Dominando Conceptos Esenciales: Química, Suelo, Gases y Petróleo

Conceptos Fundamentales del Suelo

Definiciones Clave del Suelo

• Horizonte del Suelo: Capas paralelas a la superficie que miden un suelo al profundizar.
• Mineral: Roca de la cual se extraen metales y no metales.
• Intercambio Iónico: Capacidad que tiene el suelo para intercambiar o retener iones en base al contenido de arcilla.
• Contaminante del Suelo: Compuesto químico hecho por el hombre que altera el ambiente natural del suelo.

Estructura y Componentes del Suelo

• Estructura del Suelo: Humus, minerales, rocas.
• Componentes del Suelo: H₂O, material orgánico y minerales.

Tipos de Contaminantes del Suelo

• Químicos: Metales pesados y plaguicidas.
• Físicos: Calor y basura.
• Biológicos: Insectos y microorganismos.

Métodos de Descontaminación del Suelo

• Descontaminación In Situ: El suelo no se traslada.
• Descontaminación Ex Situ: El suelo se traslada.

Mineralogía y Recursos Naturales

Términos Mineros Esenciales

• Mena: Mineral de donde se extraen los metales.
• Ganga: Roca acompañante.

Minerales Importantes y sus Usos

• Pirita (No Metálico): Utilizada para ácido sulfúrico.
• Azurita (Metálico): Utilizada en tuberías y monedas.
• Argentita (Metálico): Utilizada en joyería y monedas.
• Yeso (No Metálico): Utilizado en la construcción de casas.
• Magnetita (Metálico): Utilizada en máquinas.
• Breda (Metálico): Utilizada para proteger techos y puertas.

Química General y Reacciones

Conceptos Químicos Básicos

• Ionización: Separación en iones por medio de agua.
• Neutralización: Relación entre un ácido y una base.
• Formación: Obtención de un compuesto a partir de elementos.

Tipos de Reacciones Químicas

• Exotérmica: Libera calor.
• Endotérmica: Absorbe calor.
• Reversible: Se realiza en ambos sentidos.

Reacciones Redox (Oxidación-Reducción)

• Oxidación: Pérdida de electrones.
• Reducción: Ganancia de electrones.

Clasificación de Reacciones Químicas

• Síntesis o Combinación: A + B → AB
• Descomposición: AB → A + B
• Sustitución Simple: AB + M → MB + A o AB + NM → A + NMB
• Doble Sustitución: AB + CD → AD + CB

Ecuación Química

• Ecuación Química: Reactivos → Productos.

Gases y Leyes Termodinámicas

Propiedades y Conceptos de los Gases

• Volumen Molecular: Espacio ocupado por un mol de gas.
• Mol: Peso molecular expresado en gramos.
• Presión: Fuerza que ejercen las partículas sobre un recipiente.
• Estado Gaseoso: Estado de agregación en el que existe mucha energía cinética, con fluidez y compresibilidad.

Leyes de los Gases Ideales

• Ley de Boyle: A temperatura constante, el volumen varía inversamente a la presión.
• Ley de Charles: El volumen del gas varía de manera directamente proporcional a su temperatura absoluta.
• Ley de Gay-Lussac: A un volumen constante y una masa determinada, la presión absoluta es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
• Ley de Avogadro: Un mol de gas ocupa 22.4 litros en condiciones normales.

Tipos de Gases

• Gas Real: Gas en el que los choques no son elásticos.
• Gas Ideal: Gas en el que el volumen de sus partículas con respecto al volumen total es despreciable; no hay atracción ni repulsión.

Atmósfera y Contaminación del Aire

Conceptos Atmosféricos

• Presión Atmosférica: Fuerza que ejercen los gases en la atmósfera sobre la Tierra.
• Contaminación del Aire: Emisión de sustancias liberadas del proceso industrial a la atmósfera, cambiando la composición del aire.
• Choque Elástico: Colisión entre dos o más partículas que no sufren deformaciones permanentes.

Capas de la Atmósfera y su Composición

• Capas de la Atmósfera:
  • Troposfera: Aire, smog.
  • Estratosfera: O₃ (ozono).
  • Mesosfera: O₂ (ionosfera, iones).
  • Exosfera: He, H₂.
• Composición de la Atmósfera: 78% Nitrógeno, 21% Oxígeno, 1% Otros gases.

Clasificación de Contaminantes del Aire

• Contaminante Primario: Procedente directamente de la fuente de emisión.
• Contaminantes Secundarios: Aquellos originados por la interacción de dos primarios (ej. fotoquímicos y lluvia ácida).

Hidrocarburos y Petróleo

Definiciones y Propiedades

• Hidrocarburo: Compuesto orgánico de carbono e hidrógeno.
• Petróleo: Mezcla de hidrocarburos.
• Compuesto Orgánico: Compuesto derivado del carbono tetravalente.

Propiedades de los Compuestos Orgánicos

• Forman cadenas de carbono unidos a hidrógeno.
• No son electroconductores.
• Baja densidad.
• No son solubles en agua.
• Son combustibles.

Propiedades de los Hidrocarburos

• Enlace covalente no polar.
• Atracción molecular.
• Liposolubles.

Extracción y Composición del Petróleo

• Métodos de Perforación: Rotación y percusión.
• Composición del Petróleo Crudo:
  • Cadena Abierta: Compuestos alifáticos, base parafínica.
  • Cadena Cerrada: Cíclicos, nafténica.
  • Ramificada: Alicíclicos, mixta.
• Refinación del Petróleo: Separación de los compuestos que lo componen.

Derivados de Hidrocarburos

• Derivados: Glucosa, etanol (alcohol etílico).