Quimica Del Medio Ambiente

Química del Medio ambiente:::

. doc. El agua Introducción Casi todas las formas de vida en la Tierra dependen del agua. Alrededor de un 97% del agua de nuestro planeta es agua de mar, por lo que no es apta para el consumo humano ni para la agricultura. Aparte, las tres cuartas partes del agua dulce están inmovilizadas en forma de nieve, glaciares o extensiones heladas. Se ha estimado que la humanidad consume alrededor de una quinta parte del agua de escorrentía que va al mar, y la mayor fracción se dedica a tareas agrícolas.

Los tres tipos de procesos químicos más importantes que tienen lugar en el agua son: reacciones ácido-base (o de neutralización), reacciones de oxidación-reducción (redox) y reacciones de precipitación, esta última enmarcada dentro de un concepto más amplio: la solubilidad. Las reacciones ácido-base y de precipitación controlan el contenido de iones inorgánicos en el agua, mientras que las reacciones redox controlan el tipo de iones y, sobre todo, el contenido y características de la materia orgánica presente. Así, el pH y el contenido de los iones principales de un agua natural vienen casi determinados por la solubilización del CO2 en agua y el lavado de los carbonatos de las rocas.

La química de las aguas naturales. Química de los procesos de oxidación-reducción en aguas naturales 1. El oxígeno disuelto Es el más importante agente oxidante del agua natural. Cuando actúa químicamente, cada uno de sus átomos constituyentes se reducen desde un estado de oxidación 0 hasta el ‒2 del H2O o del OH‒ , dependiendo de si la reacción tiene lugar en agua ácida o básica, respectivamente, aunque sólo este último caso debe de tenerse en cuenta para el caso de aguas naturales, cuyos valores de pH varían entre 7 y 8. Medio ácido O2 + 4 H+ 2 H2O Medio básico

O2 + 2 H2O 4 OH‒

La concentración de oxígeno disuelto en agua es bastante pequeña a causa de su baja solubilidad. La Ley de Henry (formulada en 1803 por William Henry) enuncia que a una temperatura constante, la cantidad de gas disuelto en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido. Matemáticamente puede formularse como cA = KH ⨯ PA (existen diferentes formulaciones), siendo cA la concentración molar del gas A disuelto, PA la presión parcial del mismo y KH la constante de Henry, que no es más que la constante de equilibrio para el siguiente proceso en el caso del oxígeno O2(g) O2(aq) y por tanto KH = [O2(aq)]/ PO2 = 1,3 · 10‒3 mol / (atm · L) a 25℃ (298 K). Puesto que en el aire seco la presión parcial de oxígeno, PO2, es de 0,21 atmósferas (el oxígeno se encuentra en la atmósfera en un 21%, aproximadamente), se deduce que la solubilidad del O2 en agua es de 8,7 mg/L, lo que equivale en este caso a 8,7 ppm supuesta una densidad de 1 g/mL para el agua.

Un ejemplo de la aplicación de la ley de Henry está dado por las precauciones que deben tomarse cuando un buzo vuelve a la superficie. Al disminuir la presión parcial de los distintos gases, disminuye la solubilidad de los mismos en la sangre, con el consiguiente riesgo de una eventual formación de burbujas. Para evitarlo, debe de someterse al llamado proceso de descompresión, el cual debe efectuarse lentamente. Como la solubilidad de un gas en un líquido aumenta al disminuir la temperatura, la cantidad de O2 que se disuelve a 0℃ es aproximadamente el doble de la que se disuelve a 35℃: 14,7 frente a 7,0 ppm. De ahí que la concentración media de O2 disuelto en aguas naturales superficiales no contaminadas ronde las 10 ppm en climas.

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