevantes el Código Sanitario Nacional (Ley 09 de 1979), la Ley 99 de 1993, esta última en desarrollo de la Constitución Nacional expedida en 1991, la cual estableció el marco jurídico para la protección ambiental. La ley 99 de 1993 estableció el Ministerio del Ambiente y reordenó el sector público encargado de la gestión y conservación del Medio Ambiente y los Recursos Naturales Renovables, así como el Sistema Nacional Ambiental-SINA. El tratamiento aguas consta de diferentes parámetros entre ellos está el primario e hidráulico, los cuales presentan las siguientes característica: Fosas sépticas para eliminar aguas negra cuyos elementos básicos son: Trampa de grasas (se instala solo cuando hay grasas en gran cantidad)Tanque Séptico (Separa las partes sólidas del agua servida por un proceso de sedimentación simule), caja de distribución (disminuye el agua de la anterior unidad), campo de oxidación o infiltración (se oxida el agua servida y elimina por infiltración) y pozos de absorción (pueden subsistir o ser complementarios del anterior). Los tanques Imhoff son cámaras en las cuales pasan las aguas negras, por tener un comportamiento de digestión para un período de sedimentación. Los primarios se fundamentan en separar partículas por diferencia de densidad con ayuda de fuerza de gravedad. La densidad de las partículas deben ser mayores a las del líquido se van hasta la superficie o zona de almacenamiento. Se los aplica para el tratamiento primario de aguas residuales. Para cumplir con esto tenemos diferentes clases de decantadores como son: Decantadores Horizontales, Decantador Vertical con manto de fango, Decantador con carga sólida artificial. Muchas comunidades pequeñas utilizan para depurar sus aguas residuales sistemas de lagunas denominadas de oxidación o de estabilización. Es un sistema barato pero que exige una gran cantidad de terreno. El aumento de conciencia del tratamiento de efluentes es de vital importancia para evitar la contaminación ambiental, resultó en la necesidad de desarrollar procesos que combinen una alta eficiencia de tratamiento con bajos costos de construcción y mantenimiento. La principal característica de un reactor UASB, además del flujo ascendente, es la formación de un manto de lodo floculento o granular con buena capacidad de sedimentación, en donde se realiza la actividad biológica. La granulación es un proceso que ha sido citado en pocas oportunidades durante el tratamiento de líquidos cloacales. Para el tratamiento de aguas y su traslado se emplea dispositivos hidráulicos entre los más relevantes son los canales, tuberías de interconexión, medidores de caudal y las lagunas estabilizadoras, los cuales cumplen una función específica en el tratamiento de las aguas 8. Cuáles son los parámetros Químicos de Calidad para cada uno de los usos del agua establecidos en el país según la normatividad vigente. La Resolución 2115 de 2007 del Ministerio de Protección Social y el Ministerio de Ambiente establece que el agua para consumo humano no podrásobrepasar los valores máximos aceptables para los siguientes PARAMETRO VALOR MAXIMO ADMISIBLE OBSERVACIONES parámetros: Conductividad 1000 yS/cm pH 65-90 Antimonio 0,02 mg IL Expresados como Sb Arsénico 0,01 mg IL Expresados como As Baro 0.7 mg Expresados como Ba Cadmio 0,03 mg IL Expresados como Cd Cianuro libre y disociable 0.05 mg/L Expresados como CN Cobre 1,0 mg L Expresados como Cu Cromo total 0.05 mg IL Expresados como Cr Mercurio 0,001 mg/L Expresados como Hg Níquel 0,02 mg IL Expresados como Ni Plomo 0,01 mg IL Expresados como Pb Selenio 0,01 mg IL Expresados como Se Trihalometanos totales 0,2 m9 IL Expresados como THMS Tipo de uso del Valor máximo Observaciones agua permisible Consumo humano 6,5-9,0 El rango más estrecho es para el consumo humano, el cual es muy Uso agrícolál 4,5- 8,0 cercano al que exhiben las aguas Fines recreativos- naturales (no contaminadas). A 5,0-9,0 contacto primario Para los fines recreativos, el rango es Fines recrea más amplio, debido a que aunque hay contacto contacto directo con la piel, secundario especialmente en el contacto primario, el riesgo de ingestión está en un nivel secundario. 50-90 El mayor rango permisible es para uso agrícola, toda vez que en el suelo, el agua va a entrar en equilibrio con la solución del suelo y la fase sólida de éste, donde los valores cercanos o mayores a 5,0 hasta un valor alrededor de 8,0 constituyen un intervalo que permite el desarrollo de un cultivo promedio. En general, se considera que el pH de las aguas tanto crudas como tratadas debería estar entre 5,0 y 9,0 porque en este rango se pueden controlar los efectos en el comportamiento de otros constituyentes del agua. CONDUCTIVIDAD contacto primario Tipo de uso del Valor máximo Observa es agua permisible Consumo humano Presenta un valor alto respecto al del uso agrícola. No se consideran que las 1000 sales tengan efectos importantes sobre la salud. El límite se establece principalmente por los efectos en el gusto que le imparten al agua Uso agrícola El rango a valores relativamente bajos 100-250 busca evitar la salinidad, por los perjuicios en el rendimiento de los cultivos COMPUESTOS FENOLOGICOS Tipo de uso del Valor máximo Observaciones agua permisible Son tóxicos para el hombre a ciertas Fines Gi concentraciones y aún a valores bajos 0,002 alteran las características organolépticas debido a su intenso olor y sabor desagradables. Fines recreativos- contacto secundario No se considera como parámetro de control METALES Tipo Valor máximo permisible de Consumo Uso Uso Observaciones metal humano pecuario agricola Mayor restricción para el consumo humano. En aguas superficiales está como Cr (111) a pH < 5 y en esta forma Cr 0,05 1,0 0,1 es esencial para el hombre pues promueve la acción de la insulina y como Cr (VI) a pH > 5 y tiene efectos fisiológicos adversos No aparece | Mayor restricción para el consumo como humano. Metal muy tóxico para el Hg 1,001 0,01 parámetro | hombre en las formas aguda y tóxica de control Mayor restricción para el consumo humano. Tiene gran capacidad de Pb 0,01 0.1 5,0 bioacumulación; afecta prácticamente todos los órganos de seres humanos y animales Las autoridades ambientales deciden adelantar un estudio de muestras de agua recolectada a la entrada de los acueductos locales (justo antes de que se inicie el tratamiento en el respectivo acueducto), en tres municipios, con las siguientes actividades económicas principales: Municipio 1: Población total: 200.000 habitantes, con 30% de la población en el área urbana dedicada al comercio y población del área rural dedicada a la minería y producción de cerámicas. Municipio 2: Población total: 800.000 habitantes, con 50% de la población del área urbana dedicada al comercio y población del área rural dedicada a la agricultura. 7 Municipio 3: Población total: 2.500.000 habitantes, con 80% de la población del área urbana dedicada a las industrias alimenticias, metalúrgicas y de pinturas, y población del área rural dedicada al cultivo de flores. Previo al análisis en el laboratorio de las muestras, se solicita a los participantes en el estudio establecer, para cada municipio, que tipos de contaminantes químicos se podrían esperar