TRABAJO PRÁCTICO LLUVIA ÁCIDA

TRABAJO PRÁCTICO LLUVIA ÁCIDA
La idea de este TP es relacionar contenidos de Química del Ciclo Superior con contenidos
de Geografía y Biología del Ciclo Básico, como así también, lograr que los alumnos de 4º
año reproduzcan el TP para los alumnos de 1º año. Al tratar en clase los fenómenos de
contaminación se los explica teóricamente; el experimento esta propuesto para estudiar el
fenómeno de la precipitación ácida utilizando un modelo dinámico, ya que trataremos de
generar en el Laboratorio los procesos que a gran escala ocurren naturalmente por la
acción antropogénica.
El impacto que causan los gases disueltos en el agua de lluvia, se puede llevar a una
escala de Laboratorio, resultando una actividad potencialmente motivadora para el
alumno.
Primera Parte: Generación de lluvia ácida
Materiales: un dispositivo completo de destilación simple, un tubito de vidrio, una
manguera para conexión, un embudo de vidrio grande, una cápsula de porcelana, papel
de pH, 4 erlenmeyer de 150 o 250 ml, 2 mecheros Bunsen (o de alcohol, si seguimos sin
gas), trípode, tela metálica, aros, agarraderas varias, 3 soportes universales, azufre en
polvo, solución de BaCl2.
Desarrollo: el aparato que necesitamos consta de dos dispositivos:
1. El generador del producto contaminante.
2. El equipo de destilación, donde se genera el vapor de agua que será contaminado por
el gas generado en el dispositivo 1.
En la cápsula de porcelana se coloca la cantidad necesaria de azufre en polvo que se va
a quemar, tapándola con el embudo de vidrio, colocado sobre ésta de manera invertida.
A la salida del embudo se conecta el extremo de una manguera y el otro extremo lo
introducimos en el tubo de vidrio que atraviesa el tapón del balón de destilación. El resto
del aparato es el de destilación simple.
En el balón de destilación se coloca agua y unos trocitos de material poroso para evitar
ebulliciones bruscas (no sé si esto será necesario si usamos calentadores de alcohol, ya
que no sé si lograremos una destilación muy fuerte).
Se hace destilar agua, cuando comienza a gotear en el erlenmeyer, se prende el azufre.
El dióxido de azufre se forma según la siguiente reacción: S + O2 → SO2 El gas que se
genera escapa hacia el balón, donde entra en contacto con el vapor de agua que se está
produciendo, una pequeña parte de gas se disuelve en él y éste se condensa y lo
recogemos en el erlenmeyer. La solución así obtenida tendrá diferentes pH según la
cantidad de azufre quemado que se hizo reaccionar: SO2 + H2O → H2SO3 El proceso de
disolución consiste en la formación de ácido sulfuroso.
Nota: evitar la producción muy abundante de SO2, ya que un exceso no se disolverá
en el agua y escapará al ambiente, aunque no es muy tóxico su inhalación es
irritante.
Medir el pH del agua de la canilla, medir el pH en diferentes momentos del proceso.
Recoger y rotular, indicando el pH, en distintos erlenmeyer, la lluvia ácida.
En un tubo de ensayo colocar una pequeña porción de agua de cada erlenmeyer, probar
con unas gotas de BaCl2 la presencia de sulfitos o sulfatos, que es positiva cuando
aparece un precipitado blanco: SO4 -2 + Ba+2 → BaSO4(pptado blanco)
Segunda Parte: Efectos de la lluvia ácida
Materiales: la lluvia ácida obtenida en la primera parte, diseñar un dispositivo para
germinación, diferentes semillas: alpiste, maíz, poroto, hojas verdes de árboles, cáscaras
de diferentes frutos: manzana, naranja, tiza, granallas de cinc, clavos de hierro, cajas de
Petri.
Desarrollo: colocar en diferentes cajas de Petri, rotuladas, las diferentes sustancias
sobre las cuales queremos observar el efecto de la lluvia ácida. Por otro lado realizar las
germinaciones de las diferentes semillas y regarlas con la lluvia ácida; teniendo una de
testigo regada con agua de la canilla. Observar en cual germina primera y la cantidad de
semillas germinadas en cada uno.
SIMULACIÓN E IMPACTO DE LA LLUVIA ÁCIDA
Otra sugerencia experimental para analizar el problema ambiental de la lluvia ácida. Se
propone una experiencia en la cual se prepara en el Laboratorio lluvia ácida y
posteriormente se estudia el impacto que tiene sobre algunos materiales.
Materiales: quitazatos, manguera, erlenmeyer, tapón de goma, probetas, cápsulas de
Petri, bicarbonato de sodio, láminas de cobre, sulfito de sodio, ácido nítrico concentrado,
solución de HCl 2 M, semillas varias, hojas verdes, algodón, clavos, granallas de cinc,
papel pH.
Desarrollo: un quitazato provisto de manguera y un erlenmeyer que contiene 100 ml de
agua potable. En reacciones separadas dentro de un quitazato se producen los gases
ambientales como CO2, NO2 y SO2, estos gases se burbujean en el agua potable
contenida en el erlenmeyer, por un tiempo aproximado de 30 segundos.
Los gases en estudio se obtienen a partir de las siguientes reacciones:
NaHCO3(s) + HCl(dil) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)
3 Cu(s) + 8 HNO3(c) → 3 Cu(NO3)2(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g) (durante esta reacción se
puede producir succión entre los contenidos del quitazato y el erlenmeyer)
NO(g) + ½ O2 → NO2
Na2SO3(s) + 2 HCl(dil) → 2 NaCl(aq) + H2O(l) + SO2(g)
Una vez obtenidas las disoluciones de los gases en estudio, se mide el pH a cada una de
ellas mediante papel pH. A continuación se colocan alrededor de 20 ml de cada
disolución en cápsulas Petri rotuladas, luego se introducen los distintos materiales.
Las semillas se envuelven en algodón humedecido en cada disolución y se va
adicionando pequeñas cantidades de las disoluciones respectivas, de tal manera de
mantener húmedo el algodón y la semilla, durante todo el tiempo que dure la experiencia.
Una vez que la semilla humedecida con agua potable (testigo) haya germinado,
suspender la experiencia y comparar las germinaciones en las cápsulas. Registrar las
observaciones a partir del comienzo de la experiencia.
Tabla para el impacto de la lluvia ácida sobre los materiales
SISTEMA
Agua potable
Agua-CO2
Agua-NO2
Agua-SO2
pH
6.5
5.5
3.3
2.01
HOJAS
SEMILLAS
HIERRO
CINC