Reactividad de Los Hidrocarburos

8/15/2019 Reactividad de Los Hidrocarburos

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CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS PRIMARIOS YSECUNDARIOSContaminantes primarios: son aquellos que se emiten directamente.

Ejempo:,ió+ido de a(ure' /' que da*a directamente la vegetación y es unirritante pulmonar.

Contaminantes sec!n"arios: de mayor importancia' se orman pormedio de procesos químicos atmoséricos que act0an sobre los

contaminantes primarios o incluso sobre especies no contaminantes en laatmosera.1eneralmente' los contaminantes secundarios son producidos por latendencia natural de la atmosera a o+idar los gases tra(a en ella.Eemplo!2/3' se genera por o+idación del contaminante primario /4/' se produce cuando se o+ida el contaminante primario 4.


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4estrucción de plantas microscópicasson la base de la cadena alimenticia del oc%ano 9!itoplancton podr(a

reducir severamente la productividad de los mares del mundo.8 5umento en la incidencia de cataratas.8 Elevada ocurrencia de c;ncer de piel en individuos expuestos a laradiación 70reones?.Estos compuestos vol;tiles se han usado + liberado en gran cantidaden las ultimas d%cadas.


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I# INTRODUCCI$N8 La contaminación del aire debido a

contaminantes daCinos en laatmos!era es un problema antiguo +extendido.

8 5 escala mu+ pequeCa: contaminación del aire en

interiores.E"emplo:1ocinas alimentadas con leCa o madera + pobremente

ventiladas.


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METANO Y OTROS %ASES IN&ERNADERO

Los niveles de metano est;n aumentando a una velocidad de casi '.'@ppmaCo.

Entre los !actores que se atribu+e estos resultados son las actividadeshumanas:

) El escape directo de gas natural

) Las emisiones como subproducto de la miner(a del carbón + la extracción

del petróleo) Las emisiones de la quema de sabanas + bosque tropicales.

Las !uentes biog%nicas que son el resultado de actividades humanasproducen grandes cantidades de metano atmos!%rico. Estas inclu+en:

) El metano de las bacterias que degradan la materia org;nica# como enlos vertederos municipales.

) El metano emitido por la biodegradación anaerobia de materia org;nicaen los arrozales

) El metano emitido como resultado de la acción bacteriana en el tractodigestivo de los animales rumiantes.


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8 Contaminación Atmo!"#ica Loca$%contaminación causada por una !abricao un grupo de !abricas en una ciudad.

8 Contaminación Atmo!"#icaG$o&a$% 1alentamiento de todo elplaneta causado por loscloro!luocarburos que destru+en lacapa de ozono.

8 Contaminación Atmo!"#ica

R'(iona$% 9escala de varios cientos deFilómetros cuadrados: neblumo osmog !otoqu(mico que a!lige a laciudad de Lima.

II# CONTAMINACION YCONTAMINANTES DE' AIRE


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8 Los contaminantes atmos!%ricos que causan el deteriorode la atmos!era consisten en una gran variedad degases# vapores + part(culas.

8 1ontaminantes mas comunes del aire consisten en:) Gases inorgánicos# especialmente óxidos de

nitrógeno# azu!re + carbono.

) Vapores orgánicos de varios tipos responsables del

neblumo o smog !otoqu(mino.) Partículas atmosféricas emitidas directamente a la

atmos!era o !ormadas por procesos qu(micosatmos!%ricos


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Ma im)o#tant':3oluciones de sales corrosivas# particularmente de nitratos + sul!atos deamonio + soluciones de ;cidos !uertes.Oxidación de las especies de 3 9/


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IV REACCIONES *U+MICAS ATMOSF,RICAS*UE INVOLUCRAN PART+CULAS

Las super!icies de part(culas sólidas pueden:) 5bsorber especies reaccionantes + productos) 3ervir como catalizador#) /ntercambiar carga el%ctrica +

) 5bsorber !otones de radiación electromagn%tica# actuandoas( como super!icies !oto catal(ticas.

Las reacciones en las super!icies de las part(culas son mu+di!(ciles de estudiar debido a:

)


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INGREDIENTES *UE FORMANEL SMOGLos D ingredientes necesariospara generar smog son:) Luz ultravioleta) Hidrocarburos) xidos de nitrógeno

Los motores de combustióninterna usados en los automóviles+ camiones producen

hidrocarburos reactivos + óxidosde nitrógeno.


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V. NEBLUMO O SMOG FOTO*UIMICO

1aracterizado por visibilidad reducida# irritación de los o"os#agrietamientos del hule o caucho + deterioro de losmateriales.

Las condiciones del neblumo o smog oxidante o smog!otoqu(mica se mani!iestan por la irritación moderada osevera de los o"os o por una visibilidad in!erior a Fm 9Dmillas cuando la humedad relativa esta por deba"o de K'P.

La !ormación de compuestos oxidantes en el aire#particularmente ozono# es indicativa de la !ormación deneblumo o smog.


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EFECTOS DEL NEBLUMO

"os eectos da*inos del neblumo ocurren principalmente en!%."a salud humana y su conort.

/."os materiales8.Eectos en la atmosera3."a to+icidad para las plantas

El o(ono' los o+idantes nitratos de pero+iacetilo ;4P


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8 Las !luctuaciones en el clima tienene!ectos ecológicos signi!icantes# tantodirectos como indirectos 93tenseth etal.#@''@.

8 En aCos recientes la tensión se hadesplazado de los !enómenoslocalizados# a corto plazo 9lluvia#cobertura de nieve# temperatura# a los!enómenos clim;ticos a ma+or escala +sobre periodos de tiempo mas largos.

8 Los !enómenos a escala global# sobretodo El BiCo 9Oscilación 3ur + laOscilación del 5tl;ntico Borte# pueden

tener e!ectos ecológicos mu+importantes que duren varios aCossobre enormes ;reas del globo.


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Los e!ectos principales han sido:

8 5umento de la acidez en la atmos!era

8 roducción de contaminantes oxidantes 9smog !otoqu(mica en ;rea

s localizadas de la tropos!era ba"a.

8 Elevación de los niveles de gases absorbentes de in!rarro"o. 9gasesinvernadero.

8 5menazas a la capacidad de !iltración 7< por la capa de ozono en laestratos!era.

8 5umento de la corrosión de los materiales inducida por loscontaminantes atmos!%ricos.


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8racticas de transporte# que emiten 1O@# 1O# BOx# hidrocarburos !otoqu(micamente reactivos 9!ormadores de neblumo e hidrocarburosarom;ticos poli c(clicos.

8 5lteración de super!icies terrestres# tales como la de!orestación debosques templados + selva tropicales.

8 La quema de biomasa + vegetación# como bosques tropicales +subtropicales + vegetación sabana# produciendo 1O@ atmos!%rico# 1O#BOx + part(culas de holl(n e hidrocarburos arom;ticos poli c(clicos.

8 racticas agr(colas + pecuarias que producen metano 9del tractodigestivo de los animales dom%sticos + del cultivo de arroz en suelosanaerobios anegados + B@O de la des nitri!icación bacteriano de lossuelos !ertilizados con nitratos.


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Ca#act'#tica /'$ 0i'$o# que indica latemperatura a que !ue sometido:

) La conductividad# la cual disminu+e con ladisminución de la temperatura de !ormacióndel hielo.

) roporción &JO&KO que es mas alta con latemperatura creciente de !ormación de hielo.

3e sabe que el 1O@ + otros gasesinvernaderos como el 1HR# absorben laradiación in!rarro"a por la cual la tierra pierdecalor.

Los niveles de estos gases han aumentado

con!orme las naciones se han industrializados+ los bosques + praderas se han convertido aterrenos agr(colas.


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Su(mica + !oto qu(micamente# el 1O@ es una especiecomparativamente insigni!icante debido a sus concentracionesrelativamente ba"a + a su ba"a reactividad !otoqu(mica.La única reacción !otoqu(mica signi!icativa que su!re el 1O

@

# quees una de las !uentes principales de 1O a altitudes superiores # esla !oto disociación del 1O@ por la energ(a de la radiación 7< solaren la estratos!era:

1O@ G hυ 1O G O

$ol%cula por mol%cula# el metano 1HR# es @' T D' veces mase!icaz que el 1O@ atrapando el calor.

Otros gases traza que contribu+en al e!ecto invernadero# son loscloro!luorcarburos + el B@O.


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PARTICU'AS Y E' CA'ENTAMIENTO %'O*A'

Los e!ectos de las part(culas son di!(ciles de predecir.

Las part(culas atmos!%ricas tienen e!ectos directos# e"ercidos por la

dispersión + absorción de la radiación# como e!ectos indirectos alcambiar la estructura micro!(sica# tiempos de vida + cantidades de nube#debido a la capacidad de las part(culas atmos!%ricas de actuar comonúcleos de condensación en que el vapor de agua se condensa para!ormar las gotas microscópicas que constitu+en las nubes.

Las part(culas interactúan con la radiación mu+ !uertemente + lasdispersan# siempre + cuando aquella posea una longitud de onda similaral tamaCo de las part(culas.

La ma+or parte de la energ(a solar entrante tiene una longitud de ondamenor de R Xm + la ma+or(a de las part(culas son mas pequeCas que R

Xm# por lo que el principal e!ecto de las part(culas atmos!%ricas esdispersar la radiación de la energ(a solar entrante# lo cual tiene une!ecto en!riador en la atmos!era.

5lgunos tipos de part(culas# como aquellos compuestos de carbononegro + holl(n# absorben la radiación solar entrante# calentando laatmos!era.


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DIO-IDO DE CAR*ONO ATMOSFERICO

5unque solo aproximadamente el '.'DVP 9DV' ppm del aire consisteen dióxido de carbono# "unto con el vapor de agua# es la principal

responsable de la absorción de energ(a in!rarro"a re)emitida# + de queparte de esta energ(a sea re)irradiada de vuelta a la super!icie de la2ierra.

La evidencia actual sugiere que los cambios en el nivel de 1O@

atmos!%rico alteraran el clima de la tierra sustancialmente a trav%s dele!ecto invernadero.

3olo en ;reas mu+ ale"adas de las de actividad industrial# puedentomarse mediciones validad de 1O@ atmos!%rico global. 2ales a%reasinclu+en el polo 5nt;rtico + la cima del


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4urante los meses de verano# los arboles del bosque llevan a cabosu!iciente !otos(ntesis como para reducir notablemente el dióxido decarbono atmos!%rico.

4urante el invierno# el metabolismo de la biota# como la degradaciónbacteriana de humus# libera una cantidad signi!icativa de 1O@ .

or consiguiente# la destrucción mundial actual del bosque + laconversión de sus tierra a usos agr(colas o pecuarios# contribu+ensustancialmente a un ma+or aumento global en los niveles de 1O@

atmos!%ricos.

Es probable que a !inales de este siglo# los niveles de 1O@ globalesduplicaran los niveles preindustriales# lo que puede aumentar latemperatura media de la super!icie de la tierra en &. T R. °1.


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3e usa el termino fuerza radiativa para describir la reducción de laradiación in!rarro"a que atraviesa la atmos!era hacia el exterior# acausa del aumento de una unidad de la concentración de gas en laatmos!era.

La !uerza radiativa del 1HR es# aproximadamente# @ veces la del 1O@

La cantidad de 1O@ disuelto en los oc%anos es aproximadamente K'veces su cantidad en la atmos!era.

7na preocupación sobre el aumento de los niveles de 1O@ en losoc%anos es la disminución del pH del agua del oc%ano que resultaraun impacto a los organismos que viven en el.

El metano produce 1O atmos!%rico como producto de oxidación intermedio ein!lu+e en la concentración de radicales hidroxilo + ozono atmos!%ricos. En laestratos!era# el metano produce hidrogeno + H@O# pero actúa para eliminar elcloro destructor del ozono.


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Las gotas de agua liquida que componen las nubes pueden# tantodispersar la radiación que entra# como absorber la radiación in!rarro"aque sale.

Las nubes a mas ba"as altitudes actúan principalmente disminu+endola temperatura atmos!%rica# al dispersar la radiación de menoreslongitudes de onda# mientras que las nubes a altitudes mas altastienden a absorber la radiación in!rarro"a que sale# causandoaumentos de temperatura.


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5s( como tambi%n se destru+e por medio de una serie de reaccionesde las que el resultado neto es el siguiente:

O G OD @O@

El ozono absorbe la radiación 7< mu+ !uertemente en la región de@@' T DD' nm.

or consiguiente# este gas es e!ectivo !iltrando la peligrosa radiación

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Las reacciones qu(micas como estas "uegan un papelpredominante determinando la naturaleza# el destino + transportede la precipitación acida.

1omo resultado de tales reacciones# se alteran dr;sticamente laspropiedades qu(micas 9acidez# capacidad de reaccionar con otrassustancias + las propiedades !(sicas 9volatilidad# solubilidad delos contaminantes atmos!%ricos ;cidos.

5unque las emisiones de las

operaciones industriales + la quema decombustibles !ósiles son las ma+ores!uentes de gases !ormadores de;cidos# tambi%n se ha encontrado lluviaacida en a%reas le"os de tales !uentes.4ebido a que estos gases !ormadoresde acido se oxidan a constitu+entes;cidos + se depositan despu%s devarios d(as# tiempo durante el cual lasmasas de aire que contienen el gaspueden haberse movido varios miles de

Fm.


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6.5 LLUVIA ACIDA

La precipitación acidi!icada por la presencia de ;cidos mas !uertes queel 1O@ 9ac se conoce como la lluvia acidaW el termino se aplica a todoslos tipos de precipitación acida acuosa# incluso niebla# roció# nieve +aguanieve.

La deposición acida se re!iere a la deposición en la super!icie de latierra de ;cidos acuosos# gases ;cidos 9como 3O@ + sales acidas9como BHRH3OR.

La deposición en !orma de solución es la precipitación acida + ladeposición de gases secos + compuestos es deposición seca.

5unque la lluvia acida puede originarse de la emisión directa de ;cidos!uertes# como el H1l gaseoso o la neblina de H@3OR# la ma+or parte de

esta se origina por la presencia de contaminantes atmos!%ricossecundarios# producidos por la oxidación atmos!%rica de los gases!ormadores de ;cidos como el siguiente:

6eacciones Mlobales que tienen varios pasos

3O@ G \ O@ G H@O ]@HG G 3OR@)

^9ac

El ma+or uso asociado con los 103 es como !luidos re!rigerantes


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El ma+or uso asociado con los 103 es como !luidos re!rigerantes.Otras aplicaciones han incluido disolventes# propulsores deaerosoles + agentes sopladores en la !abricación de espumapl;stica.

La misma estabilidad qu(mica extrema que hace que los 101s nosean tóxicos# les permite persistir durante aCos en la atmos!era +entrar en la estratos!era.En la estratos!era# la disociación !otoqu(mica de los 101 por laintensa radiación 7< produce ;tomos de cloro cada uno de los

cuales puede pasar a reacciones en cadena que involucran primerola reacción del cloro atómico con ozono.

El e!ecto de las reacciones es la destrucción catal(tica de variosmiles de mol%culas de OD por cada ;tomo de 1l producido.

4ebido a su uso extendido + persistencia# los dos 101 de ma+orpreocupación en la destrucción del ozono son 101)&& + 101)&@#1011lD + 10@1l@# respectivamente.


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"os an#lisis de movimientos de las masas de aire han mostrado una


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"os an#lisis de movimientos de las masas de aire han mostrado unacorrelación entre la precipitación acida y el movimiento previo de unamasa de aire por encima de grandes uentes de emisiones de a(ureantropogenico y ó+idos de nitrógeno.

"a medición de los aniones presentes en la precipitación acidaproporciona inormación con respecto a las uentes de los gases#cidos.

En la mayoría de los casos!

E" anión mas abundante es el sulato' re5eando la presencia de

acido sul0rico que se origina principalmente del contaminante /.

El segundo anión' el nitrato' que procede de la o+idación de losó+idos de nitrógeno atmoséricos.

E" tercer anión' el cloruro ' debido a la presencia de acidoclorhídrico.


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"os mayores eectos de la lluvia acida son!

8 @itoto+icidad directa de las plantas por concentraciones acidase+cesivas.

8 @itoto+icidad de los gases ormadores de #cidos'particularmente / y 4/ que acompa*an la lluvia acida.

8 @itoto+icidad indirecta' como la del


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