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Clasificación de los elementos químicos por su impacto ambiental (página 2)




Partes: 1, 2


Desde el inicio de la actividad petrolera el medio, en el que ésta se ha desarrollado, se ha visto afectado por numerosos intervenciones que han dañado severamente el ambiente circundante. Las huellas más evidentes, las cuales podemos encontrar en todos los lugares del planeta donde se ha explotado petróleo, frecuentemente han sido ocasionadas por accidentes en tanques de almacenamiento, en oleoductos o con los llamados super petroleros. Sin embargo los accidentes, aún siendo los acontecimientos que suelen alcanzar mayor notoriedad ante la opinión pública, no son las únicas fuentes de contaminación o degradación del medio, ni siquiera las más importantes.

Todas las actividades que están envueltas en la exploración y explotación del petróleo provocan impactos potencialmente negativos sobre el medio ambiente y sobre las personas que lo usan o que están en contacto con él. En ocasiones las operaciones normales de trabajo en una explotación petrolera tiene consecuencias muy perjudiciales, sus efectos son a mayor largo plazo y magnitud que las catástrofes accidentales que puedan suceder.

Gran parte de los ecosistemas afectados por la exploración y explotación de hidrocarburos cuentan con formas de vida muy diversas y de gran complejidad. A pesar de este hecho, la expansión petrolera muy a menudo se enfoca en dichos ecosistemas.

Existen muchas formas de contaminación durante la operación petrolera.

La operación "sísmica" es una de la más utilizada en esta etapa de exploración, y mide las ondas de resonancia que produce la detonación de cargas de dinamita. Esto significa que la zona explorada queda completamente llena de agujeros dinamitados.

Cuando ya se ha determinado el lugar donde hay probabilidades de encontrar petróleo se empiezan a abrir los pozos exploratorios. Durante este proceso son utilizados lodos químicos, los cuales son altamente contaminantes, para la mayor penetración en el terreno de los taladros que deben ser enfriados constantemente con agua. También se construyen piscinas para depositar las aguas ácidas y los lodos contaminados que salen junto con el posible petróleo.

Esta fase de la exploración altera el equilibrio natural, requiere de grandes cantidades de agua del lugar y aumenta los niveles de contaminación. También, en las perforaciones se producen lodos con metales pesados y tóxicos como el cadmio, cobre, arsénico, mercurio y plomo. Estos tóxicos pueden ir al agua mezclados con otros contaminantes y terminar en el mar. La contaminación acústica a causa de las explosiones y de los taladros también es muy importante porque puede provocar perdidas en la biodiversidad de ese ecosistema y alteraciones de los patrones de conducta de los animales.

Cuando alguno de los pozos exploratorios toca un yacimiento se inicia la fase de extracción. En tierra o en mar, las operaciones a realizarse en esta etapa alteran el ambiente natural y lo contaminan. Esta etapa presenta riesgos adicionales de accidentes, sobre todo relacionados con los gases venenosos, las aguas ácidas y los depósitos de crudo.

Luego de la extracción comienza la etapa del transporte del petróleo crudo, que es una de las operaciones más riesgosas y costosas en términos de destrucción ambiental. Desde que se transporta petróleo masivamente, son millones los barriles de petróleo que se han derramado en territorios selváticos, ríos, lagos y mares. Las consecuencias de tales derrames continúan afectando estos ecosistemas muchos años después.

La combustión o quema, de los derivados del petróleo, viene al final y produce elementos químicos como el dióxido o anhídrido de carbono o CO2, dióxido de azufre, de nitrógeno y otros compuestos orgánicos volátiles, que causan graves problemas ambientales.

Dentro de estas etapas también existe una compactación de los suelos por la maquinaria pesada donde, por la perdida de vegetación, se produce una erosión y contaminación muy importante de los suelos de la zona. Los microorganismos del suelo son alterados por la contaminación petrolera, desapareciendo o disminuyendo las especies menos resistentes, además de altas tasas de mutaciones. Las alteraciones al suelo pueden producir cambios en el PH de este y del agua que podría causar un deterioro crónico en los diferentes ecosistemas.

El impacto ambiental más importante que produce el petróleo es en el medio ambiente marino y puede provocar grandes desastres ecológicos como también económicos y sociales.

Como lo dicho anteriormente, el petróleo en el mar no se le atribuye solamente a los vertidos accidentales, que sólo responden al 10% del petróleo total. Existen otras fuentes que juntas atribuyen mucho más; como por ejemplo la filtración natural, las refinerías de petróleo situadas en la costa o por los desechos de millones de barcos que recorrieron diariamente los mares y que no tuvieron accidentes de ningún tipo.

El petróleo vertido en el medio marino provoca lo que se conoce como "marea negra", que es una masa espesa que flota en la superficie del agua. ésta masa, una vez en el agua, se degrada por procesos físicos, químicos y biológicos.

La evaporación se produce rápidamente, los compuestos volátiles se evaporan en unas 24 horas. Las manchas de petróleo ligero pueden perder hasta un 50% en cuestión de horas.

Las fracciones remanentes del petróleo, es decir las más pesadas, se dispersan en el agua en forma de pequeñas gotas, que terminan siendo descompuestas por bacterias y otros microorganismos. La velocidad a la que se producen los procesos mencionados arriba dependerá del clima, el estado del mar y el tipo de petróleo.

La contaminación también puede ser muy perjudicial para la economía del lugar. Por ejemplo las playas contaminadas por petróleo causan serios problemas económicos a los habitantes de las costas porque pierden ingresos por la actividad pesquera y la turística, y además requieren de al menos un año para su recuperación, cuando tienen corrientes y olas fuertes, pero las playas que no tienen estas características tardan varios años en recuperarse.

 Fotos de contaminación atmosférica por empresas

Contaminación atmosférica  

Chimeneas de Orujera en Mengibar. Jaén

ALGUNOS ELEMENTOS QUE CAUSAN CONTAMINACIÓN

En la naturaleza existen algunos elementos que debido a su estructura o en combinación con otros en forma de compuestos, son perjudiciales al hombre, ya que son agentes contaminadores del medio ambiente; en especial del aire, agua y suelo, o bien, porque ocasionan daños irreversibles al ser humano, como la muerte.

Algunos de estos elementos son:

Antimonio (Sb) y textiles.- Se emplea en aleaciones, metal de imprenta, baterías, cerámica. El principal daño que provoca es el envenenamiento por ingestión o inhalación de vapores, principalmente por un gas llamado estibina SbH3.

Arsénico (As) medicamentos y vidrio. Se emplea en venenos para hormigas, insecticidas, pinturas, Es uno de los elementos más venenosos que hay, así como todos los compuestos.

Azufre (S) Principalmente son óxidos SO2 y SO3 contaminan el aire y con agua producen la lluvia ácida. Sustancias tales como derivados clorados de azufre, sulfatos y ácidos son corrosivos. El gas H2S es sumamente tóxico y contamina el aire. El azufre es empleado en algunos medicamentos para la piel.

Bromo (Br) Sus vapores contaminan el aire, además sus compuestos derivados son lacrimógenos y venenosos.

Cadmio (Cd) Metal tóxico que se origina en la refinación del zinc; también proviene de operaciones de electrodeposición y por tanto contamina el aire y el agua. Contenido en algunos fertilizantes contamina el suelo.

Cloro (Cl) Sus valores contaminan el aire y son corrosivos. Se le emplea en forma de cloratos para blanquear la ropa, para lavados bucales y fabricación de cerillos. Los cloratos son solubles en agua y la contaminan, además de formar mezclas explosivas con compuestos orgánicos.

Los valores de compuestos orgánicos clorados como insecticidas, anestésicos y solventes dañan el hígado y el cerebro. Algunos medicamentos que contienen cloro afectan el sistema nervioso.

Cromo (Cr) El cromo y sus compuestos son perjudiciales al organismo, pues destruyen todas las células. Se le emplea en síntesis orgánicas y en la industria del acero. Cualquier cromato solubles contamina el agua.

Magnesio (Mn) Se emplea en la manufactura de acero y de pilas secas. La inhalación de polvos y humos conteniendo magnesio causa envenenamiento. También contamina el agua y atrofia el cerebro.

Mercurio (Hg) Metales de gran utilidad por ser líquidos; se utiliza en termómetros y por ser buen conductos eléctrico se emplea en aparatos de este tipo, así como en iluminación, pinturas fungicidas, catalizadores, amalgamas dentales, plaguicidas, etc. pero contamina el agua, el aire y causa envenenamiento. Las algas lo absorben, luego los peces y finalmente el hombre. Los granos o semillas lo retienen  y finalmente el hombre los come.

Plomo (Pb) El plomo se acumula en el cuerpo conforme se inhala del aire o se ingiere con los alimentos y el agua. La mayor parte del plomo que contamina el aire proviene de las gasolinas para automóviles, pues se le agrega para proporcionarle propiedades antidetonantes. También se le emplea en pinturas, como metal de imprenta, soldaduras y acumuladores. Por su uso el organismo se afecta de saturnismo. Sus sales, como el acetato, son venenosas.

Existen otros elementos que de alguna forma contaminan el agua, el aire y el suelo tales como: talio, zinc, selenio, oxígeno de nitrógeno, berilio, cobalto y sobre todo gran cantidad de compuestos que tienen carbono. (Orgánicos).

Aluminio (Al): Metal ligero, resistente a la corrosión y al impacto, se puede laminar e hilar, por lo que se le emplea en construcción, en partes de vehículos, de aviones y en artículos domésticos. Se le extrae de la bauxita.

Azufre (S): No metal, sólido de color amarillo, se encuentra en yacimientos volcánicos y aguas sulfuradas. Se emplea en la elaboración de fertilizantes, medicamentos, insecticidas, productos químicos y petroquímicos.

Cobalto (Co): Metal color blanco que se emplea en la elaboración de aceros especiales debido a su alta resistencia al calor, corrosión y fricción. Se emplea en herramientas mecánicas de alta velocidad, imanes y motores. En forma de polvo se emplea como pigmento azul para el vidrio. Es catalizador. Su isótopo radiactivo se emplea como pigmento azul para el vidrio. Es catalizador

Cobre (Cu): Metal de color rojo que se carbonata al aire húmedo y se pone verde, conocido desde la antigüedad. Se emplea principalmente como conductor eléctrico, también para hacer monedas y en aleaciones como el latón y el bronce.

Hierro (Fe): Metal dúctil, maleable de color gris negruzco, se oxida al ocntacto con el aire húmedo. Se extrae de minerales como la hematina, limonita, pirita, magnetita y siderita. Se le emplea en la industria arte y medicina. Para fabricar acero, cemento, fundiciones de metales no ferrosos nuestra sangre lo contiene en la hemoglobina.

Flúor (F): Este no metal esta contenido en la fluorita CaF2 en forma de vetas encajonadas en calizas. La florita se emplea como fundente en hornos metalúrgicos. Para obtener HF, NHF4  y grabar el vidrio; también en la industria química, cerámica y potabilización del agua.

Fósforo (P): Elemento no metálico que se encuentra en la roca fosfórica que contiene P2 O5 en la fosforita Ca3 (PO4)2. Los huesos y dientes contienen este elemento.

Tiene aplicaciones para la elaboración de detergentes, plásticos, lacas, pinturas, alimentos para ganado y aves.

 Mercurio (Hg): Metal líquido a temperatura ambiente, de calor blanco brillante, resistente a la corrosión y buen conductor eléctrico. Se le emplea en la fabricación de instrumentos de precisión, baterías, termómetros, barómetros, amalgamas dentales, sosa cáustica, medicamentos, insecticidas y funguicidas y bactericidas.

Se le obtiene principalmente del cinabrio que contiene HgS.

Plata (Ag): Metal de color blanco, su uso principal ha sido el la acuñación de monedas y manufacturas de vajillas y joyas. Se emplea en fotografía, aparatos eléctricos, aleaciones, soldaduras.

Plomo (Pb): Metal blando de bajo punto de fusión, bajo límite elástico, resistente a la corrosión, se le obtiene del sulfuro llamado galena Pbs. Se usa en baterías o acumuladores, pigmentos de pinturas, linotipos. Soldaduras e investigaciones atómicas. Otros productos que se pueden recuperar de los minerales que lo contiene son: cadmio, cobre, oro, plata, bismuto, arsénico, telurio y antimonio.

 Oro (Au): Metal de color amarillo, inalterable, dúctil, brillante, por sus propiedades y su rareza le hace ser excepcional y de gran valor. Es el patrón monetario internacional. En la naturaleza se encuentra asociado al platino, a la plata y teluro en unos casos. Sus aleaciones se emplean en joyería y ornamentos, piezas dentales, equipos científicos de laboratorio. Recientemente se ha sustituido sus usos en joyería por el iridio y el rutenio, en piezas dentales por platino y paladio.

Uranio (U): Utilizado como combustible nuclear, es un elemento raro en la naturaleza y nunca se presenta en estado libre. Existen 150 minerales que lo contienen.

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS POR SU REACTIVIDAD

La reactividad química mantiene el estilo disfrutable y coloquial que la ha caracterizado desde su aparición y recoge precisiones de profesores de habla hispana. Con esta obra, los estudiantes lograrán comprender y retener los principios de la química, la reactividad de los elementos químicos y sus compuestos, así como las aplicaciones de la materia. La pasión de los autores por esta disciplina continúa contagiando al lector a lo largo de las páginas, al presentar la química como un campo importante, con una historia interesante y con un presente dinámico, con nuevos desarrollos trascendentales en puerta, en relación directa con la realidad inmediata y cotidiana. La conexión entre teoría y aplicación se refuerzo, además de los análisis de apertura de capítulo, con los nuevos inter capítulos, ensayos sobre temas de actualidad: Química de los combustibles y fuentes de energía, Química de la vida: bioquímica, Química de los materiales modernos y Química ambiental. Las explicaciones claras y directas, las abundantes fotografías y el diseño valiosamente didáctico y a todo color facilitan la comprensión del estudiante y estimulan su interés. La multitud de modelos facilitan sobremanera el proceso enseñanza-aprendizaje. Los discos compactos anexos al libro constituyen una herramienta didáctica excepcional y proporcionan otra dimensión de los temas, pues contienen mucha información útil que complementa la explicación de los conceptos y facilita el aprendizaje.

Definición: La reactividad química de una sustancia o de una especie química es la capacidad de reacción química que presenta ante otros reactivos.

Se puede distinguir entre la reactividad termodinámica y la reactividad cinética.

* La primera distingue entre sí la reacción está o no favorecida por entalpía (competencia entre energía y entropía).

* La segunda decide si la reacción tendrá lugar o no en una escala de tiempo dada. Así, hay reacciones permitidas por termodinámica (como la combustión de grafito en presencia de aire), pero que están bloqueadas por cinética.

La química orgánica y la química inorgánica estudian la reactividad de los distintos compuestos. La química física trata de calcular o predecir la reactividad de los compuestos, y de racionalizar los caminos de reacción.

El mapa de reactividad de un ácido carboxílico está marcado, en primer lugar, por la elevada acidez del OH y, en segundo, por la electrofilia del carbono carbonílico.

http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l16/image25.GIF

La limitada acidez de los hidrógenos en a, muy patente en otros derivados carbonílicos, queda totalmente enmascarada por la elevada acidez

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS POR SU UTILIDAD

En la Tabla Periódica Moderna los elementos, si bien están organizados en orden ascendente de sus números atómicos, están distribuidos en filas horizontales, a las cuales se les denomina Períodos y se enumeran con arábigos del 1 al 7.

     Aquellos elementos que poseen propiedades similares se agrupan en columnas denominadas Grupos. Algunos los llaman Familias por el parecido químico de sus integrantes. Dichos grupos se distinguen con números romanos y con mayúsculas A y B; los que se agrupan en las columnas A se designan como elementos representativos porque en ellos se observa con claridad cómo varían las propiedades; aquellos que se agrupan en las columnas B se les conoce como elementos de transición.

     Los elementos que se denominan Lantánidos y Actínidos se ubican fuera de la Tabla y se les conoce como elementos de transición interna.

 

 

Algunos grupos reciben nombres propios; por ejemplo:

 

Grupo IA: Metales Alcalinos. Se caracterizan por ser blandos, de color gris plateado, tienen bajas densidades, son buenos conductores del calor y la electricidad, nunca se les encuentra como elementos libres, reaccionan rápidamente con el agua, el oxígeno.

Por su solubilidad en el agua, se les encuentra disuelto en el agua de mar y en depósitos salinos; generalmente se almacenan en recipientes que contienen kerosén.

Metales Alcalinos

Litio (Li)
Sodio (Na)
Potasio (K)
Rubidio (Rb)
Cesio (Cs)
Francio (Fr)

 

 

 

 

 

 

Metales Alcalinotérreos

Berilio (Be)
Magnesio (Mg)
Calcio (Ca)
Estroncio (Sr)
Bario (Ba)
Radio (Ra)

Grupo IIA: Metales Alcalinotérreos: presentan puntos de fusión más elevados que los metales alcalinos, pero sus densidades son aún más bajas que las de ellos; son menos reactivos que los metales alcalinos y poseen dos electrones de valencia.

 

 

 


Grupo VII A: Halógenos: el nombre de halógeno proviene del griego que significa "formadores de sales". Cada átomo de halógeno tiene siete electrones de valencia; todos son diatómicos, es decir, sus moléculas están formados por dos átomos; dada su gran reactividad, no se encuentran libres en la naturaleza.

 

 

Halógenos

Fluor (F)
Cloro (Cl)
Bromo (Br)
Yodo (I)
Astato (At)

 

Gases Nobles

Helio (He)
Neón (Ne)
Argon (Ar)
Criptón (Cr)
Xenón (Xe)
Radón (Rn)

Grupo VIII A: Gases Nobles: son gases monoatómicos que no tienden a reaccionar con otros elementos; su nivel energético externo está lleno de electrones.

 

Metales de Transición: pertenecen a los grupos del IB al VIIIB; entre ellos se encuentran metales preciosos y de gran utilidad; se caracterizan, en general, por tener alta densidad, alto punto de fusión y una reactividad química muy diversa. Dentro de estos metales tenemos un subgrupo perteneciente a dos series:

Metales de transición

Oro (Au)
Plata (Ag)
Hierro (Fe)
Níquel (Ni)
Cinc (Zn)
Cobre (Cu)

Serie de los Actínidos : no existen en forma natural porque tienden a desintegrarse radiactivamente con facilidad.

Serie de los Lantánidos: son por lo general blandos, de color gris y buenos conductores de la electricidad.

Metales de los grupos IIIA al VIA: estos comprenden algunos metales y metaloides o no metales entre los cuales se encuentra el Astato, el cual se comporta también como metal y recibe el nombre de anfótero.

 

Metales

Metaloides

Aluminio (Al)
Galio (Ga)
Indio (In)
Talio (Tl)
Germanio (Ge)
Estaño (Sn)
Plomo (Pb)
Bismuto (Bi)
Polonio (Po)

Boro (B)
Silicio (Si)
Arsénico (As)
Antimonio (Sb)
Telurio (Te)
Astato (At)


Clasificación de los no metales en la tabla periódica

Están ubicados en los grupos IIIA al VIIA:

Hidrógeno: es el elemento más pequeño que existe, no se puede ubicar bien en la tabla debido a sus propiedades peculiares. Por su número de oxidación se ubica en el grupo IA y por su comportamiento no metálico en el grupo VIIA.

-  Grupo del Carbono: comprende elementos no metálicos, semi metálicos y metálicos.

-  Grupo del Nitrógeno: comprende los no metales, nitrógeno y fósforo, los semimetales arsénicos y antimonio y el metal bismuto.

-  Grupo del Oxígeno: comprende los no metales Oxígeno, Azufre y Selenio, el semimetal Telurio y el metal Polonio, pero el Oxígeno es el más abundante en la naturaleza.

Los restantes grupos no reciben nombres particulares; sin embargo, de todos los elementos podemos decir que el número atómico es igual al número de electrones de un átomo; la estructura electrónica del átomo es decisoria en sus propiedades físicas y químicas; de acuerdo con que la configuración electrónica sea similar para átomos de distintos elementos, estos pertenecerán a una misma familia y presentarán reacciones químicas similares.

También puede observarse en la Tabla que cada "período" comienza con un metal alcalino y termina con un gas noble.

BIBLIOGRAFÍAS

ARDILA, C., BRACHO, E., NÚÑEZ, A. y SALAZAR, A. (1.974). Química General. Madrid. Ediciones Vega s.r.l.
Codesis. (2.001). Química (CD-ROM). (Computer software).
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GUARDIA, M.
http://www.oei.org.co/fpciencia/art.10.htm Tomado el 12-02-2.002
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Fuentes de fotografías
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=1676&ScientistID=1011&CFID=1106163&CFTOKEN=18798177
http://dewey.library.upenn.edu/sceti/smith/scientist.cfm?PictureID_
=313&ScientistID=213&CFID=1106163&CFTOKEN=18798177

 

 

 

 

Autor:

Angelica Reyes Hernandez

Diana Berenice Hernandez Franco

Ervin Salinas

Cesar Octavio Nieto

Daymi  Castro Simon

Manuel Ovalle

México

25/09/2008


Partes: 1, 2


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