Conceptos Fundamentales de Química y Biología Ambiental: Mezclas, Átomos, la Tierra y Contaminación

Tipos de Mezclas y sus Diferencias

Clasificación de las Mezclas

  • Mezclas Heterogéneas: Presentan un aspecto irregular y sus componentes se pueden distinguir a simple vista.
  • Mezclas Homogéneas (Disoluciones): Presentan un aspecto uniforme y sus componentes no se distinguen fácilmente. Ejemplo: agua con azúcar.

Concepto de Concentración y Fórmulas

Concentración: Cantidad de soluto presente en una disolución.

  • Concentración (gr/L) = (gramos de soluto / litros de disolución) * 100% (Expresado en porcentaje en masa/volumen)
  • Concentración (%) = (gramos de soluto / gramos de disolución) * 100% (Expresado en porcentaje en masa)
  • Concentración (%) = (litros de soluto / litros de disolución) * 100% (Expresado en porcentaje en volumen)

Estructura Atómica y Molecular

Conceptos Básicos

  • Anión: Ion con carga negativa.
  • Ion: Agrupación de átomos que poseen carga eléctrica debido a la pérdida o ganancia de uno o más electrones.
  • Número Atómico: Número que designa a cada elemento químico y representa el número de protones en su núcleo.
  • Número Másico: Suma del número de protones y neutrones en el núcleo de un átomo.
  • Catión: Ion con carga eléctrica positiva.
  • Isótopo: Átomo que tiene el mismo número atómico que otro, pero diferente número másico (diferente número de neutrones).

Diferencias entre Elemento, Molécula y Compuesto

  • Elemento: Sustancia pura formada por átomos del mismo tipo, representados en la tabla periódica (metales, no metales, gases nobles). La *valencia* se refiere a la capacidad de un átomo para formar enlaces.
  • Molécula: Unión de dos o más átomos, iguales o diferentes. Ejemplo: H2 + O → H2O.
  • Compuesto: Sustancia formada por la unión de dos o más *elementos* diferentes en proporciones definidas. Ejemplo: H2 + CO2 → H2CO3 (ácido carbónico).

Cálculo de la Masa Molecular

  • M.M. (P2) = 31 x 2 = 62 u.m.a (unidades de masa atómica)
  • M.M. (PK) = 31 + 39 = 70 u.m.a
  • M.M. (K2) = 39 x 2 = 78 u.m.a

El Sol, la Tierra y sus Características

El Sol

El Sol es una estrella amarilla que se formó hace aproximadamente 5 mil millones de años y se espera que continúe brillando por otros tantos. Sus capas principales son:

  • Núcleo
  • Fotosfera
  • Cromosfera
  • Corona

La Tierra y sus Movimientos

La Tierra es un planeta que gira alrededor del Sol describiendo órbitas casi circulares. Presenta dos movimientos principales:

  • Movimiento de Traslación: La Tierra gira alrededor del Sol, completando una órbita en aproximadamente 365 días y 6 horas.
  • Movimiento de Rotación: La Tierra gira sobre su propio eje, completando una rotación cada 24 horas, lo que da lugar al día y la noche.

La Eclíptica

La eclíptica es la línea curva que describe el movimiento aparente del Sol visto desde la Tierra a lo largo de un año. Este movimiento, junto con la inclinación del eje terrestre, es responsable de las estaciones y de la variación en la duración de los días y las noches (primavera, verano, otoño, invierno).

Capas de la Atmósfera

La atmósfera terrestre está compuesta principalmente por nitrógeno (N2, 78.1%), oxígeno (O2, 20.94%) y otros gases como dióxido de carbono (CO2), argón (Ar), neón (Ne), vapor de agua y ozono (O3). La frontera con el espacio exterior no está claramente definida. Las capas principales son:

  • Troposfera: Se extiende hasta aproximadamente 12 km de altitud. En ella ocurren los fenómenos meteorológicos (lluvia, viento, etc.) y la temperatura disminuye con la altura.
  • (Se deben añadir el resto de capas: Estratosfera, Mesosfera, Termosfera y Exosfera, con sus características)

Capas de la Tierra (Estructura Interna)

La estructura interna de la Tierra se divide en varias capas:

  • Litosfera
  • Astenosfera
  • Mesosfera
  • Endosfera (Núcleo)

Subdivisiones:

  • Corteza
  • Manto superior
  • Manto inferior
  • Núcleo externo
  • Núcleo interno

Volcanes

Los volcanes se forman cuando la litosfera se fractura debido a la energía interna de la Tierra. Los materiales fundidos, denominados magma, salen al exterior. Partes de un volcán:

  • Cono volcánico
  • Cráter
  • Chimenea
  • Cámara magmática (Foco)

Un *géiser* es una fuente termal que entra en erupción periódicamente, expulsando una columna de agua caliente y vapor.

Terremotos

Los terremotos son movimientos bruscos de las placas litosféricas debido a la energía interna proveniente de la astenosfera. Suelen ocurrir en los límites de las placas y pueden ser destructivos. Elementos relacionados:

  • Escarpe de falla
  • Frente de ondas sísmicas
  • Estación sismológica
  • Falla
  • Hipocentro (Foco)
  • Epicentro

Conceptos Básicos del Movimiento

Representación del Movimiento

El estudio del movimiento requiere definir conceptos básicos como posición, desplazamiento, velocidad y aceleración.

Velocidad y Aceleración

Velocidad media: Relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado.

v = (s – s0) / t

Unidades: m/s, km/h. Conversión: 1 m/s = 3.6 km/h

(Se debe añadir la definición y fórmula de la *aceleración*)

Factores Ambientales y Ecología

Factores Ambientales

Son aquellos que afectan directa o indirectamente, a corto, medio o largo plazo, a la totalidad de los seres vivos y a las actividades humanas.

Tipos de Factores Ambientales

  • Factores Abióticos:
    • Climáticos: Presión, temperatura, humedad, etc.
    • No climáticos: Turbidez, salinidad, etc.
  • Factores Bióticos:
    • Factores alimenticios
    • Relaciones intraespecíficas
    • Relaciones interespecíficas

Ecología y Medio Ambiente

  • Ecología: Ciencia que estudia las interacciones de los organismos con el ambiente y entre sí, así como el resultado de estas interacciones.
  • Medio Ambiente: Marco en el que se desarrolla la existencia de los seres vivos.

Población y Relaciones Intraespecíficas

Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un área geográfica determinada y cuyos individuos pueden, potencialmente, reproducirse entre sí. Las *relaciones intraespecíficas* son las interacciones que se establecen entre los individuos de una misma población.

Red Trófica (Ejemplo)

Una red trófica representa las relaciones alimentarias entre los organismos de un ecosistema. Ejemplo:

  • Productores: Lechuga, trigo, hoja.
  • Consumidores primarios: Lombriz, conejo, ratón.
  • Consumidores secundarios/terciarios: León, tigre, lince.

Contaminación e Impacto Ambiental

Contaminación e Impacto Ambiental

  • Contaminación: Presencia en el ambiente de cualquier agente (contaminante) que produce consecuencias negativas sobre el medio ambiente.
  • Impacto Ambiental: Conjunto de posibles efectos negativos sobre el medio ambiente, resultantes de una acción o actividad.

Impactos sobre la Hidrosfera

(Se debe desarrollar este apartado. Ejemplos: contaminación del agua por vertidos industriales, eutrofización, etc.)

Impactos en la Atmósfera

Producidos por emisiones gaseosas y sólidas a la atmósfera. (Se debe desarrollar este apartado. Ejemplos: lluvia ácida, efecto invernadero, destrucción de la capa de ozono, etc.)

Diferencia entre Ácidos y Bases

Los ácidos y las bases son dos tipos de sustancias con propiedades características:

  • Ácidos: Tienen sabor agrio, *colorean de rojo* el papel tornasol (indicador) y reaccionan con las bases en un proceso de *neutralización*, en el que ambos pierden sus características. (Añadir ejemplos)
  • Bases: Tienen sabor amargo, *colorean de azul* el papel tornasol y reaccionan con los ácidos en un proceso de neutralización. (Añadir ejemplos)

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