El presente blog fue elaborado con la finalidad de presentar los contenidos y evidencias de aprendizaje analizados en el curso de ciencias naturales de la licenciatura en educación primaria, fue una experiencia motivante ya que ciencias naturales es una de las materias que más provoca ínteres en los alumnos.
Espero y esta información sea utíl al momento de planear sus clases!!!
El dióxido de carbono (CO2) es un gas incoloro,
denso y poco reactivo. Forma parte de la composición de la tropósfera
(capa de la atmósfera más próxima a la Tierra) actualmente
en una proporción de 350 ppm. (partes por millón). Su ciclo
en la naturaleza está vinculado al del oxígeno.
El balance
del dióxido de carbono es sumamente complejo por las interacciones
que existen entre la reserva atmosférica de este gas, las plantas
que lo consumen en el proceso de fotosíntesis y el transferido
desde la tropósfera a los océanos.
El aumento del contenido
de dióxido de carbono que se verifica actualmente es un componente
del cambio climático global, y posiblemente el mejor documentado.
Desde mediados del siglo XIX hasta hoy, el aumento ha sido de 80 ppm.
El análisis de gases retenidos en muestras de hielo obtenidas a
distintas profundidades en Antártida y Groenlandia, ha permitido
conocer la concentración de dióxido de carbono atmosférico,
y de otros gases del llamado efecto invernadero, durante por lo menos
los últimos 150.000 años. Estas concentraciones han variado
en la escala temporal de las glaciaciones, con concentraciones bajas durante
los períodos glaciales (temperaturas bajas) y relativamente altas
durante los períodos interglaciales (temperaturas altas), con transiciones
rápidas tanto en la variación de la temperatura como de
la concentración de dióxido de carbono. Se ha discutido
si este aumento del contenido de dióxido de carbono atmosférico
corresponde o no a estas fluctuaciones naturales, dado que transitamos
por un período postglacial. A partir de la misma fuente de información,
las burbujas de gas retenidas en hielos de diferentes edades, se ha comprobado
que el actual incremento de la concentración de dióxido
de carbono se superpone a la variación esperada del mismo y los
niveles alcanzados superan a los registrados en el pasado, siendo el aumento
sustancial y acelerado durante los últimos 160 años e indudablemente
causado por la actividad humana.
Se estima que este aumento es causado
por una concurrencia de factores entre los cuales el uso de combustibles
fósiles (carbón, petróleo y derivados, gas) y las
quemas con fines agrícolas pueden señalarse como los más
significativos. Se calcula que este aumento del nivel de dióxido
de carbono ocasione cambios climáticos considerables.
Hay muchas formas de contaminar nuestro Planeta Tierra y una de ellas es contaminando el Agua.
Esta
triste realidad puede ser por el constante crecimiento de las ciudades
donde su población vierte sus desechos domésticos, industriales y toda
clase de basura, provocando que esta agua no se pueda utilizar y por lo
tanto es desperdiciada.
En nuestro país diariamente se producen
miles de toneladas de desechos industriales, de los cuales un gran
porcentaje tiene grave impacto en el medio ambiente. Algunos residuos
contaminantes que desechan las industrias y que son muy peligrosos son
aquellos que contienen: Mercurio, plomo, arsénico, fenol, plata, cromo y
plaguicidas, entre otros.
También es altamente contaminante la
materia orgánica como restos de alimentos y animales, detergentes,
pinturas, aceites, etc. Estos propician el desarrollo de algas, las
cuales generan la proliferación de bacterias que van consumiendo el
oxígeno que hay en el agua, matando toda forma de vida que pueda
existir.
El agua puede contaminarse de muchas maneras, entre
ellas, cuando vertimos aceite, químicos y basura al drenaje. Esta agua
llega a nuestros ríos y mares.
El agua es un recurso natural que debemos conservar, por lo tanto debemos evitar su contaminación y hacer un buen uso de ella.
¿Cómo puedes ayudar? Adopta estas acciones:
Usa el agua de manera adecuada.
No
viertas al drenaje sanitario: solventes, productos químicos, aceites
comestibles y automotrices usados, gasolina, diesel, pinturas y otros
líquidos corrosivos que hacen un enorme daño a la naturaleza.
Deposita en la basura los desechos de comida, no los deseches por el drenaje.
Recicla bolsas, envases y empaques de plástico, vidrio, cartón y papel en la medida de lo posible.
No deseches pilas y baterías de ninguna especie a la basura, busca el lugar donde las reciben.
Prefiere los productos amigables con el medio ambiente.
No tires basura en la calle, deposítala en su lugar.
La contaminación del aire es una mezcla de partículas sólidas y gases
en el aire. Las emisiones de los automóviles, los compuestos químicos
de las fábricas, el polvo, el polen y las esporas de moho pueden estar
suspendidas como partículas. El ozono,
un gas, es un componente fundamental de la contaminación del aire en
las ciudades. Cuando el ozono forma la contaminación del aire también se
denomina smog.
Algunos contaminantes del aire son tóxicos. Su inhalación puede
aumentar las posibilidades de tener problemas de salud. Las personas con
enfermedades del corazón o de pulmón, los adultos de más edad y los
niños tienen mayor riesgo de tener problemas por la contaminación del
aire. La polución del aire no ocurre solamente en el exterior: el aire en el interior de los edificios también puede estar contaminado y afectar su salud.
El oxígeno tiene la capacidad de combinarse
con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la
combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son
sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidación es rápida
se llama combustión.
Pues bien, la combustión se refiere a las reacciones químicas que se establecen
entre cualquier compuesto y el oxígeno. A esto también se le llama reacciones
de oxidación.
De este tipo de proceso se desprenden energía lumínica y calórica y se llevan a cabo rápidamente.
Cabe destacar que
los organismos vivientes, para producir energía, utilizan una combustión
controlada de los azúcares. (Ver Combustión
a nivel celular).
El material que arde, como el kerosén y el alcohol, es el combustible y
el que hacer arder, como el oxígeno, se llama comburente.
Ignición es el valor de temperatura que debe presentar el sistema
fisicoquímico para que se pueda dar la combustión de manera natural.
El proceso
termina cuando se consigue el equilibrio entre la energía de los compuestos que
reaccionan y la de los productos de la reacción. Con el punto de ignición se
alcanza la temperatura de inflamación, activado por la energía de una chispa o
por la llama de un fósforo.
Triángulo de la combustión. Si uno de los tres factores se elimina, el fuego se extingue.
Son el carbono y el hidrógeno (hidrocarburos) elementos que entran
en combustión más fácilmente. El heptano, propano y
el metano -entre otros- son sustancias que se utilizan como combustibles, es
decir, como fuentes de calor proporcionados por la combustión.
En síntesis, la combustión se produce cuando convergen los siguientes factores:
-El combustible, es decir, el material que arde (gas, alcohol, carbón,
madera, plástico).
-El comburente, el material que hacer arder (oxígeno).
-La temperatura de inflamación, la temperatura más baja a la cual el
material inicia la combustión para seguir ardiendo.
Cuando una sustancia se quema (arde) se produce un
fenómeno llamado combustión.
La combustión es un proceso de
transformación de la materia que se inicia con un aporte de energía y que,
en presencia de oxígeno, da lugar a la formación de nuevas sustancias y a la
liberación de energía en forma de calor y luz.
Cuando se quema un papel, el aporte de energía
lo proporciona la llama; la reacción ocurre en presencia del aire, el cual
contiene oxígeno.
Al producirse la reacción química entre el combustible, en este caso el papel (el que arde) y el comburente, oxígeno
(el que hace arder) se obtienen como productos de la reacción química, en
general, CO2, H2O y cenizas que
corresponden al residuo mineral del papel.
La masa inicial del papel se
transformó entonces en cenizas y gases que fueron liberados a la atmósfera.
Además, se produce calor y luz.
Purificación del agua
Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural
impiden que ésta sea adecuada para numerosos fines. Los
materiales
indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen
por métodos de criba y sedimentación que eliminan
los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento
con ciertos compuestos, como el carbón activado, que
eliminan los sabores y olores desagradables. También se
puede purificar el agua por filtración, o por
cloración o irradiación que matan los
microorganismos infecciosos.
En la ventilación o saturación de agua con
aire, se hace entrar el agua en contacto con el aire de forma que
se produzca la máxima difusión; esto se lleva a
cabo normalmente en fuentes, esparciendo agua en el aire. La
ventilación elimina los olores y sabores producidos por la
descomposición de la materia orgánica, al igual que
los desechos industriales como los fenoles, y gases
volátiles como el cloro. También convierte los
compuestos de hierro y manganeso disueltos en óxidos
hidratados insolubles que luego pueden ser extraídos con
facilidad.
La dureza de las aguas naturales es producida sobre todo
por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción
por el hierro, el aluminio y
otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de
calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse
por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza
el agua. La dureza residual se conoce como dureza no
carbónica o permanente. Las aguas que poseen esta dureza
pueden ablandarse añadiendo carbonato de sodio y cal, o
filtrándolas a través de ceolitas naturales o
artificiales que absorben los iones metálicos que producen
la dureza, y liberan iones sodio en el agua. Los detergentes
contienen ciertos agentes separadores que inactivan las
sustancias causantes de la dureza del agua.
El hierro, que produce un sabor desagradable en el agua
potable, puede extraerse por medio de la ventilación y
sedimentación, o pasando el agua a través de
filtros de ceolita. También se puede estabilizar el hierro
añadiendo ciertas sales, como los polifosfatos. El agua
que se utiliza en los laboratorios, se destila o se desmineraliza
pasándola a través de compuestos que absorben los
iones.
Los métodos de separación
de mezclas más comunes son los siguientes:
Decantación Filtración Imantación
Extracción Tamización Evaporización o
cristalización Destilación Cromatografía
Centrifugación
A continuación veremos los
distintos métodos de separación de acuerdo a cada
componente.
Métodos físicos: Son
aquellos métodos de los cuáles la mano del hombre
no interviene, para que estos métodos se
produzcan.
Decantación: (Métodos
mecánicos). Separa los líquidos insolubles
entre sí o un sólido que no se disuelve en un
líquido. Este es el método más sencillo y su
finalidad es lograr la mayor pureza posible.
Filtración: Este método se usa para separar
un sólido insoluble de un líquido. Se
utiliza mucho en actividades humanas. Estos materiales permiten
el paso del líquido, reteniendo el sólido.
Imantación: Se usa para separar con
propiedades magnéticas, de otras que no tengas es
propiedad. Nos permite llevar la cualidad magnética de un
cuerpo a otro y a de este procedimiento, al cuerpo que se
le pegaron las propiedades magnéticas va a empezar a
atraer magnéticamente a otros objetos.
Extracción: Separa una sustancia que se puede
disolver en dos disolventes entre sí, con un diferente
grado de solubilidad. Al realizar estas concentraciones de esta
sustancia a cada disolvente a una temperatura específica,
es constante. Tamización: Separa dos o más
sólidos de los cuáles sus partículas tienen
distintos grados se subdivisión. Trata en hacer pasar una
mezcla de partículas de distintos tamaños por un
tamiz o cualquier objeto con la que se pueda colar.
Evaporación o Cristalización: Se usa para
separar un líquido de un sólido disuelto en el, por
el calor o la disminución de la presión. La
evaporación se puede producir a cualquier temperatura,
pero cuánto más elevada este, es más
rápido realizarlo.
Punto de ebullición: Cuando
un líquido se va evaporando a determinada
temperatura.
Destilación: Sirve para
separar dos líquidos que se pueden mezclar entre
sí, que tiene diferente punto de ebullición. Esta
técnica se utiliza para purificar o separar los
líquidos de una mezcla líquida. Se basa en las
técnicas de densidades que hay entre cada
componente.
Cromatografía: Es un fluido
que a través de una fase, trata de que un sólido o
un líquido estén fijados en un sólido. Se
utiliza y se conoce como el método más simple ya
que sus componentes se separan o manifiestan sus distintas
afinidades por el . Centrifugación: Puede
separar sólidos de líquidos de distinta densidad a
través de una fuerza centrífuga. La fuerza de
está es provista por la máquina llamada
centrifugadora, que imprime a la mezcla el movimiento de
rotación que aplica una fuerza que origina la
sedimentación de los sólidos.
Separación de una mezcla
compuesta de líquidos: Materiales: Bolígrafos
Frascos de vidrio Acetona Botellas de plástico Navaja 2
Tapones para botella 1 Clavo AlgodónAzúcar Arena
Alcohol 1 Gotero
Procedimiento: 1. Quitar a los
bolígrafos la punta metálica. 2. Poner cada tubo de
plástico, en cada uno de los frascos de . 3. Vaciar
un poco de acetona en cada frasco y agitar para que salga la
tinta. 4. Agitar muchas veces hasta obtener un color muy intenso
(ver el color de las soluciones de los 2 frascos). 5. Agarrar la
botella de plástico y cortar la parte inferior con ayuda
de la navaja (la base). 6. Tomar los dos tapones para la botella
y a uno hacerle un agujero pequeño en el centro con un
clavo caliente. 7. Con el tapón sin perforar cerrar la
botella y colocar algodón por el otro lado.
8. Colocar la botella en el frasco de
vidrio como se muestra en la imagen.
9. Mezclar en el frasco 1/3 de
azúcar y 2/3 de arena.
10. Vaciar la mezcla cuidadosamente en la
botella y para que se acomode dar golpes suaves. 11.
Añadir alcohol al soporte hasta que se humedezca y
también ponerle un poco por encima del soporte. 12.
Revolver las dos mezclas de tinta. 13. Cambiar el tapón y
poner el que esté perforado. 14. Dejar salir el alcohol
pero no completamente. 15. Depositar con un gotero la mezcla de
tintas y revisar que entre al soporte. 16. Poner alcohol para que
se limpie la tinta. 17. Añadir el alcohol y juntar lo que
sale de la botella. 18. No permitir que la columna se seque. 19.
Se obtendrán varios colores, pero uno se quedara en la
columna.
Explicación: - La
separación de mezclas es posible mediante distintos
métodos. -Para poder purificar una sustancia es necesario
utilizar diferentes métodos. -Los métodos de
separación de mezclas pueden ser: químicos,
físicos y fisicoquímicos.
Mezclas Homogéneas y
Heterogéneas
Mezcla Homogénea: Es en la
cual sus componentes no se pueden distinguir a simple vista. Es
aquella en la que su composición es igual en toda la
muestra. Las mezclas homogéneas, también se le
llama disolución, se trata de un disolvente, que casi
siempre la sustancia que está presente en mas cantidad, y
uno o más solutos. La mezcla homogénea más
importante de nuestro planeta es el aire. Que está formado
por varios componentes como: Oxígeno, nitrógeno,
dióxido de carbono, vapor de agua entre otros gases. En la
mayoría de los casos el disolvente es un líquido, y
el soluto puede ser sólido, líquido o gas. Por
ejemplo el refresco es una disolución que está
constituida por dióxido de carbono (soluto) y
(disolvente). El agua de mar es una disolución que
está formada por diferentes solutos sólidos,
incluyendo el cloruro de sodio y distintas sales, en agua, que es
un disolvente. También se puede incluir disoluciones en
estado sólido. Otro ejemplo es el latón que es una
disolución sólida que contiene dos metales, cobre y
zinc. El simple hecho de que la mayoría de estos procesos
químicos tengan un puesto en solución, hace del
estudio de las soluciones de la importante
fisicoquímica.
Tipos de soluciones: Solución
Insaturada: En esta, la cantidad de soluto disuelto es
inferior en la que indica su solubilidad. Aquí se reconoce
experimentalmente añadiéndole una pequeña
cantidad de soluto y está se disolverá.
Solución Saturada: La cantidad de soluto es la
misma a la que señala su solubilidad. En esta
solución se reconoce agregándole cierta cantidad de
soluto y no se disolverá.
Solución Sobresaturada: La
cantidad de soluto disuelto es más grande al que indica su
solubilidad. En esta solución se reconoce por su
inestabilidad ya que al momento de agregar un pequeño
cristal de soluto, provoca la cristalización de exceso de
soluto disuelto.
Mezcla Heterogénea:
También llamadas mezclas no , son en las que su
composición de la muestra es distinta de un punto a otro.
Está formada por dos o más sustancias,
físicamente diferentes, distribuidas en forma distinta. La
mezcla heterogénea se puede separar mecánicamente.
Casi todas las rocas pertenecen a esta categoría. En un
pedazo de granito se pueden apreciar distintos componentes, que
se diferencian entre ellos. Se pueden utilizar diferentes
métodos físicos para poder separar los componentes
de una mezcla heterogénea, algunos son: filtración,
disolución y decantación.
Las mezclas heterogéneas se
pueden distinguir en cuatro tipos de mezclas: Coloides:
Están formadas por dos fases, sin posibilidad de mezclarse
sus componentes (fase sol y ge). Entre los coloides más
comunes encontramos la gelatina, la mayonesa, humo de tabaco y el
detergente disuelto en agua. Sol: Estado de la mezcla
diluido, que no llega a ser líquido, como el caso de las
espumas, cremas, etc. Gel: Este estado es de mayor
cohesión a lado de la fase sol, esta mezcla no alcanza a
ser un estado sólido, por ejemplo la jalea.
Suspensiones: Mezclas heterogéneas constituidas por
un sólido que se disuelven en un medio líquido.
Emulsiones: Formada por dos fases líquidas
inmiscibles. El diámetro de sus partículas de fase
es dispersa y mide aproximadamente 0.005 mm.
De acuerdo con la cantidad de soluto
disuelto en cada solvente, las soluciones pueden ser:
Diluida: Contiene una cantidad pequeña de soluto en
congruencia a la cantidad de disolvente. Concentrada:
Aquí contiene gran proporción de soluto de acuerdo
a la cantidad de disolvente. Saturada: Estas soluciones
contienen la mayor cantidad de soluto posible en cierta cantidad
del disolvente. Sobresaturada: Es aquella que contiene la
máxima cantidad de soluto posible disuelta en
relación con la cantidad de disolvente.
