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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO DEL NORTE -CUNORINGENIERIA EN GESTION AMBIENTAL LOCAL Ecología General. Ing. Karina Franco Moscoso. Auxiliar: Erick Santa María

INFORME NO.3 “CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y LLUVIA ACIDA”

NOMBRE: SELVIN VASQUES LEAL ANGEL LUIS ANIBAL CU CHOC ANGEL FELICIANO SACUL SAQUIJ NESTOR JACOBO US TIÑO

CARNE: 201345551 201548078 201642420 201644399

COBÁN, ALTA VERAPAZ, OCTUBRE DE 2016

INTRODUCCION Los habitantes de casi todos los países estamos expuestos a unas 500,000 sustancias extrañas al medio ambiente natural, muchas de las cuales invaden el aire que respiramos y son nocivas para la salud. Otras sustancias de naturaleza coloidal o gaseosa como el monóxido de carbono, el ozono, polvos y humos son prácticamente ubicuas en el ambiente aéreo y resultan de procesos naturales abióticos y bióticos: actividad volcánica y geotérmica, descargas eléctricas,incendios forestales, fermentación y respiración celular, etc. El efecto da la lluvia ácida pueden llegar a ser devastadores, desde la acidificación de ríos, lagos y mares que dificultan la vida acuática, hasta el desgaste y muerte de la vida vegetal en bosques. La lluvia ácida no solo tienes efectos sobre los ecosistemas de animales y plantas, sino que también tiene efectos nocivos para la salud de los seres humanos. A pesar de que la lluvia ácida no se ve ni se siente distintas que la lluvia normal, es muy perjudicial. La lluvia en sí misma no lo es, puesto que incluso podríamos nadar en ella sin tener que preocuparnos. Los efectos de esta contaminación la vimos reflejada en el experimento que hicimos dentro del laboratorio, los resultados del mismo reflejaron una cantidad de daño considerable a todas las formas de vida de nuestro terrario; no solo las plantas sino también la tierra presento cambios al simular la lluvia acida. Durante los experimentos realizados en el laboratorio también se hizo la practica sobre los niveles de PH de distintas sustancias que fueron mezcladas, esto se realizo con el fin de demostrar que los niveles de PH son totalmente distintos entre sí, esta variación entre sustancias obedece a los niveles de PH que se encuentran en las muestras. Conocer los datos de PH es de suma importancia para todas las formas de vida existentes ya que no indica la cantidad de acidez o si son básicos, en base a ellos sabemos que el PH neutro es el de mejor uso.

OBJETIVOS Objetivo general: Analizar el origen de la lluvia acida como resultado de las reacciones químicas que ocurren en la atmosfera, a consecuencia del mal uso de productos contaminantes.

Objetivos específicos: Tener como conocimiento los diferentes ciclos de contaminantes productores de la lluvia ácida. Identificar los principales causantes de la lluvia acida Conocer los efectos negativos de la lluvia ácida en el ambiente. Reconocer a los óxidos de Nitrógeno y de Azufre como los principales causantes de la lluvia ácida. Aprender a distinguir la presencia de sustancias acidas y básicas en indicadores que varíen su color Explicar algunas reacciones químicas que intervienen en la contaminación del medio ambiente Tener la capacidad de identificar los valores de PH de diferentes sustancias. Identificar los diferentes valores de PH así como su significado.

MARCO TEORICO LLUVIA ACIDA La lluvia ácida es una forma de contaminación ácida, que hace referencia a la caída (deposición) de ácidos presentes en la atmósfera a través de la lluvia, niebla y nieve (también conocida como deposición húmeda). Los principales precursores de los ácidos, son los óxidos de azufre (SOx) y los óxidos de nitrógeno (NOx), que son emitidos por las termoeléctricas, los motores de combustión interna de coches y aviones y algunas otras industrias, como producto de la combustión de combustibles que contienen pequeños porcentajes de azufre (S) y nitrógeno (N), como el carbón, gas natural, gas oil, petróleo, etc. Los ácidos, principalmente ácido sulfúrico y ácido nítrico, se disuelven en las gotas de agua que forman las nubes y en las propias gotas de agua de lluvia, depositándose en el suelo. Ambos ácidos se originan en la atmósfera al reaccionar el trióxido de azufre (SO3) y el dióxido de nitrógeno (NO2) con agua, oxígeno y otras sustancias químicas presentes. En presencia de luz solar aumenta la velocidad de la mayoría de estas reacciones. Existe también otra forma de contaminación ácida conocida como deposición seca, y hace referencia a gases y partículas ácidos que son arrastrados por el viento, chocando contra edificios, coches, casas y árboles. Otra vía de arrastre son las lluvias fuertes. En este caso las sustancias ácidas se incorporan a la lluvia ácida, lo que contribuye a aumentar su acidez. Aproximadamente la mitad de las sustancias ácidas en la atmósfera caen al suelo por procesos de deposición seca. 1 Química de la lluvia ácida Los Óxidos de azufre han sido ampliamente estudiados. Ellos incluyen seis compuestos gaseosos diferentes que son: monóxido de azufre (SO), dióxido de azufre (SO2 ), trióxido (S03), tetraóxido (S04), sesquióxido (S2O3 ) y heptóxido (S2O7). El SO2 y S03 son los dos óxidos de mayor interés en el estudio de contaminación del aire 2,14. El S02 es altamente soluble en agua y relativamente estable en la atmósfera. Se estima que permanece en esta de 2 a 4 días, intervalo durante el cual puede ser transportado a más de 1000 km. del punto de emisión. Actúa como agente oxidante o reductor y reacciona fotoquímicamente o catalíticamente con otros componentes en la atmósfera. El SO2 puede producir S03 , H2 S04 y sales del 70 REVISTA LASALLISTA DE 1 Luis P. Ortega, contaminación atmosférica( Mexico, lluvia acida) 12 de mayo de 2014

INVESTIGACIÓN - VOL. 1 No. 2 ácido sulfúrico como se presenta en las reacciones 1 y 2, siendo uno de los mayores precursores de la lluvia ácida6, 15. Las reacciones que se llevan a cabo son: SO2 + CaCO3 + H2 O → H2 S03 Reacción 1 S03 + H2 0 → H2 S04 Reacción 2 Los carbonates son reemplazados por sulfatos, los cuales son más solubles en agua, como se indica en la reacción 3: CaC03 + H2 SO4 → CaC04 + C02 + CaC03 Reacción 3 El sulfato de calcio, o yeso, formado en este proceso es lavado de nuevo dejando una superficie descolorida y “picada”. Los Óxidos de nitrógeno incluyen los compuestos gaseosos: óxido nítrico (NO), dióxido de nitrógeno (NO2 ), óxido nitroso (N2O), sesquióxido (N2 O3 ), tetraóxido (N2 O4 ) y pentóxido (N2 O5 ). Los dos óxidos de nitrógeno considerados como mayores contaminantes atmosféricos primarios son el NO y el NO2 4,15. El NO2 es fácilmente soluble en agua, más pesado que el aire, en el rango ultravioleta el N02 es un buen absorbedor de energía. Por lo tanto, juega un papel importante en la producción de contaminantes secundarios y con el vapor de agua existente en el aire por la humedad forma ácido nítrico, ácido nitroso y oxido nítrico como se indica en las reacciones 4 y 5 12,15: 2NO2 + H2 O → HNO3 + HNO2 Reacción 4 3N02 + H2 0 → HNO3 + NO Reacción 5 Ambos ácidos producen acidez en el agua lluvia. Además, se combinan con el amoniaco (NH3) de la atmósfera para formar nitrato de amonio (NH4 NO3 ). El oxido nítrico (NO) es emitido a la atmósfera en cantidades mayores que el dióxido de nitrógeno (N02 ). Se forma en procesos de combustión a altas temperaturas cuando el oxigeno atmosférico se combina con el nitrógeno, de acuerdo a la reacción 6: N2 O + O2 → NO 2 ¿Cómo se mide la lluvia ácida? La lluvia ácida se mide según la escala de "pH", potencial hidrógeno. Cuanto más bajo sea el pH de una sustancia, es más ácida. El agua pura tiene un pH de 7.0 y normalmente la lluvia tiene un pH entre 5 y 6, es decir, es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico que se forma cuando el dióxido de carbono del aire se disuelve en el agua que cae. En cambio, en zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 ó 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2 ó 3, es decir similar al del zumo de limón o al del vinagre.

2 Luis Fernando Garces Giraldo Et. Al. Lluvia Acida(Colombia, un fenómeno fisicoquímico ocurencial) 24 de marzo de 2013

¿Cuáles son los efectos de la lluvia ácida? Los efectos ocasionados por el agua ácida dependerán de diversos factores, como el grado de acidez del agua, la composición química del suelo y su capacidad de "amortiguación" (buffering), así como de las características de los organismos vivos afectados. La deposición ácida contribuye a la reducción del pH en ecosistemas terrestres y acuáticos y permite la movilización de metales tóxicos, especialmente del aluminio. Esto ocasiona una variedad de efectos, como son daños a bosques y suelos, peces y otros seres vivos, materiales de construcción y a la salud humana. Asimismo, la lluvia ácida actúa reduciendo la visibilidad. - En los bosques, la lluvia ácida produce daños al descomponer los nutrientes del suelo, dificultando el crecimiento natural de los árboles. El daño se puede extender a los pastos de las praderas, perjudicando al ganado, y a los lagos, pudiendo ocasionar la muerte de gran cantidad de peces. - Los efectos de la lluvia ácida en el suelo pueden verse incrementados en bosques de zonas de alta montaña, donde la niebla contribuye a aportar cantidades importantes de lo contaminantes ácidos. - El daño que produce a las personas es principalmente indirecto, mediante el consumo de peces y agua potable contaminados por la lluvia ácida. 3 ¿Cómo se puede reducir la lluvia ácida? Para reducir la lluvia ácida es necesario disminuir la emisión de los compuestos químicos que dan origen a los ácidos, es decir, de los precursores de los ácidos, los cuales son principalmente el bióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (monóxido de nitrógeno, NO, y bióxido de nitrógeno, NO 2). En la actualidad se puede disminuir la formación de SO2 eliminando el azufre de los combustibles fósiles o atrapando los SOx antes que se emitan a la atmósfera, mediante reacciones químicas que los transforman en especies químicas menos reactivas. La utilización de convertidores catalíticos disminuye la formación de NO y NO2, puesto que reducen dichos óxidos a N2 y O. 4

3 Luis P. Ortega, contaminación atmosférica( Mexico, lluvia acida) 12 de mayo de 2014. 4 Marta Lucia Hernadez, la contaminación del aire(España, lluvia acida) 12 de enero de 2010.

METODOLOGIA EXPERIMENTO 1 Para llevar a cabo el experimento 1 se necesitaron de los siguientes materiales:  Practica 1.  Agua (600 ml)  50 ml de vinagre blanco de cocina  Peachimetro natural (se proveerá en clase)*  1 embudo de plástico  1 embudo de vidrio*  7 tubos de ensayo*  Tabla de indicadores de pH*  Acido sulfúrico al 10%*  Acido nítrico al 10%*  1 rejilla *  Mezclas

NOTA: estas mezclas se realizaron posterior a iniciar los experimentos (SE MEZCLO) 



 



10 ml de Vinagre de cocina + 10 ml agua= 20 ml 10 ml de jabón liquido de cocina + 10 ml agua= 20 ml 10 ml de cloro + 10 ml agua= 20 ml 10 gramos de detergente en polvo + 10 ml agua= 20 ml 10 gramos de soda caustica + 10 ml de agua= 20 ml (Favor de tener cuidado con esta mezcla)

PROCEDIMIENTO Paso1: enumeraron tubos ensayos.

se Paso 2: en 5 tubos 9 de ensayos se de procedió a agregar 25 ml de peachimetro natural(1-5) Paso 5: al tubo Paso 6: al tubo 4 se tres se le agregó le agrego la mezcla la mezcla 3 4.

Pas 3: en el tubo 1 se agregó la mezcla 1 realizada antes de iniciar el procedimiento Paso 7: al tubo 5 se le agrego la mezcla 5.

Paso 4: al tubo 2 se le agrego la mezcla 2.

Paso 8: al tubo 6 se le agrego ácido nítrico al 10% y vinagre Paso 9: al tubo 7 Paso 10: al Se observaron las reacciones y tomar los se le agrego tener la gama datos en las tablas de resultados. ácido sulfúrico y de colores en

vinagre

los tubos de ensayos, se procedió a verificar en la tabla de PH el valor de escala correspondien te al color identificado.

EXPERIMENTO 2 Para llevar a cabo el experimento 2, se necesitaron de los siguientes materiales:

 Estufa o mechero*  Plantas. Utilizar el terrario (ornamentales o forestales) de aproximadamente 15-20 cm de altura.  600 ml de agua  Acido nítrico al 20%*  2 lbs de cubitos de hielo

 1 bandeja de metal  1 caja donde puedan colocar las plantas  1soporte de aproximadamente 40-50 cm (este se colocara sobre la caja)  1 recipiente resistente al calor*

PROCEDIMIENTO: Paso1: se procedió a colocar el terrario sobre la mesa de experimentos.

Paso 6: se procedió a llenar en una beacker 500 ml de agua y con ácido nítrico al 20%

Paso 2: se procedió a colocar la base de madera realizada en casa, de tal manera que el terrario y un mechero de Bunsen quedaron abajo a una distancia adecuada para observar los efectos. Paso 7: se procedió a hervir la solución contenida en la beacker con el mechero de Bunsen colocada debajo de la base de madera.

Paso 3: se colocó la bandeja de metal por encima de la base de madera.

Paso 4: se procedió a colocar trozos de hielo en la bandeja de metal.

Paso 8: en un tiempo determinado se observó el efecto sobre el terrario, debido al vapor que llego a la superficie inferior de la bandeja, regresando como lluvia acida.

RESULTADOS Se realizaron dos experimentos uno para determinar la acidificación de algunos elementos y el otro una representación de lluvia acida.

Experimento 1: Tubos experimentados

Color

Tubo 1 Tubo 2

manifestado escala de PH Rosado 2 morado y 4 verde

Valor

en

la Acido/neutro/bási co Acido Acido débil

Tubo 3 Tubo 4 Tubo 5 Tubo 6 Tubo 7

Blanco Verde y azul Anaranjado Amarillo transparente

6 8 6 2 2

Neutro Básico Neutro Acido Acido

Experimento 2:

DISCUSIÓN DE RESULTADO Experimento 1:

Experimento 2: Se mezclaron 10ml de ácido nítrico con 300mL de agua. Luego de mezclar se procedió a armar la base y colocar el mechero y la bandeja de aluminio. A la bandeja de aluminio se le coloco alrededor de 1.5lb de hielo. Se puso a calentar el Becker directo a la bandeja de aluminio con el hielo. Se pudo notar que al momento de calentarse el ácido nítrico con el agua empezó a emanar un fuerte olor, después de al menos 25 minutos se pudo notar que empezaron a caer

gotas de agua revueltas con ácido nítrico, y también observamos que las gotas al momento de caer quemaron varias hojas que se tenían en el terrario. Esto ocurre ya que el ácido nítrico es un gran contaminante y es un gran causante de perdida de cultivos al momento de precipitarse a la tierra desde la atmosfera.

CONCLUSIONES  En la práctica realizada se aprendió

a verificar y medir la acides de

distintos componentes. Y también se aprendió a realizar una lluvia ácida para poder observar como las plantas y cultivos se ven afectados al momento que son expuestos por la lluvia acida, el componente que afecta a los cultivos es el ácido nítrico que se adhiere por distintas industrias al agua.

 Las muestras con las que se trabajaron hicieron que el pechimetro natural, tuviera reacciones distintas y por ende una coloración distinta entre cada uno de los tubos de ensayo, lo que nos llevo a verificar los valores de PH en la escala.  Los valores de PH obtenidos de las disoluciones, se obtuvieron a través de las reacciones del peachimetro, dando como resultado distintos valores entre cada muestra, siendo estas ácidos débiles, neutro y ácidos fuertes.

BIBLIOGRAFIA Luis P. Ortega, contaminación atmosférica( Mexico, lluvia acida) 12 de mayo de 2014. Luis Fernando Garces Giraldo Et. Al. Lluvia Acida(Colombia, un fenómeno fisicoquímico ocurencial) 24 de marzo de 2013. Marta Lucia Hernadez, la contaminación del aire(España, lluvia acida) 12 de enero de 2010. http://www.infoagro.com/agricultura_ecologica/lluvia_acida.htm http://www.lareserva.com/home/lluvia_acida http://elblogverde.com/que-es-la-lluvia-acida/ http://www.monografias.com/trabajos5/lluac/lluac.shtml

ANEXOS Fotografía 1: terrario antes de la lluvia acida

Fuente: fotografía tomada por Luis Cu

Fotografía 2: observación de la formación de la lluvia Acida y sus efectos en el terrario

Fuente: fotografía tomada por Luis Cu Fotografía 3: emisión de vapor y condensación debajo de La bandeja para después precipitarse.

Fuente: fotografía tomada por Luis Cu

Fotografía 4: efectos de la lluvia acida en las plantas

Del terrario

Fuente: fotografía tomada por Luis Cu Fotografía 4: efectos de la lluvia acida en las plantas Del terrario

Fuente: fotografía tomada por Luis Cu