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19 INFORME DE COMPONENTE PRÁCTICO VIRTUAL PRÁCTICA 3 María Del Socorro Bravo Gómez Código: 39.424.651 Zona/Centro Caed Turbo Nombre del tutor Dayana Soto UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD Nombre del Centro Mayo 2022 25 Práctica 3 – Evaluación de lluvia ácida y CO2 en un espacio cerrado. Tipo de practica Virtual Temáticas de la práctica Concentración de CO2, contaminante atmosférico, gases, toma de muestras. Fundamentación Teórica La lluvia ácida es originada por las emisiones de óxido de azufre (SO2) que se generan en la quema de combustibles fósiles y óxido de nitrógeno (NOx), y se produce siguiendo la dirección del viento. Cuando el SO2 y NOx llegan a la atmósfera se transforman en partículas de sulfato y nitrato, las cuales se transforman en ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3) por contacto con el vapor de agua, los cuales entran en contacto con el suelo en forma de lluvia, nieve, llovizna y rocío. El dióxido de carbono (CO2) es un gas incoloro, ligeramente ácido y no inflamable, se encuentra generalmente en el aire y en el agua formando parte del ciclo del carbono. La molécula de CO2 es lineal y está compuesta por un átomo de carbono ligado a dos átomos de oxígeno. Este gas es uno de los más abundantes en la atmósfera del planeta, jugando un papel importante en los procesos de respiración y en la fotosíntesis. En el ciclo del carbono, están presentes el proceso de fotosíntesis en plantas que predomina en la época más templada, y el proceso de respiración en animales que predomina en la época más fría del año. El CO2 en la atmósfera aumenta en la zona norte del hemisferio y disminuye en la zona sur, debido a las estaciones que se presentan y a la masa de agua que es mayor en el hemisferio sur, mientras que en el hemisferio norte se presenta mayor zona terrestre. Recursos para utilizar en la práctica Equipo de cómputo y conexión a Internet. Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la práctica Ninguno Descripción de la práctica El desarrollo de la práctica 3 es de forma individual y se compone de las siguientes etapas: 26 Etapa I. Caso de estudio. Etapa II. Desarrollo del informe. Etapa III. Entrega y envío del informe. El estudiante deberá desarrollar paso a paso los siguientes puntos: ETAPA I Caso de estudio Para evaluar el efecto de lluvia ácida y la concentración de CO2 en del cuatro de materiales de laboratorio de química, un grupo de estudiantes aplicó el siguiente protocolo: a. Lluvia ácida Tabla 14 Proceso y resultado de la evaluación de lluvia ácida. Procedimiento Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Se preparó una mezcla de 30 mL de ácido sulfúrico 0,01 M y ácido nítrico 0,01 M. Se adicionó 5 mL de la mezcla en 3 tubos de ensayo. Se introdujo en cada tubo de ensayo una puntilla, una planta (material vegetal) y una pequeña piedra caliza. Se repitió el proceso cambiando la mezcla de ácidos por agua de la llave. Resultados Los resultados obtenidos se muestran en las siguientes figuras: 27 Figura 2 Resultados con la mezcla de ácidos (Zambrano M, 2020) Figura 3 Resultados con agua de la llave (Zambrano M, 2020) b. Toma de muestras. Tabla 15 Proceso y resultado de la toma de muestras. Procedimiento Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Se preparó una solución de hidróxido de sodio 1 N. Se adición en seis frascos de vidrio, 30 mL de la solución preparada. El último frasco se cerró con tapa hermética (frasco blanco). Se ubicó en el laboratorio los frascos sin tapa con el fin de capturar el CO2 en una semana. Se calculó el volumen del laboratorio. Resultados Medidas del laboratorio: Alto: 4,22 m. Ancho: 3,72 m. Largo: 6,12 m. c. Análisis de muestras. Tabla 16 Proceso y resultado del análisis de muestras. 28 Procedimiento Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Paso 5 Se tomó 5 mL del contenido de un frasco y se dispuso en un Erlenmeyer con 20 mL de agua destilada. Se adicionó 3 gotas de fenolftaleína. Se tituló la muestra con ácido clorhídrico 1 N hasta observar un viraje de color a rosa pálido (V1). Se adicionó 5 gotas de anaranjado de metilo. La muestra tomó un color amarillo. Se tituló la muestra con ácido clorhídrico 1 N hasta observar un viraje de color a rojo carmín (V2). Resultados NOTA: Este proceso se aplicó al contenido de los seis frascos incluyendo el blanco (frasco con tapa). Descripción de la muestra VB1 (mL) VB2 (mL) Blanco 5,5 0,0 Descripción de la muestra VM1 (mL) VM2 (mL) Muestra 1 8,9 7,6 Muestra 2 8,8 7,2 Muestra 3 9,0 7,3 Muestra 4 8,1 6,8 Muestra 5 8,8 6,9 ETAPA II Desarrollo del informe Esta etapa consta de 3 ejercicios que se describen a continuación: Ejercicio 1. Materiales A partir de la lista de materiales que se presenta en el Cuadro 7, seleccione con una “X” los que se requieren para el desarrollo experimental presentado en el caso de estudio. 29 Cuadro 7. Lista de materiales. Embudo Decantación Tubo de ensayo x Gotero X Metro Vaso de precipitados Pinza metálica Termómetro Digital x Erlenmeyer x Gotero Mechero Soporte Universal x Frasco Lavador Agitador de vidrio Matraz volumétrico x Frasco de vidrio 30 x Puntilla x Pinza para tubo de ensayo x Bureta x Balanza analítica x Erlenmeyer con agua destilada x Planta Papel filtro x Erlenmeyer Pipeta volumétrica Materiales para desarrollar el proceso experimental. Ejercicio 2. Cálculos Realice el cálculo para preparar las soluciones necesarias para desarrollar el procedimiento experimental, calcule el volumen del cuarto de materiales del laboratorio de química y la concentración de CO2: Tabla 17 Preparación de soluciones. Soluciones lluvia ácida 31 Prepare una solución de ácido sulfúrico 0,01 M en un volumen de 25 mL. Prepare una solución de ácido nítrico 0,01 M en un volumen de 25 mL. Soluciones concentración de CO2 Prepare una solución de hidróxido de sodio 1 N en un volumen de 50 mL. 32 Prepare una solución de ácido clorhídrico 1 N en un volumen de 250 mL. Volumen Calcule el volumen del cuarto de materiales del laboratorio de química (VA). Medidas del laboratorio: Alto: 4,22 m. Ancho: 3,72 m. Largo: 6,12 m. VA (m3)=Alto x Ancho x Largo VA(m3)=4,22m x 3,72m x 6,12m VA(m3)=96,07 Concentración de CO2 Calcule la concentración de CO2 aplicando la siguiente ecuación: 𝑚𝑔𝐶𝑂2 𝑚3 = (𝑉𝑀1+2 − 𝑉𝐵1+2) × 𝑁 × 44 × 30 5 × 𝑉𝐴 VM1+2: Volumen consumido de ácido clorhídrico para cada muestra. VB1+2: Volumen consumido de ácido clorhídrico para el blanco. N: Normalidad del HCl (meq/mL). VA: Volumen (m3) del área de trabajo. 33 34 Ejercicio 3. Cuestionario Responda los siguientes cuestionamientos: Cuadro 1 Respuesta a los cuestionamientos Con base en los resultados obtenidos, determine los efectos de la concentración de CO2 en un espacio cerrado como el cuarto de materiales del laboratorio de química. Se puede deducir con los resultados obtenidos son concentración de calidad aceptable en un recinto cerrado. Si estos suben de 1000y 2000 la calidad del aire es considerada baja y empieza a causar problemas (dolor de cabeza, insomnio, náuseas). Es aire viciado Empleando reacciones químicas, describa cómo se genera la oxidación de la puntilla al sumergirla en la lluvia ácida simulada. La reacción que tienela puntilla en la lluvia acida es que ase reacción con el hierro producto que se corroe y oxida el material por la solución de sal en el agua ETAPA III Entrega y envío del informe El estudiante construye un informe con el siguiente contenido: Portada. Objetivo de la práctica. Etapa II: respuesta y solución a cada ejercicio. Conclusiones. Bibliografía. 35 El documento debe contener lo anteriormente indicado, y se debe consolidar la información con los resultados de las prácticas. De esta manera, se realizará la entrega de un solo documento en formato PDF, de acuerdo con las indicaciones dadas por el tutor del componente práctico virtual. Sistema de Evaluación El tutor asignado al componente práctico virtual evaluará el desarrollo del informe y su entrega, tomando de referencia los criterios de evaluación de la rúbrica que se encuentra en la Guía para el Desarrollo del Componente Práctico. Productos para entregar Informe: documento en formato PDF con el desarrollo de las actividades de cada práctica consolidadas en el mismo archivo. Retroalimentación El tutor de laboratorio hará la correspondiente retroalimentación de acuerdo con la rúbrica y evaluación que se encuentra en la Guía para el Desarrollo del Componente Práctico; posteriormente compartirá la calificación y observaciones a través del correo electrónico institucional. 36 3. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aragón, R., Gómez, B., & Marín, M. (2002) Análisis químicos de suelos y aguas: manual de laboratorio. Valencia, España. Editorial Universidad Politécnica de Valencia, págs. 115. Ascencio, V., Franco, M., Jaens, T., & Juárez, M. (2009) Manual de prácticas de laboratorio de química ambiental II. Ciudad de México, México. Edición Instituto Técnico Nacional, págs. 56-64. Castro, F. (1998) Fundamentos para el conocimiento y manejo de suelos agrícolas. Manual técnico. Tunja, Colombia. Edición Instituto Universitario Juan de Castellanos, p. 274, 275. Fassbender, H. W. Y Bornemisza, E. Química de suelos con énfasis en suelos de América Latina, citado por MALAGON CASTRO et al. Suelos de Colombia: origen, evolución, clasificación, distribución y uso. Santafé de Bogotá: Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 1995. p. 423. Garavito, F. Propiedades químicas de los suelos, citado por MALAGON CASTRO et al. Suelos de Colombia: origen, evolución, clasificación, distribución y uso. Santafé de Bogotá: Instituto Geográfico Agustín Codazzi, 1995. p. 423. Hernández F.; Beltrán J. (1995). Análisis de residuos de plaguicidas en aguas. Avances en investigación en zona no saturada, Castellón, España, págs. 321-335. Manahan, Stanley (2007). Introducción a la Química Ambiental. Ciudad de México, México. Universidad Nacional Autónoma de México. Editorial Reverté, págs. 421. Ministerio De Medio Ambiente Colombia. (17 de febrero de 2014). Memorias de la segunda comunicación nacional de Colombia ante la CMNUCC. Recuperado de http://www.minambiente.gov.co/documentos/5783_res_ejecut_segun_c omun_camb_clima.pdf Morales, P. Agua en el suelo. Ingeniería Agrícola III. Montevideo, Uruguay. Facultad de Ciencias. Universidad de la Empresa, pág. 7. 37 Rendina, A., Fabrizo, A., & Bargiela, A. Determinación de Fósforo total en suelos de la Pampa deprimida. Buenos Aires, Argentina: Universidad de Buenos Aires, pág. 148. Ruíz, M. (2002). Simulación de la contaminación atmosférica generada por fuentes móviles en Bogotá. Bogotá, Colombia. Ediciones Universidad Nacional de Colombia, pág. 34. Seoánez, C. (2002). Tratado de contaminación atmosférica: problemas, tratamiento y gestión. Ciudad de México, México. Ediciones Mundi- prensa, pág. 678. Sreemahadevan P (2009). A Comprehensive Laboratory Manual for Environmental Science and Technology. New Delhi, India. New Age International, págs. 21- 37.
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