La calidad del aire que respiramos
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El aire que respiramos todos los días, está conformado principalmente
por nitrógeno y oxígeno, y en pequeñas porciones por vapor de agua y dióxido de
carbono. Sin embargo, diversas actividades humanas como el uso masivo del
transporte viejo e ineficiente, ocasionan la emisión a la atmósfera de gases,
polvos, humos y especialmente partículas que alteran su composición y que
además tienen serios impactos en el ambiente y en la salud de las personas, de
los animales e incluso de la vegetación.
a) Fuentes de contaminación natural y antropogénica
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| Contaminación por petroleo Imagen recuperada de: |
Contaminación natural: se puede deber, por ejemplo, a los
incendios forestales, erupciones volcánicas, tormentas, terremotos y otros,
pero es la que existe siempre, originada por restos animales y vegetales y por
minerales y sustancias que se disuelven cuando los cuerpos de agua atraviesan
diferentes terrenos.
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| Contaminación por radiaciones ultravioleta Imagen recuperada de: |
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| Contaminación por incendios forestales Imagen recuperada |
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| Contaminación volcanica Imagen recuperada de: |
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| Contaminación por explotaciones mineras Imagen recuperada de: |
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| Contaminación por procesos biológicos Imagen recuperada de: |
Contaminación Antropogénica: es aquella producida por los humanos,
alguna de las más importantes son Industriales. Según el tipo de industria se
producen distintos tipos de residuos, las más peligrosas son las que producen
contaminantes más peligrosos, como metales tóxicos.
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| Contaminación por actividades agricolas Imagen recuperada de: |
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| Contaminación por combustión Imagen recuperada de: |
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| Contaminación por residuos sólidos Imagen recuperada de: |
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| Contaminación por dispositivos moviles Imagen recuperada de: |
b) Contaminantes primarios y secundarios
CONTAMINANTES PRIMARIOS
Son aquellos que son emitidos directamente como:
- Dióxido de azufre
- Óxidos de nitrógeno
- Hidrocarburos
- Plomo
- Monóxidos de carbono
- Óxidos de azufre
- Dióxido de carbono
- Metano
- Dióxidos de nitrógeno
CONTAMINANTES SECUNDARIOS
Son aquellos que se forman por medio de procesos químicos de la atmósfera
a base de los contaminantes primarios, los más importantes son:
- Ozono (O3)
- Ácido sulfúrico (H2SO4)
ÓXIDOS NO METÁLICOS
Son la combinación de un átomo no metálico y un átomo de oxigeno
(también son llamados anhídridos, generalmente los encontramos en estado
gaseoso algunos ejemplos son:
Anhídrido silícico (SiO2), Anhídrido carbonoso (CO),
Anhídrido carbónico (CO2), Anhídrido hipocloroso (Cl2O), Anhídrido
clórico (Cl2O5),Anhídrido perclórico (Cl2O7), etc.
ENLACES QUÍMICOS
En la naturaleza casi todos los átomos de la tabla periódica se
encuentran en combinación con otros átomos a excepción de los gases
nobles ya que no se combinan en la naturaleza con otros. Los compuestos son
ionices o convalecientes.
En un compuesto iónico uno o más electrones se transfieren de los átomos
de los metales a los átomos de los no metales, la atracción o fuerza que
resulta entre ambos átomos es a lo que llamamos enlaces iónicos. Ejemplo: Sal
de mesa NaCl y Bicarbonato de sodio NaHCO3.
En los compuestos no metales, los enlaces covalentes ocurren cuando los
átomos comparten uno o más electrones de valencia por ejemplo: Propano C3H8, Alcohol C2H6O, amoxicilina C16H19N305S.
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Un enlace químico es la fuerza que emane de dos átomos unidos
dentro de un compuesto; estos se han clasificado bajo el modelo del enlace iónico,
covalente, y metálico.
Los enlaces se dan por la electronegatividad de
los elementos pero
¿Qué es la electronegatividad? Es la capacidad que tiene un átomo para atraer hacia su núcleo los electrones que forman parte del enlace, en la tabla periódica ya podemos ver los valores de electronegatividad de cada elemento dichos valores fueron determinados experimentalmente por Linus Pauling.
El enlace covalente involucra a elementos no metálicos
que comparten sus electrones, existen diferentes tipos de elementos
Covalente sencillo: no metal+ no metal = cada elemento aporta un
electrón al enlace
Ejemplo: HCL ácido clorhídrico
Covalente doble: no metal + no metal = cada elemento aporta dos electrones al enlace
Ejemplo: CO2 dióxido de carbono
Covalente triple: no metal + no metal = cada elemento aporta tres electrones al enlace
Ejemplo: N2
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El enlace covalente no polar se da cuando los elementos
poseen la misma electronegatividad como en las moléculas: H2, Br2, O2.
El enlace covalente polar se da al unirse dos no
metales con distinta electronegatividad por medio de sus electrones
de valencia; sin embargo la nube de electrónica se deforma hacia el
elemento más electronegativo, originando polos en la molécula con cargas
parcialmente positiva y otro con carga parcialmente negativa, por
ejemplo:
Agua H2O, Dióxido de carbono
CO2,
Ácido fluorhídrico HF, Amoniaco NH3.
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C) Difusión de los contaminantes en el aire: propiedades del estado gaseoso y teoría cinética-molecular.
Los contaminantes, cuando se emiten a la atmósfera, a través de un foco emisor,
ya sea fijo o móvil, tienden a dispersarse a través de las diferentes capas de
la atmósfera. Las principales causas del incremento de emisiones de
contaminantes a la atmósfera, se debe en gran medida al gran desarrollo a nivel
industrial, el aumento de superficies pavimentadas, así como las grandes
emisiones de contaminantes a través de los tubos de escape de automóviles.
Las leyes de los gases desarrolladas por Boyle, Charles y Gay-Lussac,
que establecieron las principales relaciones entre la presión, el volumen y la
temperatura de un gas, están basadas en observaciones empíricas y describen el
comportamiento de los gases en términos macroscópicos.
Sin embargo, existe otra opción para aproximarse al comportamiento de
los gases: a través de la teoría atómica que postula, básicamente, que todas
las sustancias están compuestas por un gran número de pequeñas partículas
(moléculas o átomos).
En principio, las propiedades
observables de cualquier gas (presión, volumen y temperatura) están
directamente ligadas a las moléculas que lo componen.
Propiedades
generales de los gases
A nivel molecular: Poseen
alta entropía (alto grado de desorden molecular) debido a que las fuerzas de
repulsión (Fr) o fuerzas de desorden predominan sobre las fuerzas de atracción
o cohesión (Fa)
-Poseen grandes espacios
intermoleculares, las moléculas de un gas están muy separadas. Así por ejemplo
a 25°C y 1 atm de presión, sólo el 0,1% del volumen que ocupa el gas está
ocupado por las propias moléculas, el 99,99% es espacio vacío.
-Poseen alta energía cinética
molecular, puesto que las moléculas se mueven muy rápido. A 25°C las
velocidades moleculares de los gases varían entre 200 a 2000 m/s (600 a 6000
Km/h)
A nivel estadístico:
En 1827. Robert Brown botánico escoces estudiaba muestras de agua con un
microscopio.
Observo que los granos de polen suspendidos en el agua se movían
continuamente en direcciones irregulares. Brown repitió sus observaciones
usando partículas de un colorante de agua y observo que también tenía
movimiento aleatorio.
Este movimiento constante y
aleatorio de minúsculas partículas de materia se llama movimiento browniano en
honor a Robert Brown. La teoría cinética establece que las
partículas submicroscópicas de toda la materia están en movimiento
constante y aleatorio la energía de los objetos que están en movimiento se
llama energía cinética.
La teoría cinética molecular consta de cinco postulados que describen el
comportamiento de las moléculas en un gas.
Estos postulados se basan en algunas nociones físicas y químicas muy
simples y básicas, aunque también involucran algunas suposiciones con el fin de
simplificar los postulados.
1.-Un gas consiste en un conjunto de pequeñas partículas que se
trasladan con movimiento rectilíneo y obedecen las leyes de Newton.
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3.-Los choques entre las moléculas son perfectamente elásticos (esto
quiere decir que no se gana ni se pierda energía durante el choque).
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4.-No existen fuerzas de atracción ni de repulsión entre las moléculas.
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5.-El promedio de energía cinética de una molécula es de 3kT/2 (siendo T
la temperatura absoluta y la constante de Boltzmann).
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