Act.-Integradora-Etapa-4 de Sociales

Universidad Autónoma de Nuevo León Preparatoria No. 2 Temas selectos de química Q.B.P Yvett Valdez García Actividad Integradora Gases, sus leyes y comportamiento

 Nombre: Mario Armando Sánchez Gallegos Matricula: 1673872  Nombre: Kemed Jiménez Lomas Matricula: 1687528  Nombre: Luis Alberto Pérez Díaz Matricula: 1663228  Gabriela Alejandra Estrada Flores

Matricula: 1688689

Grupo: 244

11 de Mayo del 2014

Introducción. Reporte de investigación de los siguientes temas: La respiración, la fotosíntesis, y las bolsas de aire, con su descripción de proceso, reacciones químicas involucradas, importancia del proceso en el equilibrio natural entre seres vivos y conclusión con reflexión acerca de la química en los procesos vitales investigados. También incluirá una investigación individual de los gases que por diversos medios contribuyen a los problemas ambientales de las localidades del equipo, planteando alternativas de solución para contribuir a la disminución del impacto ambiental. Al final están agregadas las conclusiones individuales de los miembros del grupo, planteando sus pensamientos acerca de lo que aprendieron y las bibliografías de que consultaron para realizar sus investigaciones.

Gases en procesos cotidianos La Respiración La respiración es un proceso vital el cual consiste en la entrada de oxígeno al cuerpo de un ser vivo y la salida de dióxido de carbono del mismo. Inhalación La inspiración o inhalación es el proceso por el cual entra aire, que contiene el oxígeno desde un medio exterior hacia el interior de los pulmones. La comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de las vías aéreas superiores (tráquea, laringe, faringe, cavidades nasal y bucal). Exhalación La exhalación o espiración es el fenómeno opuesto a la inspiración, durante el cual el aire sale de los pulmones eliminando el dióxido de carbono. Es una fase pasiva de la respiración, porque el tórax se retrae y disminuyen todos sus diámetros por su propiedad física de elasticidad, sin intervención de la contracción muscular, volviendo a recobrar el tórax su forma primitiva. Los músculos puestos en movimiento, al dilatarse el tórax, se relajan en esta fase; las costillas vuelven a su posición inicial así como el diafragma. La reacción química global de la respiración es la siguiente:

C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP). La respiración es importante en el equilibrio natural de los seres vivos ya que es gracias a la respiración que todos los seres vivos pueden obtener energía (ATP), permitiendo su correcto funcionamiento. Además, muchos de sus productos de desecho, son importantes para las plantas y los organismos fotoautrótrofos ya que así es como realizan la fotosíntesis (Por ejemplo, el CO2).

La fotosíntesis  Proceso La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases. La primera fase es un proceso que depende de la luz (reacciones luminosas), requiere la energía directa de la luz que genera los transportadores que son utilizados en la segunda fase. La fase independiente de la luz (reacciones de oscuridad), se realiza cuando los productos de las reacciones de luz son utilizados para formar enlaces covalentes carbono-carbono (C-C), de los carbohidratos. Las reacciones oscuras pueden realizarse en la oscuridad, con la condición de que la fuente de energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) formados en la luz se encuentren presentes.

En los procesos que dependen de la luz (reacciones de luz), cuando un fotón es capturado por un pigmento fotosintético, se produce la excitación de un electrón, el cual es elevado desde su estado basal respecto al núcleo a niveles de energía superior, pasando a un estado excitado. Después de una serie de reacciones de oxido-reducción, la energía del electrón se convierte en ATP y NADPH. La energía usada en el proceso proviene de la primera fase de la fotosíntesis. Los seres vivos no pueden utilizar directamente la energía luminosa, sin embargo a través de una serie de reacciones fotoquímicas, la pueden almacenar en la energía de los enlaces C-C de carbohidratos, que se libera luego mediante los procesos respiratorios u otros procesos metabólicos.

 Reacciones Químicas Involucradas

En el proceso ocurre la fotólisis del agua, la que se descompone según la ecuación: H2 O + cloroplasto + fotón à 0,5 O2 + 2 H+ + 2 electrones. En la reducción de un mol de CO2 se utilizan 3ATP y 2 NADPH, que a través de una serie de reacciones enzimáticas producen los enlaces C-C de los carbohidratos.

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Equilibrio natural en los seres vivos.

Sin el proceso de la fotosíntesis no sería posible la presencia del oxígeno en la atmosfera. Son muchos los seres vivos que dependen del oxígeno que se libera durante la fotosíntesis. Y no solo del oxígeno desprendido sino que la mayor parte de estructuras de los seres vivos para su desarrollo necesitan los productos orgánicos formados durante la fotosíntesis junto a materia inorgánica del propio medio ambiente El hombre es quien depende de forma más directa de la fotosíntesis que el resto de los animales, las plantas y animales emplean el oxígeno con una misión única de subsistencia mientras que el hombre no solo necesita la fotosíntesis para existir sino la creciente demanda de alimentos, el aumento de las necesidades hace que dependamos de una mayor cantidad de oxígeno y por tanto de fotosíntesis.

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Conclusión Se dice que la fotosíntesis es un proceso importante pero es necesario remarcarlo una vez pues la mayoría de la población no logra comprenderlo y lo trata como un tema muy ajeno a ellos cuando cada minuto este proceso les permite vivir. Así mismo es importante el plantear nuevamente lo esencial que es cuidar el ambiente de que nos rodea para que este proceso de fotosíntesis pueda realizarse con mayor facilidad, mejor calidad y más frecuentemente ya sin los impedimentos causados por la contaminación.

Los gases que por diversos medios contribuyen a los problemas ambientales de mí localidad.

Las Bolsas de Aire

Las bolsas de aire (air-bags) de los automóviles han salvado miles de vidas. Se basan en una idea muy simple: cuando ocurre un choque, una bolsa de plástico se infla rápidamente con un gas, protegiendo al conductor de los golpes contra el salpicadero o el volante. El desarrollo de un sistema de aire operativo requirió combinar los esfuerzos de los químicos y los ingenieros.

El sistema de bolsa de aire requiere muchos requisitos especiales:

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La bolsa de aire no debe inflarse accidentalmente.

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Los gases utilizados no deben ser tóxicos, por si se llega a producir un escape una vez inflada la bolsa.

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El gas debe ser “frío”, de manera que no se produzcan quemaduras.

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Él debe obtenerse muy rápidamente, el tiempo ideal de inflado de la bolsa es de 20 a 60 ms.

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Los productos químicos que generan el gas deben ser de fácil manejo y estables durante largos períodos.

De entre los gases no tóxicos, el nitrógeno es el más adecuado, después de todo, el nitrógeno constituye alrededor 78 por ciento en volumen del aire. Una buena manera de obtener el nitrógeno es por la descomposición de las asidas de metales alcalinos, como por ejemplo, la asida de sodio, NaN3. 2NaN3(s) = 2Na (l) + 3N2 (g)

El sistema de bolsa de aire se activa mediante sensores que detectan el choque inicial e inician eléctricamente la explosión de una pequeña carga. Esta explosión a su vez origina la rápida descomposición de una pastilla que contiene asida de sodio, liberándose un gran volumen de N2 (g) que llena la bolsa.

Los problemas de diseño del sistema de seguridad de bolsa de aire estaban resueltos desde 1980, más los problemas de naturaleza química no. Los problemas planteados por la utilización de asida de sodio eran que no podían obtenerse buenas pastillas, la reacción no se llevaba a cabo de forma completa y rápidamente y uno de los productos de la reacción, que es el metal sodio, reacciona de manera violentamente con el agua.

Para resolver estos problemas, los investigadores probaron añadiendo otros compuestos a la asida de sodio. Para conseguir una mezcla con la que se formasen buenas pastillas, se le añadió un lubricante, como el disulfuro de molibdeno (MoS2). Sin embargo, esta mezcla no se descomponía de manera completa. Se añadió entonces azufre, un componente de la pólvora, para obtener pastillas que ardiesen bien.

El gas nitrógeno obtenido era “frío” y el sodio metálico se transformaba principalmente en sulfato, aunque el residuo sólido era un polvo muy fino y difícil de recoger.

Algunos sistemas de bolsa de aire hoy en día en el mercado utilizan todavía las pastillas de MoS2-S-NaN3, pero los más recientes utilizan una pastilla que es aún más compleja. En los primeros trabajos experimentales, se había encontrado que utilizando una mezcla de la azida de sodio y el óxido de hierro (III) se retenía el sodio metálico obtenido, convirtiéndolo en un residuo sólido de fácil manipulación. Sin embargo, esta mezcla no se descomponía bien.

Los investigadores intentaron entonces la solución “obvia”: mezclar todo junto los compuestos que proporcionaban a las pastillas generadoras de gas sus propiedades más adecuadas, azida de sodio, óxido de hierro (III), disulfuro de molibdeno y azufre. En la investigación científica, la solución “obvia” conduce a menudo a resultados inesperados. En este caso sin embargo, se logró el resultado final deseado:

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Una pastilla que se descomponía rápidamente, produciendo un gas “frío” e inodoro, el nitrógeno.

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Y un residuo sólido inerte que se recogía fácilmente.

En ese momento, la utilización generalizada de los sistemas de colisión de bolsa de aire en los automóviles se hizo realidad.

Efectos eco tóxico: Muy tóxico para organismos acuáticos. Puede provocas a largo plazo efectos negativos en el medio

Ambiente acuático. A pesar de la dilución, el compuesto produce mezclas tóxicas con el agua.

 Problemática ambiental y alternativas para su solución A. En un ambiente cercano a mi o bien dentro de mi comunidad se pueden presentar medios de contaminación así como la basura cotidiana, la cual está presente de una manera excesiva en las calles. También está el excremento de perro o caballo que se encuentran dentro de una área verde cercana a mi hogar, la cual sufre también de contaminación provocada por los mismos habitantes de casas cercanas a esta área. No es la primera vez que una investigación de este tipo me permite cuestionar las actividades de mis vecinos y sus consecuencias en el ambiente, tampoco la primera ocasión en que planteo alternativas para su solución así como informar a las autoridades para dejar esta área inaccesible para ser dañada o comenzar una campaña para limpiar esta área pero cada uno de estas alternativas han sido implementadas por funcionarios públicos pero siempre terminan en fracaso ya sea porque sus acciones quedan a medias o por que los habitantes de esta comunidad no toman verdadera conciencia.

B. Los problemas ambientales en mi comunidad son generados por la basura que se quema en los montes y la basura que se acumula en las calles y alcantarillas, la basura quemándose provoca que se genere dióxido de carbono (CO2) y esto hace que huela mal el aire y no es saludable para las personas que lo respiran en la comunidad y esto a veces, puede afectar más directamente a algunas personas que tienen problemas respiratorios causándole una peor calidad de vida. La basura que se acumula en la calle hace que cuando llueve se tapen las alcantarillas y como consecuencia que se inunden las calles provocando que los coches no puedan circular por el alto nivel del agua en algunas zonas, a veces, con esta agua que se acumula se crean baches muy grandes y la situación empeora cada vez más para las personas de la comunidad en el ámbito económico y social porque algunas veces tienen que pagar para la reparación de sus coches afectados por estos baches y no tener dinero para utilizarlos en otra cosa que pudo haber sido de más provecho para la calidad de vida de su familia. Como propuesta de solución, yo creo que lo mejor sería concientizar a la gente del grave problema que se está generando en su comunidad para que piensen mejor sobre el daño ambiental que se produce al tirar o quemar la basura, darle mantenimiento a las calles para el mejor funcionamiento de estas vías como por ejemplo: Hacer alcantarillas con huecos más grandes para que sea más difícil que se tapen e inunden, pavimentar las calles con mejores materiales para impedir que se hagan baches en la zona y con esto tener mejor confort para los habitantes, poner botes de basura en las esquinas de calles estratégicamente para que la gente pueda así tener más la posibilidad de tirar la basura en su lugar en vez de tirarla en lugares inadecuados. C. En mi localidad uno de los gases que mayor problema yo he visto que causan es la quema de objetos en desuso, como llantas y plásticos, pues no muy lejos de mi casa hay una fábrica que trata con plásticos, y esto liberan partículas suspendidas, que comprenden un amplio rango de sólidos y líquidos suspendidos y dispersos en el aire. Son lo suficientemente pequeñas para penetrar en las vías respiratorias y causar enfermedades. Los anhídridos sulfuroso y sulfúrico (S02 y S03), conocidos como óxidos de azufre: son generados principalmente por procesos industriales.

Y esto al elevarse en la noche llegan hasta las zonas urbanas como la mía, causando irritaciones en la garganta, picazón entre otras cosas. Yo diría que una solución sería que el gobierno implementara las normas adecuadas para mover esa fábrica a otro lugar no tan urbanizado y dar atención médica a las personas afectadas por los gases que expulsa esta fábrica.

Conclusión Hemos llegado lejos a través de nuestras investigaciones y experimentos sobre la ciencia, sí, pero ¿acosté de qué? Lamentablemente la ciencia es una espada de doble filo, pues esta no solo se queda en el entender a la naturaleza y a los fenómenos que nos rodean, esta va más allá, va a crear, y aunque muchos de nuestros inventos están hechos para mejorar nuestra calidad de vida a la vez, esta misma nos daña, tal es el tema de la contaminación, pues actualmente la mayoría de las cosas que consumimos y usamos están relacionadas con algún proceso químico, que por consecuencia genera un impacto ambiental, es más que obvio que como especie estamos llevando a los limites las aplicaciones de la ciencia, pero no podemos seguir haciéndolo tan insensatamente, tenemos que preocuparnos más por una estabilidad o todo se nos echara a bajo, es aquí donde las ciencias importantes como lo son la química deben tomarse de la mano con las ramas de la biología, la ecología, y buscar alternativas que no dañen tanto o nada a nuestro ecosistema con una química ecologista.

Fuentes de Información

 http://lenabiologia.blogspot.mx/2007/11/procesos-de-lafotosintesis.html  http://www.elergonomista.com/biologia/foto00se.html  http://es.wikipedia.org/wiki/Respiraci%C3%B3n https://mx.answers.yahoo.com/question/index? qid=20100517102321AAoRJ6G  http://noalaincineracion.org/wp-content/uploads/cemen4.pdf



http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/quimica/