2da y 3era REVOLUCIÓN DE LA QUÍMICA

 SEGUNDA REVOLUCIÓN DE LA QUÍMICA: EL ORDEN EN LA DIVERSIDAD DE LAS SUSTANCIAS: APORTACIONES DEL TRABAJO DE CANNIZZARO Y MENDELEIEV

PDA:

o    Identificarás el análisis y la sistematización de resultados como características del trabajo científico realizado por Cannizzaro, al establecer la distinción entre masa molecular y masa atómica.

o    Identificarás la importancia de la organización y sistematización de elementos con base en su masa atómica en la tabla periódica de Mendeléiev, que lo llevó a la predicción de algunos elementos aún desconocidos.

o    Argumentarás la importancia y los mecanismos de la comunicación de ideas y productos de la ciencia como una forma de socializar el conocimiento.

 La segunda revolución química fue un periodo en el que se organizó el conocimiento sobre los elementos químicos y se consolidaron conceptos como la molécula, la isomería y la valencia. 

Principales características 

• Se desarrolló la química orgánica
• Se consolidaron los conceptos de molécula, isomería y valencia
• Se organizó la tabla periódica de los elementos

Principales descubrimientos

• La tabla periódica, propuesta por Dmitri Mendeleiev en 1869 
• La ley periódica de los elementos, que establece que las propiedades de los elementos son función periódica de sus masas atómicas 
• La reducción-oxidación de aldehídos, descubierta por Stanislao Cannizzaro 

Antecedentes 

• La teoría atómica de Dalton
• Las leyes de los gases de Gay-Lussac y Cavendish
• La hipótesis de Avogadro sobre el número de partículas en volúmenes iguales de gases distintos

 Muchos científicos destacados consideraban que el átomo era un concepto útil que representaba a una reacción química, pero negaba su existencia como partícula material.

Un hecho trascendental e importante fue el concepto de peso atómico y se relaciona con el peso molecular, esto sentó las bases de la teoría atómica, y despejó las dudas de la época pues se usó un lenguaje sencillo. 

Cannizzaro aplicó la ley de Gay-Lussac para calcular los pesos atómicos y relacionarlos con los pesos moleculares. También supo la hipótesis de Avogadro y Ampere así como el método de Dumas para determinar los pesos moleculares de los líquidos.

Para el cálculo del peso atómico empleó la ley de Dulong y Petit. Con todos esos antecedentes pudo construir una tabla con 33 sustancias que es lo que permitió el desarrollo de la tabla periódica de los elementos químicos.

Cannizzaro formuló una ley para determinar los pesos atómicos de los elementos: las distintas cantidades del mismo elemento contenido en distintas moléculas son todas múltiplos enteros del peso atómico. Y que representaban el átomo como la porción más pequeña de un elemento que entra en la molécula de sus compuestos.

Los pesos atómicos propuestos por Cannizaro fueron la clave para elaborar la Tabla periódica de los elementos químicos.

Las ventajas del sistema de Cannizzaro eran las siguientes:

1.- Se establecía un único peso atómico para cada elemento químico.
2.- Las fórmulas de las sustancias simples tienen sentido y se pueden determinar con exactitud al dividir su peso molecular por el peso atómico del elemento.
3.- Los pesos atómicos y sus fórmulas derivadas están de acuerdo con la ley de Dulon y Petit y el isomorfismo.

La tabla periódica en la segunda revolución de la química

A mediados del siglo XIX comenzaron los primeros intentos por encontrar una clasificación razonable que permitiera ordenar los elementos químicos. Algunos Científicos se guiaban por los pesos atómicos, otros por los equivalentes y otros por las valencias.

Mendeleiev fue el único en tomar en cuenta los pesos atómicos corregidos por Cannizzaro y las propiedades de los elementos.

Meyer también descubrió la correlación entre los elementos químicos y los pesos atómicos, pero -a diferencia de Mendeleiev- tenía anomalías en su tabla pues los elementos no encajaban en el grupo que les correspondía y había huecos en el orden establecido.

En 1869, Mendeleiev presentó la primera versión de su tabla periódica con 63 elementos.

La importancia de la periodicidad

Las propiedades de los elementos químicos siguen la ley periódica en orden creciente del número atómico, que coincide con el número total de protones en el núcleo atómico.

 La teoría atómica

Además de los trabajos de Lavoisier, Dalton conocía los trabajos sobre la combinación química de Proust y Richter y al intentar explicar la solubilidad de distintos gases en agua, propuso su teoría atómica, construyendo modelos atómicos de madera, esto permitió observar cómo se intercambian los átomos entre las moléculas, permitiendo primero modelar y luego intentar sintetizar nuevas sustancias.

Las leyes de los gases

Gay-Lussac y Cavendish observaron que el hidrógeno y el oxígeno formaban agua en una relación volumétrica de 2:1, concluyendo que todos los gases siempre se combinaban en la relación más simple cuando interactuaban entre sí. Posteriormente el químico italiano Avogadro pudo diferenciar entre moléculas y átomos considerando que dos átomos iguales se pueden combinar para formar una molécula, a su vez, propuso la hipótesis de que volúmenes iguales de gases distintos deben tener el mismo número de partículas

Ideas electroquímicas del enlace

Tabla que representa la escala de electronegatividad propuesta por Berzelius en el siglo XIX

Las primeras nociones de que el enlace químico era de naturaleza eléctrica se obtuvieron de los resultados de los experimentos de los científicos ingleses Nicholson y Carlisle quiénes lograron descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno mediante el paso de corriente eléctrica.⁴​

Por otro lado, Berzelius desde 1802 descubrió que las sales alcalinas se descomponían en ácidos y bases utilizando este proceso conocido como electrólisis. Berzelius consideraba que los átomos de los diversos elementos eran dipolos eléctricos con una carga predominantemente positiva o negativa, de ahí surgió un sistema dualístico que permitía entender las diversas combinaciones químicas

1.     1900: Teoría cuántica de Max Planck

o    Max Planck propone la teoría cuántica, que sentó las bases para comprender el comportamiento de las partículas subatómicas y la relación entre energía y frecuencia.

2.     1904: Modelo de Rutherford para la estructura del átomo

o    Ernest Rutherford propone un modelo atómico en el que los electrones orbitan alrededor de un núcleo central cargado positivamente, lo que revoluciona la comprensión de la estructura atómica.

3.     1913: Modelo de Bohr del átomo

o    Niels Bohr desarrolla un modelo del átomo que incorpora niveles de energía cuantizados para los electrones, lo que ayuda a explicar la emisión y absorción de luz por los átomos.

4.     1927: Principio de incertidumbre de Heisenberg

o    Werner Heisenberg formula el principio de incertidumbre, que establece que es imposible conocer con precisión la posición y la velocidad de una partícula al mismo tiempo.

5.     1932: Descubrimiento del neutrón

o    James Chadwick descubre el neutrón, una partícula neutra en el núcleo atómico, lo que lleva a una mejor comprensión de la estructura de los núcleos atómicos.

6.     Década de 1930: Desarrollo de la química orgánica sintética

o    Durante esta década, se producen avances significativos en la síntesis de compuestos orgánicos, lo que lleva al desarrollo de nuevos plásticos, fibras sintéticas y productos químicos farmacéuticos.

7.     1953: Descubrimiento de la estructura del ADN

o    James Watson y Francis Crick proponen una estructura en forma de doble hélice para el ADN, lo que revoluciona la biología molecular y la genética.

8.     1960: Desarrollo de la teoría de la estructura electrónica

o    La teoría de la estructura electrónica, que se desarrolla en esta década, proporciona una comprensión profunda de cómo los electrones ocupan y se mueven en los orbitales atómicos, lo que es fundamental para la química moderna.

9.     1970: Desarrollo de la química computacional

o    Se comienzan a utilizar métodos computacionales para el estudio de la química teórica, lo que permite predecir y modelar propiedades químicas y reacciones.

10.   1980-1990: Avances en la nanotecnología y la química supramolecular

  

Tercera revolución química

La tercera revolución química fue un periodo de la historia de la química que comenzó a principios del siglo XX. Se caracterizó por el descubrimiento de los electrones y la radiactividad, lo que permitió reconocer que los átomos podían dividirse. 

La 3era revolución química fue quizás la más importante: apareció Bohr con su teoría de que el átomo está compuesto por capas de energía u orbitales atómicos, y que el salto del electrón de un orbital a otro liberaba o atrapaba energía, y que se clasificaban según el nº de electrones de valencia.

Esta revolución dio lugar a modelos atómicos y moleculares que permiten explicar y predecir la estructura, propiedades y composición de los materiales. 

Entre los aportes de la tercera revolución química se encuentran: 

• El reconocimiento de que los átomos pueden dividirse
• La creación de modelos atómicos y moleculares
• La comprensión de los orbitales atómicos y los electrones
• La identificación de los cuatro tipos básicos de orbitales (s, p, d, f)
• La explicación de las uniones químicas, como las covalentes, iónicas y metálicas

Ideas principales de la tercera revolución de la química

Sobre la valencia y la estructura de los átomos y las moléculas, obra de Gilbert N. Lewis, es la fuente de muchas de las ideas actuales de la teoría electrónica sobre enlaces y reactividad

1. El enlace formado a través de un par de electrones compartidos

2. La continuidad del enlace y la polarización

3. La relación entre la polaridad del enlace y la electronegatividad

4. Ácidos y bases

5. La definición de Lewis de ácidos y bases

6. La importancia de los puentes de hidrógeno

7. Los electrones de valencia son los que se permiten que se dé el enlace químico

8. La regla del octeto

Personajes de la tercera revolución química y sus aportes

– Gilbert Newton Lewis (1875-1946), fisicoquímico estadounidense que ideó el concepto de enlace covalente y acuñó el vocablo “fotón”. Además, estableció la regla del octeto.

– Niels Bohr (1885-1962), físico danés que ayudó a la comprensión del átomo y la mecánica cuántica.

– Henry Moseley (1887-1915), fisicoquímico británico que descubrió 5 elementos nuevos y estableció el concepto de número atómico.

– Erwin Schrödinger (1887-1961), físico austriaco que estableció la “ecuación de Schrödinger”, que se convertiría en las bases de la mecánica cuántica.

– Werner Heisenberg (1901-1976), físico teórico alemán, pionero de la mecánica cuántica.

– Linus Pauling (1901-1994), ingeniero químico y bioquímico estadounidense. Entre otros aportes, introdujo la teoría de enlace de valencia. Fue uno de los primeros químicos cuánticos.

1ra. Revolución de la química” Lavoisier y la ley de la conservación de la masa”

 

1ra. Revolución de la química” Lavoisier y la ley de la conservación de la masa”

PDA.  Argumenta la importancia del trabajo de Lavoisier al mejorar los mecanismos de investigación (medición de masa en un sistema cerrado), para la comprobación de los fenómenos naturales.

Primera Revolución de la Química

La revolución química se produjo a finales del siglo XVIII. También es llamada, primera revolución de la química significado una reformación de la química. Esto se basó en la teoría de combustión del oxígeno y la Ley de conservación de la materia. La revolución química se centró en el trabajo del químico francés Antoine Lavoisier, también llamado “padre de la química moderna”.

Determinados experimentos pusieron de manifiesto ciertas contradicciones en la teoría. El mas importante era el hecho de que algunos metales ganaran peso al arder en lugar de perderlo, como sería de esperar, dado que, según las ideas de Stahl, la combustión significaba la perdida de flogisto. La teoría del flogisto se mantuvo hasta los años ochenta del siglo XVIII, hasta que Antoine Lavoisier desarrollo una nueva interpretación de la combustión, la acidez y el estado gaseoso, dentro de la transformación que habitualmente se denominó revolución química.

A partir de 1650, hubo un creciente interés por hallar nuevas aplicaciones del fuego, lo que llevo a los químicos a una nueva conciencia del fuego.

Para explicar este fenómeno Ernesto Stahl propone una teoría para la inflamabilidad de los cuerpos que el llamo “flogisto” (hace arde). La propuesta fundamental por Stahl consistía en que todos los cuerpos combustibles perdían algo cuando ardían, el flogisto.

Al mismo tiempo quedaba un residuo la ceniza o cal (actualmente oxido) que carecía de flogisto y que por lo tanto no podía seguir ardiendo.

Lavoisier realizó los primeros experimentos químicos realmente cuantitativos. Demostró que en una reacción química, la cantidad de materia utilizada en un principio es la misma al final de la reacción. Estos experimentos proporcionaron pruebas para la ley de la conservación de la materia. Lavoisier también investigó la composición del agua y denomino a sus componentes Oxígeno e Hidrógeno.

En 1650 Otto Guericke inventó la bomba de vacío, Lavoisier la empleó para determinar con precisión la masa de las sustancias iniciales y finales de un cambio químico, de esta manera identificó la participación de los gases en las combustiones.

Antes del experimento de Lavoisier se creía que los gases no tenían masa porque se elevaban al cielo, con la experimentación en un sistema cerrado la masa total de los componentes se conserva.

Lavoisier experimentó con el fósforo y sulfuro las reacciones químicas que generaba la combustión de estos elementos, que no podían ser explicadas por el flogisto, por lo que el científico francés dudaba de la veracidad de la teoría.

La Primera Revolución de la química culminó con la introducción de la tabla periódica de los elementos a finales del siglo XIX a manos del químico ruso Dimitri Mendeleyev.

Personajes importantes en la Primera Revolución de la química

Antoine Lavoisier

• Se le conoce como el padre de la química moderna sus experimentos pusieron en marcha «la revolución-química».
• Dio nombre al oxígeno, gracias a sus descubrimientos, se puede sistematizar la nomenclatura de los elementos químicos.
• Estableció la ley de la conservación de masa un elemento clave en la química moderna «la masa no se crea ni se destruye sólo se transforma».
• Su estudio acerca de la combustión le permitió descubrir la importancia que tiene el aire en las reacciones químicas.

Joseph Priesley

• Fue un clérigo y científico inglés, aporte que hizo a la química es su investigación sobre los componentes gaseosos del planeta y fue un defensor del concepto químico llamado flogisto.
• En el año de 1772, publicó 6 libros donde explicó los resultados de sus experimentos.
• Priestley utilizó la teoría del flogisto para explicar la existencia de los tres tipos de gases conocidos hasta la época: el aire, el hidrógeno y el dióxido de carbono.
• Su descubrimiento revolucionó al mundo de la química y dio a Lavoisier una herramienta clave para el nombramiento del oxígeno.

Henry Cavendish

• Fue un químico británico, considerado como uno de los teóricos y experimentales más importantes en la historia de Inglaterra.
• Desarrolló con gran precisión una gran cantidad de teorías referentes a la composición del aire en la atmósfera y definió las propiedades de diversos gases presentes en el ambiente.
• Además, aportó conocimientos al entendimiento de la síntesis del agua y logró identificar por primera vez al hidrógeno como un gas.

Conceptos básicos a considerar

Combustión: Es cuando una sustancia se quema o arde, se produce un fenómeno llamado combustión. La combustión es un proceso de transformación de la materia que se inicia con un aporte de energía y qué, en presencia de oxígeno da lugar a la formación de nuevas sustancias y a la liberación de energía en forma de calor y luz
Fenómeno químico: Este consiste en un proceso termodinámico en el cual dos o más sustancias se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces en otras sustancias llamadas productos. Ejemplos de fenómenos químicos: Formación del petróleo, oxidación de un clavo, digestión de los alimentos, el vino que se convierte en vinagre, la leche convertida en cuajó y dilución de un medicamento en agua.
Química: Es la ciencia que estudia la naturaleza de la masa atómica composición y transformación.
Masa: Cantidad mesurable de materia que forma un cuerpo, cuyo valor depende de la resistencia que dicho cuerpo opone a modificar su estado de reposo o de movimiento y de la fuerza de atracción que se produce entre ese y otros cuerpos
Masa atómica: Es la masa de un átomo, más crecientemente expresada entre unidades de masa atómica unificada. La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones en un solo átomo.
Materia: Es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable es decir que se puede medir.

 

PROYECTO: FILTRO CASERO

 

Cómo hacer un filtro de agua casero para beber.

1. Objetivo general:
• Diseñar y construir un filtro casero eficiente que permita tratar las aguas grises del hogar para su reutilización en actividades no potables, como riego de plantas o limpieza de exteriores.
2. Objetivos específicos:
• Investigar y seleccionar materiales accesibles, económicos y sostenibles para la construcción del filtro.
• Identificar los contaminantes más comunes en las aguas grises (jabones, grasas, residuos sólidos) y desarrollar un sistema que los elimine eficazmente.
• Implementar un diseño práctico que sea replicable y fácil de ensamblar en un entorno doméstico.
• Evaluar la calidad del agua filtrada mediante pruebas sencillas para asegurar que cumple con los estándares básicos para su uso no potable.
• Promover la conciencia ambiental en el hogar sobre el ahorro de agua y el impacto del reuso de aguas grises. 

Metas:

1. Construir un prototipo funcional del filtro en un plazo de 2 semanas.
2. Reducir al menos un 70% de los residuos sólidos y químicos presentes en las aguas grises del hogar.
3. Documentar el proceso de construcción y uso del filtro en una guía sencilla y visual, para que pueda ser replicada por otras personas.
4. Reutilizar al menos el 50% de las aguas grises generadas diariamente en el hogar para actividades como riego o limpieza.
5. Diseñar un sistema que pueda ser adaptado a diferentes niveles de consumo, desde un hogar pequeño hasta uno más grande.
6. Medir el impacto ambiental del proyecto, calculando la cantidad de agua ahorrada y la reducción del consumo de agua potable.

 Para qué sirve un filtro casero de agua

Los filtros caseros de agua pueden simular lo que ocurre en la naturaleza, donde el agua es filtrada de forma natural mediante materiales como la arena y la grava, y emanan de forma limpia a través de los manantiales. Por esto, este tipo de filtros usan la acción mecánica de estos materiales para eliminar las impurezas que posee el agua y junto con el carbón y microorganismos benignos, es posible también eliminar patógenos perjudiciales para nuestra salud, como Vibrio cholerae, bacteria causante del cólera. Al pasar por estos materiales, si es que se hace correctamente, el agua se va deshaciendo de sus impurezas, saliendo al final

limpia y apta para el consumo.

Qué se necesita para hacer un filtro de agua casero - materiales

No son necesarios muchos materiales para hacer un filtro de agua, lo único que necesitas es lo siguiente:

• Recipiente grande de plástico, tipo botella, de aproximadamente de 3 litros.
• Grava.
• Arena fina.
• Piedras de pequeño y mediano tamaño, tipo canto rodado.
• Carbón activado.
• Algodón natural o polyfill (relleno para cojines).
• 
  
  

  Cómo hacer un filtro de agua casero de arena, carbón y piedras - pasos

  Toma nota de los pasos para hacer un filtro de agua casero fácilmente:

  1. El primer paso para la fabricación de nuestro filtro de agua casero o purificador de agua casero es preparar el material que vamos a utilizar, limpiando adecuadamente todo el material. El contenedor de plástico se limpiará con agua y jabones con acción antibacteriana, mientras que las piedras y la arena también se limpiarán con agua y se removerán para eliminar las impurezas, sin añadir jabón. El recipiente para el agua debe estar correctamente cerrado para poder llenarlo con agua y extraerla, mediante una llave de paso superior y otra inferior, por la que salga el agua libre de impurezas.
  2. Una vez esté correctamente desinfectado y limpio el material, comenzaremos con la fabricación en sí del filtro. Este proceso de fabricación del filtro, consiste en ir alternando las capas de los distintos materiales correctamente ordenadas para que cumplan su función. Podrás ver el orden adecuado en el siguiente apartado.
  3. También se le puede incorporar un tubo transparente de la misma altura que el sistema, en su salida por la parte de abajo, de manera que sepamos el volumen de agua que se filtra en el sistema y si el volumen de agua es el mismo en el tubo que en el filtro, esto indicaría que la fabricación del filtro no es la adecuada, mientras que si es el nivel es un poco menor está bien fabricado. En cambio, si el nivel de agua resultante es muy bajo, indicaría que el sistema está taponado. Aunque este tubo no es necesario, sí que está bien usarlo para ver el funcionamiento del filtro.

  4. Orden de las capas de materiales para hacer un purificador de agua

     Empezando desde las capas inferiores y subiendo hasta las superiores, el orden en el que debes ir añadiendo las capas de material para hacer un purificador de agua es el siguiente:

     1. Capa de algodón o polyfill de entre 3 y 6 cm.
     2. Capa de piedras de tamaño mediano con una altura de aproximadamente 25 cm.
     3. Capa de piedras de tamaño pequeño con una altura de aproximadamente 12 cm.
     4. Capa de grava con una altura de aproximadamente 3 cm.
     5. Capa de carbón activado con una altura de aproximadamente 3 cm. Esta capa aumenta mucho las propiedades filtradoras del sistema.
     6. Capa de grava con una altura de aproximadamente 2 cm.
     7. Capa de arena fina con una altura de aproximadamente 6 cm.
     8. Capa de grava con una altura de aproximadamente 6 cm.
     9. Capa de piedras de tamaño pequeño, tipo canto rodado, con una altura de aproximadamente 12 cm.

     Si lo quieres hacer más sencillo, toma nota de esta otra forma de hacer un filtro casero, teniendo en cuenta que hay que colocar el algodón siempre en la base, por donde saldrá el agua.

     1. Algodón.
     2. Carbón activado.
     3. Arena fina.
     4. Arena gruesa.
     5. Grava o piedras de tamaño medio o pequeño.

     Si no tienes muchos materiales, los mínimos a usar son el algodón y el carbón activado o, en vez de este último, la arena y la grava. Cuando lo tengas listo, coloca el agua por arriba y deja que vaya cayendo a través del filtro, que los materiales vayan recogiendo las partículas que queremos filtrar y que finalmente salga el agua limpia por la llave de abajo.

     Funcionamiento y mantenimiento del filtro de agua casero

     El funcionamiento del purificador de agua casero se basa en la entrada de agua con impurezas a través de la parte superior, que atraviesa las diversas capas del sistema, llegando limpia y libre de impurezas a la parte inferior del sistema. Con este filtro se consigue limpiar enormemente las impurezas del agua que entra, pero si se fabrica para utilizar por toda una familia, se debería contar además con otro recipiente que permita almacenar esta agua libre de impurezas.

     En cuanto al mantenimiento de filtro, cada 6 meses aproximadamente, es conveniente desarmar el filtro para limpiar nuevamente la arena, las piedras, la grava y sustituir el carbón activado, debido a que en el transcurso del tiempo, este pierde sus propiedades filtrantes. Además, si su uso es intensivo deberíamos hacerlo antes.

Proyecto (Aulico/Comunitario). ¿Cómo afecta la contaminación atmosférica a nuestro cerebro y a otros órganos?

 https://www.insp.mx/images/stories/INSP/Docs/cts/101208_cs1.pdf

PDA. • Indaga situaciones problemáticas relacionadas con la degradación y contaminación en la comunidad, vinculadas con el uso de productos y procesos químicos.

1. Objetivos del Proyecto

• Objetivo General: Educar a la comunidad sobre los efectos de la contaminación ambiental en la salud humana, con un enfoque en cómo afecta a los principales órganos del cuerpo.
• Objetivos Específicos:
1. Concientizar sobre los diferentes tipos de contaminación (aire, agua, suelo) y sus efectos nocivos en órganos específicos del cuerpo (pulmones, corazón, hígado, riñones, piel).
2. Desarrollar habilidades para identificar signos de contaminación ambiental que puedan afectar la salud.
3. Promover prácticas saludables y sostenibles para reducir la exposición a contaminantes en la vida diaria.

2. Metas del Proyecto

• Meta 1: Lograr que al menos el 70% de los participantes comprendan los efectos de la contaminación en órganos específicos del cuerpo a través de charlas y talleres en el plazo de tres meses.
• Meta 2: Realizar cinco actividades educativas (charlas, talleres y exposiciones) en un periodo de dos meses, involucrando a 50 personas de la comunidad.
• Meta 3: Crear una guía informativa sobre el impacto de la contaminación en la salud, con medidas preventivas, y distribuirla en al menos 100 hogares.
• Meta 4: Evaluar los cambios en el conocimiento de los participantes mediante una encuesta inicial y una final para medir el aumento de la conciencia ambiental y los conocimientos adquiridos.

¿Cómo afecta a nuestro organismo la contaminación?

Efectos de la contaminación atmosférica en la salud

Hay dos tipos principales de contaminación atmosférica: la del aire exterior y la del aire doméstico o interior. La primera ocasiona graves problemas en todos los países, con independencia del nivel de renta. En cuanto a la contaminación del aire interior, es un importante riesgo que afecta a todas las personas en los países de ingresos bajos, medianos y altos, ya que su fuente, la combustión de combustibles fósiles, es omnipresente. En cuanto a la contaminación del aire en los hogares, su causa principal es el uso de combustibles sólidos (como madera, residuos agrícolas, carbón vegetal, carbón y estiércol) y queroseno en fuegos abiertos y estufas poco eficientes. La mayoría de las personas afectadas son pobres y viven en países de ingresos bajos y medianos.

Estos son los principales contaminantes:

• Partículas (PM)
• Ozono (O3)
• Dióxido de nitrógeno (NO2) y
• Dióxido de azufre (SO2)

- PARTÍCULAS SÓLIDAS Y LÍQUIDAS: un primer grupo de partículas más grandes comprende las que tienen un diámetro igual o inferior a 10 micras (PM₁₀). Proceden del polen, los rociones marinos y el polvo arrastrado por el viento de la erosión, las zonas agrícolas, las carreteras y las explotaciones mineras. En cuanto a las partículas más finas (PM_2,5), pueden provenir de fuentes primarias (como los combustibles usados en centrales eléctricas, las empresas o los vehículos) o secundarias (por ejemplo, las reacciones químicas entre gases). Sesenta de estas partículas tienen la anchura de un cabello humano;

- DIÓXIDO DE NITRÓGENO (NO2) procedente del consumo de combustibles en procesos como los utilizados en hornos, estufas de gas, el transporte, la industria y la generación de energía;

- DIÓXIDO DE AZUFRE, que se emite principalmente al usar combustibles fósiles para la calefacción doméstica, la industria y la generación de electricidad; y

- OZONO a nivel del suelo, generado por una reacción química entre gases, como el NO₂, por acción de la luz solar.

Las partículas son el contaminante más vigilado en virtud de la legislación y cuyos efectos nocivos para la salud han sido más contrastados, seguidas del dióxido de nitrógeno.

La contaminación del aire puede aumentar el riesgo de infecciones respiratorias, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y cáncer de pulmón. Tanto la exposición a corto como a largo plazo a los contaminantes del aire se ha asociado con impactos adversos en la salud.

Otitis media, conjuntivitis, asma y estado asmático son los 4 padecimientos relacionados con la exposición a contaminantes en el aire que respiramos, a los que el sistema de salud de nuestro país les da seguimiento puntual desde hace ya varios años dado que están entre las principales causas de mortalidad y morbilidad.

La exposición a los contaminantes atmosféricos se asocia con diferentes daños a la salud humana y la magnitud de los efectos va a depender de:

• Las concentraciones que se encuentran en el aire ambiente
• Sus propiedades físicas y químicas
• La dosis que se inhala.
• El tiempo y la frecuencia de exposición
• Características de la población expuesta (como nivel socioeconómico, estado nutricional y susceptibilidad genética)

 La contaminación del aire puede afectar a varios órganos del cuerpo, entre ellos los pulmones, el corazón, los riñones, los ojos y el cerebro:

Pulmones: La contaminación del aire puede acelerar el envejecimiento de los pulmones y reducir su capacidad. También puede causar enfermedades como asma, bronquitis, enfisema y cáncer de pulmón.

Corazón: La contaminación del aire puede aumentar el riesgo de enfermedades cardíacas.

Riñones: Las partículas contaminantes pueden quedar alojadas en los riñones, que son los encargados de filtrar la sangre.

Ojos: La contaminación puede causar molestias oculares como enrojecimiento, picor, lagrimeo, cansancio y visión fluctuante

Cerebro: Un estudio realizado en Canadá concluyó que vivir a menos de 50 metros de una carretera se asocia con una mayor incidencia de demencia.

La contaminación del aire puede afectar a cualquier persona, pero algunos grupos son más vulnerables. Por ejemplo, los niños que viven cerca de carreteras transitadas o en comunidades con alto nivel de ozono tienen un mayor riesgo de desarrollar asma.

La contaminación del aire proviene de: Emisiones de vehículos motorizados, Productos derivados de procesos industriales, Plantas de energía eléctricas, Fuegos forestales.

¿Cuál es la diferencia entre la contaminación del aire ambiental exterior y la contaminación del aire urbano al aire libre?

La contaminación del aire ambiental exterior es un término más amplio usado para describir la contaminación del aire en ambientes al aire libre. La mala calidad del aire ambiental exterior ocurre cuando los contaminantes alcanzan concentraciones lo suficientemente altas como para afectar negativamente la salud humana y/o el medio ambiente.

La contaminación del aire urbano al aire libre es un término más específico que se refiere a la contaminación del aire ambiental exterior en áreas urbanas, por lo general en las ciudades o en sus alrededores.

¿Cuáles son las consecuencias de la contaminación del aire ambiental exterior en la salud?

La exposición a altos niveles de contaminación del aire puede causar una variedad de resultados adversos a la salud. La contaminación del aire puede aumentar el riesgo de infecciones respiratorias, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y cáncer de pulmón. Tanto la exposición a corto como a largo plazo a los contaminantes del aire se ha asociado con impactos adversos en la salud. Los impactos más severos afectan a las personas que ya están enfermas. Los niños, los ancianos y los pobres son más susceptibles. Los contaminantes más nocivos para la salud, estrechamente asociados con la mortalidad prematura excesiva, son partículas finas PM2,5 que penetran profundamente en los conductos pulmonares.

Si bien en general, la calidad del aire en los países de altos ingresos ha mejorado en las últimas décadas, los efectos adversos de la contaminación del aire ambiental exterior en la salud por partículas (PM por sus siglas en inglés) siguen siendo un problema mundial de salud pública, incluso a niveles relativamente bajos.

¿Qué son las partículas PM2,5 y PM10?

Las partículas (PM por sus siglas en inglés), es el término para partículas que se encuentran suspendidas en el aire, como el polvo, el hollín, el humo y el aerosol. Grandes cantidades de partículas son típicamente emitidas por fuentes tales como los vehículos diésel, la quema de residuos y cultivos, y las plantas generadoras de energía eléctrica a carbón.

Las partículas de menos de 10 micrómetros de diámetro (PM10) presentan un problema de salud porque pueden inhalarse y acumularse en el sistema respiratorio.

Las partículas de menos de 2,5 micrómetros de diámetro (PM2,5) se denominan partículas "finas" y representan mayores riesgos para la salud. Debido a su pequeño tamaño (aproximadamente 1/30 del ancho promedio de un cabello humano), las partículas finas pueden alojarse profundamente en los pulmones.

Tema 5. Presencia de contaminantes y su concentración, relacionada con la degradación y contaminación ambiental en la comunidad. Aprendizaje Esperado. PDA

 

Tema 5. Presencia de contaminantes y su concentración, relacionada con la degradación y contaminación ambiental en la comunidad.

Aprendizaje Esperado. PDA

• Indaga situaciones problemáticas relacionadas con la degradación y contaminación en la comunidad, vinculadas con el uso de productos y procesos químicos.
• Sistematiza la información de diferentes fuentes de consulta, orales y escritas, acerca de la concentración de contaminantes (partes por millón, -ppm-) en aire, agua y suelo.
• Diseña y lleva a cabo proyectos comunitarios con la intención de proponer medidas preventivas o alternativas de solución, factibles y sustentables para el cuidado de la salud y el medio ambiente.

¿Qué es la contaminación?

La contaminación es la introducción de un agente contaminante, que puede ser líquido, sólido o gaseoso, en un medio natural. Por sus características químicas, estos agentes o elementos producen inestabilidad y dañan el funcionamiento del ecosistema.

Los tipos de contaminantes son variados y afectan a diferentes medios como el agua, el aire o el suelo. Generalmente, la contaminación es producto de la actividad del hombre que interviene en la naturaleza, aunque también existen procesos naturales que expulsan al medio elementos que generan un desequilibrio en el ambiente.

Los principales tipos de contaminantes del suelo son:

• No degradables. Elementos que no se degradan con el tiempo, generalmente, su grado de contaminación es constante, lo que genera un gran perjuicio para el medio ambiente. Por ejemplo: el vidrio.
• De degradación lenta. Elementos que producen un alto grado de contaminación concentrada durante un periodo extenso y luego decae. Por ejemplo: el DDT (dicloro difenil tricloroetano).
• Biodegradables. Elementos que son capaces de descomponerse naturalmente por la acción de agentes biológicos vegetales o animales. Por ejemplo: el cartón.

La contaminación por plásticos es un problema ambiental que afecta a los ecosistemas, la biodiversidad y la salud de las personas. Los plásticos son la principal fracción de desechos marinos y pueden tener los siguientes efectos: 

• Alteran los hábitats

Los plásticos pueden alterar los procesos naturales y los hábitats, lo que reduce la capacidad de los ecosistemas para adaptarse al cambio climático. 

• Contaminan el aire

Las partículas de plástico pueden liberar aditivos tóxicos al aire, lo que puede causar problemas respiratorios, inflamaciones y enfermedades pulmonares. 

• Contaminan el agua y el suelo

Las partículas de plástico se depositan en el agua dulce, el suelo y las plantas, lo que afecta a la biodiversidad y a los ecosistemas. 

• Contaminan los alimentos

Los microplásticos pueden terminar en los alimentos y en la sal marina de mesa, lo que puede afectar la salud de las personas. 

• Afectan a la fauna

Los microplásticos pueden afectar la vida de miles de animales en todos los ecosistemas. 

En México, se generan alrededor de 5.7 millones de toneladas de plástico al año. Para reducir la contaminación por plásticos, se pueden implementar medidas como:

• Eliminar progresivamente productos y polímeros innecesarios
• Adoptar instrumentos fiscales como impuestos, tasas y cargos
• Implementar sistemas de depósito-reembolso
• Cambiar la actitud de los consumidores
• Innovar con polímeros y aditivos alternativos más seguros 

La contaminación ambiental es la presencia de sustancias o energía dañinas para el medio ambiente y los seres vivos. Estas sustancias, llamadas contaminantes, pueden ser de origen biológico, químico o de otra clase. La contaminación ambiental puede tener consecuencias graves para la salud, como enfermedades respiratorias, enfermedades de los ojos y enfermedades de la piel. También puede afectar a la fauna y a la flora.

Algunas de las consecuencias de la contaminación del agua son:

• El consumo de agua contaminada puede transmitir enfermedades como el cólera, la disentería o la fiebre tifoidea.
• El aumento de la temperatura global provoca que el agua se caliente y los niveles de oxígeno disminuyan.