La química no solo pasa en el laboratorio. Cuando arranca el carro de tu familia en la carretera interestatal, cuando se oxida la reja de un balcón, cuando tomas un antiácido o cuando se carga el celular, hay reacciones químicas detrás. Y algunas de esas reacciones, a escala de todo el planeta, están cambiando el clima.
Combustiones y efecto invernadero
Al subirte a un carro estacionado al sol en julio en Houston, notas que el interior está muchísimo más caliente que el exterior porque las ventanas dejan pasar la luz pero retienen el calor: ¿sucede un fenómeno parecido en la atmósfera de todo nuestro planeta?
El transporte es una de las mayores fuentes de $\text{CO}_2$ en EE. UU., por eso reducir sus emisiones (carros eléctricos, transporte público, compartir el viaje) es una prioridad para frenar el cambio climático.
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Al quemar gasolina, gas natural o carbón se emite a la atmósfera un gas que refuerza el efecto invernadero. ¿Qué gas es? Explica con una frase sencilla en qué consiste…
Al quemar gasolina, gas natural o carbón se emite a la atmósfera un gas que refuerza el efecto invernadero. ¿Qué gas es? Explica con una frase sencilla en qué consiste el efecto invernadero.
La caldera de una vivienda quema metano según la ecuación $\text{CH}4 + 2\ \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + 2\ \text{H}2\text{O}$. a) ¿Qué producto de esta combustión…
La caldera de una vivienda quema metano según la ecuación $\text{CH}_4 + 2\ \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\ \text{H}_2\text{O}$.
a) ¿Qué producto de esta combustión contribuye al efecto invernadero?
b) Si la caldera está mal regulada y quema el gas de forma incompleta, ¿por qué es peor para el ambiente y también para la factura? Razona ambas respuestas.
Un carro de gasolina emite unos $120\ \text{g}$ de dióxido de carbono por cada kilómetro recorrido, y recorre $15\,000\ \text{km}$ al año. a) Calcula cuántos kilogramos…
Un carro de gasolina emite unos $120\ \text{g}$ de dióxido de carbono por cada kilómetro recorrido, y recorre $15\,000\ \text{km}$ al año.
a) Calcula cuántos kilogramos de dióxido de carbono emite en un año.
b) Un tren eléctrico emite unos $40\ \text{g}$ por pasajero y kilómetro: calcula las emisiones de ese mismo trayecto anual hecho en tren y compáralas.
c) Explica cómo contribuye el dióxido de carbono al cambio climático y por qué reducir las emisiones del transporte es una prioridad.
En un experimento se colocan tres clavos de hierro en tres tubos: el tubo 1, con agua del grifo y abierto al aire; el tubo 2, con aire seco en su interior y bien tapado;…
En un experimento se colocan tres clavos de hierro en tres tubos: el tubo 1, con agua del grifo y abierto al aire; el tubo 2, con aire seco en su interior y bien tapado; el tubo 3, con agua hervida y una capa de aceite encima para aislarla del aire. Al cabo de una semana solo se ha oxidado el clavo del tubo 1. La figura muestra el montaje de los tres tubos:
Explica qué demuestra cada tubo sobre las condiciones que necesita la corrosión del hierro.
Diseña un experimento para demostrar que el hierro necesita a la vez agua y oxígeno para oxidarse. a) Materiales que usarías. b) Montaje de los tubos de ensayo: qué…
Diseña un experimento para demostrar que el hierro necesita a la vez agua y oxígeno para oxidarse.
a) Materiales que usarías.
b) Montaje de los tubos de ensayo: qué contiene cada uno y qué variables controlas.
c) Qué esperas observar al cabo de unos días en cada tubo.
d) Conclusión del experimento y dos formas de proteger una bicicleta que se deduzcan de ella.
El jugo de limón tiene un sabor agrio característico y corroe el mármol, mientras que el jabón tiene un tacto resbaladizo y sabor amargo: ¿qué propiedad química divide a estas sustancias cotidianas en dos familias opuestas que pueden anularse entre sí?
La escala de pH va de 0 a 14, y el agua pura está justo en el medio, con pH 7. Por debajo de 7 la sustancia es ácida (por ejemplo, el jugo de limón, con un pH cercano a 2) y por encima de 7 es básica (por ejemplo, el amoniaco, con un pH cercano a 11). Para medir el pH se usan indicadores: el papel tornasol (litmus) se pone rojo con los ácidos y azul con las bases, el papel de pH y el indicador universal muestran un color distinto para cada valor, y el jugo de col morada también cambia de color.
Las bases como el blanqueador con cloro y el amoniaco de limpieza son irritantes y corrosivas: irritan la piel, los ojos y los pulmones. Por eso se usan con guantes y lentes de seguridad (goggles), con buena ventilación y nunca se mezclan entre sí, porque pueden liberar gases tóxicos. Otros productos básicos de uso diario son el jabón, la pasta dental y el bicarbonato de sodio.
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Nombra dos sustancias ácidas que tengas en la cocina de tu casa y explica cómo sabes que son ácidas (por su sabor, su olor o su uso).
Nombra dos sustancias ácidas que tengas en la cocina de tu casa y explica cómo sabes que son ácidas (por su sabor, su olor o su uso).
El cloro (blanqueador) y el amoniaco que se usan para limpiar son sustancias básicas, lo contrario de los ácidos. ¿Por qué hay que manejarlos con cuidado? Nombra otro…
El cloro (blanqueador) y el amoniaco que se usan para limpiar son sustancias básicas, lo contrario de los ácidos. ¿Por qué hay que manejarlos con cuidado? Nombra otro producto de uso cotidiano que sea básico.
Después de una comida copiosa, Thiago toma un antiácido para la acidez estomacal. Sabiendo que el jugo gástrico del estómago es ácido: a) ¿Cómo actúa el antiácido? b)…
Después de una comida copiosa, Thiago toma un antiácido para la acidez estomacal. Sabiendo que el jugo gástrico del estómago es ácido:
a) ¿Cómo actúa el antiácido?
b) ¿Cómo se llama la reacción entre un ácido y una base?
En ciencias se usa el sistema métrico (SI), así que a veces verás las emisiones de un carro en gramos por kilómetro (g/km). Para pasar de g/km a kg al año, multiplica por los kilómetros recorridos y divide entre 1,000, igual que en el ejemplo de las millas. Recuerda que 1 mi ≈ 1.6 km.
Las estatuas de mármol de un parque en una gran ciudad se ven cada año más desgastadas que las de un pueblo rural. ¿Qué tiene que ver la lluvia con eso?
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¿Qué es la lluvia ácida? Nombra los gases procedentes de las combustiones de fábricas y carros que la provocan y menciona un efecto que cause sobre el ambiente.
¿Qué es la lluvia ácida? Nombra los gases procedentes de las combustiones de fábricas y carros que la provocan y menciona un efecto que cause sobre el ambiente.
La lluvia «normal» ya es ligeramente ácida, con un pH de unos $5.6$, porque el dióxido de carbono del aire se disuelve en las gotas. La lluvia ácida, en cambio, puede…
La lluvia «normal» ya es ligeramente ácida, con un pH de unos $5.6$, porque el dióxido de carbono del aire se disuelve en las gotas. La lluvia ácida, en cambio, puede bajar a un pH de $4$ o menos. Observa la escala de pH de la figura:
a) ¿Qué contaminantes hacen que la lluvia sea mucho más ácida de lo normal?
Las estatuas de mármol y las fachadas de piedra caliza ($\text{CaCO}3$) se desgastan más rápido en ciudades con mucha contaminación que en el campo. a) Explica qué le…
Las estatuas de mármol y las fachadas de piedra caliza ($\text{CaCO}_3$) se desgastan más rápido en ciudades con mucha contaminación que en el campo.
a) Explica qué le hace la lluvia ácida al carbonato de calcio de la piedra.
b) Razona por qué en zonas rurales alejadas de fábricas el desgaste es mucho menor.
c) Propón dos medidas para frenar este daño en el patrimonio y justifícalas: una a corto plazo sobre los edificios y otra a largo plazo sobre el origen del problema.
Dejas caer un trozo de tiza en un vaso de vinagre y aparecen burbujas. ¿Qué gas se desprende y qué le pasa al ácido?
Esta reacción explica el volcán de vinagre y bicarbonato de una feria de ciencias. También ocurre en el estómago: el bicarbonato de un antiácido neutraliza el exceso de ácido. Y se aprovecha en los lagos acidificados: se les añade caliza molida ($\text{CaCO}_3$), una base débil que neutraliza el ácido y sube el pH.
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Al mezclar vinagre con bicarbonato de sodio en un vaso se produce un burbujeo intenso. a) ¿Qué gas se desprende en esa reacción? b) Nombra una aplicación doméstica o una…
Al mezclar vinagre con bicarbonato de sodio en un vaso se produce un burbujeo intenso.
a) ¿Qué gas se desprende en esa reacción?
b) Nombra una aplicación doméstica o una actividad de feria de ciencias que aproveche esta reacción.
c) Indica qué tipo de sustancia es el vinagre y qué tipo es el bicarbonato.
Los antiácidos efervescentes llevan bicarbonato y un ácido sólido entre sus ingredientes; al echar la pastilla en agua ambos reaccionan. a) ¿Por qué se producen burbujas…
Los antiácidos efervescentes llevan bicarbonato y un ácido sólido entre sus ingredientes; al echar la pastilla en agua ambos reaccionan.
a) ¿Por qué se producen burbujas al disolver la pastilla?
b) Relaciona el alivio de la acidez estomacal con la reacción que ocurre después, entre el antiácido disuelto y el exceso de ácido del estómago.
Para recuperar lagos acidificados por la lluvia ácida se les añade caliza molida desde el aire. a) Explica, con lo que sabes de ácidos y bases, por qué la caliza ayuda a…
Para recuperar lagos acidificados por la lluvia ácida se les añade caliza molida desde el aire.
a) Explica, con lo que sabes de ácidos y bases, por qué la caliza ayuda a recuperar el lago.
b) ¿Cómo se llama el tipo de reacción que tiene lugar?
c) Razona por qué esta solución de emergencia no sustituye a reducir las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno en el origen.
Vuelve al principio: el carro quema gasolina y libera $\text{CO}_2$, que refuerza el efecto invernadero; la reja se oxida porque tiene agua y oxígeno a la vez; el antiácido neutraliza el ácido del estómago; y el celular funciona gracias a una batería con una reacción química.
Resumen
¡A practicar! 7 ejercicios de nivel medio en este apartado