29 Nov
Reacciones Químicas y Sustancias de Uso Común
Obtención Mediante Procedimientos Físico-Químicos
¿Cómo se obtiene la sal común?
La sal común (cloruro de sodio) se obtiene por evaporación del agua de mar en las salinas, después se purifica. También se obtiene de minas de sal.
¿Cómo se obtiene el azúcar?
El azúcar (sacarosa) se obtiene a partir de la caña de azúcar o de la remolacha. También se obtiene de otras plantas.
Obtención Mediante Procedimientos Químicos (Fermentación)
¿Cómo se obtiene el vino?
El vino se obtiene a partir del mosto de la uva por fermentación alcohólica de la glucosa. Esta reacción química tiene lugar en ausencia de aire por la actividad de unos hongos que viven en la piel de la uva y da lugar a la formación de etanol y de dióxido de carbono (no gaseoso).
¿Cómo se obtiene el vinagre?
El vinagre se obtiene por fermentación acética del vino o de otras bebidas alcohólicas como la sidra. Esta reacción química requiere de la presencia de oxígeno.
Materias Primas Esenciales en la Industria Química
La Sal Común como Materia Prima
El cloruro de sodio o sal común se usa como condimento y para conservar los alimentos, pero también para obtener otros productos químicos mediante reacciones. Por ejemplo: de la descomposición de una disolución concentrada de sal común, por el paso de la corriente eléctrica. Este proceso se denomina electrólisis.
La Piedra Caliza (Carbonato de Calcio)
La piedra caliza (carbonato de calcio) es un material natural que se ha utilizado desde la Antigüedad en la construcción de edificios. También se pueden obtener otros materiales:
- Se tritura y se calienta con arcilla en hornos para obtener cemento.
- Se pulveriza y se mezcla con arena y carbonato de sodio para fabricar vidrio.
- Cuando la piedra caliza se calienta en hornos, se descompone y se forma cal viva (óxido de calcio) y dióxido de carbono.
La cal viva reacciona vigorosamente con el agua para formar la cal apagada.
El Aire: Fuente de Oxígeno y Nitrógeno
El aire es una fuente inagotable de oxígeno y nitrógeno. En su estado natural es una mezcla gaseosa, y para separar sus componentes se licúa: primero se comprime y se enfría, y posteriormente se permite su expansión.
Sustancias Naturales y Sintéticas: El Mundo de los Polímeros
El principio activo de la corteza de sauce resultó ser el ácido salicílico; se trata de una sustancia natural. Los plásticos son sustancias formadas por macromoléculas en forma de cadena que no existen en la naturaleza; son sustancias sintéticas artificiales.
Los plásticos y las fibras sintéticas han tenido un desarrollo espectacular, lo que ha permitido la fabricación de muchos objetos. Están constituidos por polímeros, que son moléculas gigantes formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Hay dos tipos de polímeros:
- Polímeros naturales.
- Polímeros sintéticos.
La Química y la Clasificación de Materiales
Un material es un tipo de materia usada para satisfacer una necesidad humana. Puede estar formado por una sola sustancia o por una mezcla.
Se pueden clasificar:
- Según su procedencia, pueden ser naturales o artificiales.
- Según su estructura o propiedad, pueden ser materiales metálicos, cerámicos, vidrios, plásticos, etc.
Materiales Compuestos (Composites)
Resultan de la mezcla heterogénea de dos materiales diferentes para obtener propiedades distintas y muy útiles:
- Composite dental: Consta de un material plástico llamado matriz y de un componente inorgánico mineral que confiere rigidez.
- Plástico con fibra de vidrio: Consiste en una matriz de plástico o resina reforzada con fibras de vidrio.
- Fibra de carbono: Consta de una estructura polimérica reforzada con fibras de carbono.
El adobe, formado por arcilla y paja, es el composite más antiguo. Los huesos son un composite formado por colágeno, sales minerales y agua.
Impacto Ambiental: Tipos y Causas de Contaminación
Contaminación del Agua
Es una modificación de su estado, por causas naturales o por el ser humano:
- El aumento de nutrientes por causas naturales produce la proliferación de algas en lagos y ríos.
- Vertidos de aguas residuales provenientes del sistema de saneamiento de las ciudades.
- Vertido de basuras en las orillas de un lago, ríos y playas de los océanos.
- La interacción de acuíferos con vetas geológicas de sulfuros metálicos produce la acidez de las aguas.
- Vertido de residuos industriales que contienen metales pesados en las marismas de ríos.
- Los accidentes nucleares producen una importante contaminación radiactiva en las aguas del subsuelo, ríos y mares.
Contaminación del Suelo
Consiste en la acumulación de sustancias en unos niveles que las convierten en tóxicas para los organismos.
- Filtraciones en los suelos de los vertederos por la presencia de tóxicos.
- Uso de plaguicidas para eliminar parásitos en los cultivos.
- Uso de herbicidas para eliminar plantas que dificultan las labores agrícolas.
- Playas contaminadas por vertidos de crudo o combustible de barcos.
- Accidentes mineros, como la ruptura de diques que vierten contaminantes a ríos.
- Contaminación radiactiva de suelos por depósitos de materiales radiactivos.
Los productos químicos que más comúnmente contaminan el suelo son:
- Plásticos, materia orgánica, derivados del petróleo y disolventes.
- Plaguicidas o pesticidas (insecticidas, herbicidas para vegetación o fungicidas para hongos).
- Metales pesados y sustancias radiactivas.
Contaminación Atmosférica
Es la presencia en el aire de materiales que impliquen riesgo, daño o molestia grave a las personas; que pueden reducir la visibilidad, producir olores desagradables o atacar distintos materiales.
Sustancias Radiactivas y Energía Nuclear
Se denominan sustancias radiactivas aquellas que pueden emitir radiaciones alfa, beta o gamma. Estas emisiones se producen por la desintegración de los núcleos de sus átomos y liberan energía.
Ventajas de la Energía Nuclear
La energía eléctrica obtenida en centrales nucleares es más barata. Además, las centrales nucleares no liberan dióxido de carbono, lo que ayuda a reducir las emisiones globales de CO₂ a la atmósfera y, por tanto, el efecto invernadero.
Inconvenientes de la Energía Nuclear
Las centrales nucleares suponen un riesgo de contaminación radiactiva en caso de accidente. La gestión y almacenamiento de los residuos radiactivos de una central nuclear supone un reto.
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