COMPUESTOS OXIGENADOS DEL CARBONO Cristina Rodríguez Mateo Margarita Gil Díaz Anabel de los Santos Velázquez Ángela Rubio Tenor 1ºBiotecnología (GRUPO.

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1 COMPUESTOS OXIGENADOS DEL CARBONO Cristina Rodríguez Mateo Margarita Gil Díaz Anabel de los Santos Velázquez Ángela Rubio Tenor 1ºBiotecnología (GRUPO 1)

2 ÍNDICE 1.Monóxido de Carbono 2.Dióxido de Carbono 3.Carbonatos del grupo I 4.Carbonatos del grupo II

3 1.Monóxido de Carbono Propiedades: -Gas a todas las temperaturas superiores a su punto de ebullición de –192 ºC -Incoloro -Inodoro -Insípido -Densidad del 96,5% de la del aire -No soluble en agua -Inflamable y altamente tóxico

4 Fuentes de emisión NATURALES: - Oxidación del metano de la atmósfera que se produce en la descomposición anaerobia de la materia orgánica - Se necesita una fuente de OH: descomposición fotoquímica del ozono y posterior reacción del oxígeno atómico con el vapor de agua. O 3 + hv O 2 + O O + H 2 O 2 OH

5 -Los océanos constituyen la segunda gran fuente de CO atmosférico. Se cree que las algas y otras fuentes biológicas aportan cantidades sustanciales de CO a las aguas superficiales. Este CO se libera luego a la atmósfera. ARTIFICIALES: -Disociación del CO 2 a temperaturas altas -Reacción a elevada temperatura entre el CO 2 y materiales que contienen carbono -Combustión incompleta del carbono :no hay O suficiente 2C + O 2 2 CO 2 CO + O 2 2 CO 2

6 -Combustiones incompletas: - Gasolina: C 8 H 18 (l) + 12 O 2 (g)  7CO 2 (g) + CO (g) + 9H 2 O (l) Pérdida de eficiencia - Hornos defectuosos, cocinas de gas o leña sin ventilación calentadores o estufas. -Tabaco

7 Aplicaciones Síntesis de otros metanol CO (g) + 2H 2 (g)  CH 3 OH (l) Agente reductor: Ej: Carbón de coque a CO. CO reduce Fe 2 O 3 a Fe Fe 2 O 3 (s) + 3 CO (g)  2Fe (l) + 3CO 2 (g) Combustible:mezclado con H 2 y otros gases Durante la Segunda Guerra Mundial, el monóxido de carbono fue usado en los motores de los vehículos ya que escaseaba la gasolina. Se introducía carbón mineral o vegetal y el monóxido de carbono generado por gasificación alimentaba al carburador.

8 Efectos Contaminación del aire

9 Veneno por inhalación : se une a los átomos de Fe de la hemoglobina de la sangre y desplaza a las moléculas de O2 que ésta transporta. El CO también puede envenenar al unirse a tejidos y células del cuerpo humano e interferir con sus funciones normales. La afinidad química de la hemoglobina por el CO es 220 veces mayor que por el oxígeno: el CO se combina unas 10 veces menos que el oxígeno con la hemoglobina y se disocia unas 2200 veces menos que el oxígeno de la hemoglobina

10 En Estados Unidos, cada año mueren entre 500 y 1.000 personas intoxicadas por esta sustancia, según datos publicados por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), organismos oficiales de ese país. NIVEL (ppm)EFECTO FISIOLÓGICO 200 por 3 horas ó 600 por 1 hora Dolor de cabeza 500 por 1 hora ó 1 000 por 30 minutos Mareos, zumbido de oídos, náuseas, palpitaciones, embotamiento 1 500 por una hora Sumamente peligroso para la vida 4 000 Colapso, inconsciencia, muerte

11 2.DIOXIDO DE CARBONO Descubierto por Joseph Black en el 1750 Es un gas inodoro e incoloro Ligeramente ácido y no inflamable Existe principalmente en su forma gaseosa Forma molecular: CO 2 Reacci ó n qu í mica: C+ 0 2 CO 2

12 GRÁFICA DE CO2

13 PROPIEDADE FISICAS Y QUIMICAS DEL CO 2 Masa molecular 44,01 Gravedad espec í fica 1,53 a 21 º C Densidad cr í tica 486kg/m3 Estabilidad alta Liquido Presi ó n<415,8 kPa S ó lido T ª < -78 º C Constante de solubilidad de Henry 298,15mol/kg*bar Solubilidad en agua 0,9vol/ vol a 20 º C

14 USOS DEL CO 2 En bebidas refrescantes y cervezas para hacerlas gaseosas Como refrigerante, en forma de hielo seco para transportar, congelar y conservar alimentos En algunos extintores se usa CO 2 porque es m á s denso que el aire La forma s ó lida se utiliza para crear niebla en los escenarios En plantas y animales interviene en fotos í ntesis y respiraci ó n Fotos í ntesis : 6 CO 2 + 6 H 2 O --> C6H 12 O 6 + 6 O 2

15 PROBLEMAS AMBIENTALES: EL EFECTO INVERNADERO Los gases invernaderos absorben el calor y lo retienen cerca de la superficie terrestre de forma que la Tierra se calienta. Este proceso es com ú nmente conocido como EFECTO INVERNADERO Regula la T ª de la Tierra Los gases invernaderos m á s importantes de carbono,CFC(Cloro Fluoro Carbonos), ó xidos de nitr ó geno y metano El aumento de gases invernaderos lleva al calentamiento global El tratado de restringir la producci ó n de gases de CO2.

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17 3.CARBONATOS DEL GRUPO I:

18 Carbonatos del grupo I Los carbonatos de los metales alcalinos son térmicamente estables (excepto el carbonato de litio) El litio muestra diferentes propiedades con respecto al grupo al que pertenece. Las propiedades del litio se asimilan a las del magnesio. Estas semejanzas probablemente se deban a los tamaños casi iguales tanto de los átomos de litio y magnesio como de sus iones.

19 Carbonatos del grupo I Esto se conoce como relación diagonal.

20 Aplicaciones del carbonato de litio: Tratamiento de psicosis maníaco- depresivas

21 Aplicaciones del carbonato de sodio: Fabricación de vidrio

22 Proceso Solvay:

23 Características del proceso Solvay: Sólo implica reacciones sencillas de precipitación y ácido-base Los materiales empleados en una etapa se reciclan en la siguiente Se minimizan la utilización de materias primas Ahorro económico

24 Proceso Solvay: Obtención de bicarbonato de sodio:

25 Proceso Solvay: El bicarbonato de sodio se puede aislar y vender O lo podemos convertir en carbonato de sodio por calentamiento, mediante la ecuación:

26 4.CARBONATOS DEL GRUPO 2. Son insolubles en agua. En la roca caliza también se puede encontrar MgCO 3 (si hay más del 5%, se llama caliza dolomítica), arcilla, arena o cuarzo. El más conocido es el CaCO 3, componente principal de la roca caliza.

27 APLICACIONES DE LA CALIZA. -Como material de construcción. -Como fundente en procesos metalúrgicos. -Como fuente de cal viva y cal apagada. -Como materia prima del vidrio.

28 Como material de construcción: El cemento Portland. Es una mezcla de caliza, silicatos y aluminatos de calcio. Sobre todo se usa mezclado con arena, grava y agua que fragua en un material llamado hormigón.

29 USOS DEL CaCO 3 PURO. -En la fabricación de papel (sobre todo en papel alcalino). -Como material de relleno en plásticos y otros. -Como antiácido. -Como suplemento en la dieta para prevenir la osteoporosis.

30 OBTENCIÓN DEL CaCO 3 PURO A PARTIR DE LA CALIZA. Este proceso se produce en tres etapas: 1- Calcinación: CaCO 3 (s)  CaO(s) + CO 2 2- Apagado: CaO(s) + H 2 O(l)  Ca(OH) 2 (s) 3- Carbonatación: Ca(OH) 2 (s) + CO 2 (g)  CaCO 3 (s) + H 2 O(l)

31 LAS CUEVAS DE TERRENOS CALIZOS. Al penetrar el agua por los huecos de las rocas calizas el CaCO 3 insoluble se convierte en Ca(HCO 3 ) 2, que es soluble. Con el tiempo se puede formar una gran cavidad, una cueva caliza. Esta reacción es reversible y hace que lentamente se formen estalactitas en el techo de la cueva y estalagmitas en el suelo.

32 DESCOMPOSICIÓN TEMPERATURAS ALTAS. Otra característica de los carbonatos de metales del grupo 2 (MCO 3 ) es su descomposición a temperaturas altas. Este es el principal método de obtención de los óxidos de metales del grupo 2. MCO 3 (s)  MO(s) + CO 2 (g)