Química Ambiental PDF

Capitulo introductorio Química Ambiental Diferencias, conceptos y nor mas Este libro específico sobre los daños al medio ambiente generado por pesticidas y productos químicos de la industria. E n l o s a ñ o s 7 0 s e...

Capitulo introductorio Química Ambiental Diferencias, conceptos y nor mas Este libro específico sobre los daños al medio ambiente generado por pesticidas y productos químicos de la industria. E n l o s a ñ o s 7 0 s e c o n c e p t u a l i z a l a p a l a b r a V E R D E c o n A M B I E N T E a r a í z d e l l i b r o d e R a c h e l C a r s o n “ P r i m a ve r a s i l e n c i o s a ” e s c r i t o e n 1 9 6 2 q u e d a p i e a u n a f i l o s o f í a a m b i e n t a l. Puede la Química ser Verde Existen dos puntos encontrados El que ve la química como toxicidad, contaminación y riesgo. La que ve las soluciones ambientales en el uso de la química. No debemos olvidar La química juega un rol de importancia en los procesos biológicos normales y en la vida cotidiana.  Desarrollo Sustentable fue definido, por la Comisión Mundial sobre Ambiente y Desarrollo en 1987, como “el desarrollo que satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las generaciones del futuro para atender sus propias necesidades”, según el informe Brundtland "Nuestro Futuro Común"  Estados Unidos en 1990, se aprobó la Ley de Prevención de la Contaminación. México en 1992 crea el Instituto Nacional de Ecología (INE) con atribuciones técnicas y normativas en materia de ecología, el cual evolucionó en 2012 al Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) como un organismo sectorizado en la SEMARNAT. Guatemala crea una comisión en los años 90 sobre Química Ambiental y en el año 2010 publica un compendio sobre Química Ambiental avalado por la USAID. MINISTERIO DE AMBIENTE El Congreso de la República de Guatemala en su decreto 90- 2000 da origen al Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales el 11 de diciembre del año 2000. https://www.marn.gob.gt/s/dsolidos/paginas/Normativa_1  Para cuantificar los residuos químicos, Trost en 1991 acuña el concepto de "economía atómica", como la cantidad de átomos de los reactivos que son incorporados en el producto. Por ejemplo, las reacciones de adición son completamente económicas atómicamente, pero las reacciones de sustitución resultan en pérdida parcial de átomos porque el grupo saliente necesariamente genera un residuo Síntesis de Ibuprofeno Quiralidad del ibuprofeno http://www.scielo.org.co/pdf/cein/v21n2/v21n2a09.pdf ECONOMÍA ATÓMICA El principio es: “Cuántos átomos se incorporan y cuántos se desechan en una reacción”. Los coproductos de la reacción pueden ser tóxicos y causar daños medio ambientales. H3C-(CH2)2-CH2OH + NaBr + H2SO4 = H3C-(CH2)2-CH2Br + NaHSO4 + H2O 1 2 3 4 5 6 El producto cuenta con: 4C, 9H, 1Br = 137g/mol Total de átomos: 4C, 12H, 5 O, 1Br, 1Na, 1S = 275g/mol % economía atómica= (masa molecular átomos usados/masa molecular total) * 100 % economía atómica = (137/275)*100% = 49.82% Utilizando esta información los químicos pueden encontrar otros métodos menos contaminantes, claro está que algunos productos, la mayoría, no provienen de una sola reacción, sino de una serie de reacciones que con frecuencia dejan varios coproductos o productos de desecho. EL CASO DEL IBUPROFENO El proceso inicial del ibuprofeno era: Economía atómica= (206/514.5)*100% = 40% Con el paso del tiempo la empresa se unió a otra y realizaron cambios en la producción de ibuprofeno, la economía atómica paso a ser: Economía atómica= (206/266)*100 = 77% El proceso se ha vuelto eficiente en un 37%, cantidad de contaminante que disminuyo a partir del cambio en el proceso de síntesis. Esto es lo que busca la Química Verde.  FACTOR E La economía atómica no incluye la consideración del uso de disolventes y medios de separación, en 1992, Sheldon propuso el "factor E" que definió como la relación en masa de residuos y productos (o cantidad en gramos de residuos por gramo de producto), considerando así, otro parámetro complementario de medición que toma en cuenta todos los materiales consumidos para obtener el producto puro, pero no incorporados en éste. En particular, la manufactura de productos químicos finos y farmacéuticos presentan los valores más elevados del factor E. FACTOR E http://www.isqch.unizar- csic.es/ISQCHportal/quimicaVerde.do?enlaceMenuDerecha=temas&enlaceMenuIzquierda=divulgacion  DIFERENCIAS ENTRE % economía atómica y factor E  PRINCIPIOS DE LA QUÍMICA VERDE Paul Anastas, quien junto con John Warner escribieron el libro “Green Chemistry: Theory and Practice” en 1998 es el texto donde aparecen los 12 principios de la Química Verde.  La Química Verde está enfocada en el diseño de procesos, la preparación y el uso de productos químicos con un potencial de contaminación y riesgo ambiental menor a los tradicionales, basados en diferentes tecnologías. Química Verde  La “Química Sustentable” expande su definición a sistemas más grandes que sólo a una reacción, contempla un enfoque holístico en el cual se incluyen la aplicación de la filosofía de la Química Verde, los principios de la Ingeniería Verde y el establecimiento de un programa multidisciplinario. Q u í m i c a S u s t e n t a b l e  Q u í m i c a A m b i e n t a l La Química Ambiental es la química del ambiente natural y de productos químicos contaminantes en la naturaleza. Así, la Química Verde se encarga de la "sustentabilidad del ambiente" ocupándose del asunto a nivel molecular, centránda principalmente en el diseño de productos y procesos químicos de riesgos reducidos, en el uso eficiente de materiales y energía, y en el desarrollo de recursos renovables. PRINCIPIOS GENERALES DE DERECHO INTERNACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE 1. Soberanía y Responsabilidad 2. Principios de buena vecindad y de cooperación internacional 3. Principio de Acción Preventiva 4. Principio de precaución 5. Obligación de indemnizar por daños 6. Principio de responsabilidad común aunque diferenciada 7. Principio del desarrollo sostenible A. Equidad Intergeneracional B. Uso sostenible de recursos naturales C. Integración de medio ambiente y desarrollo SIGUIENTE TEMA LUZ Y PARTÍCULAS LA ENERGÍA DEL FOTÓN DE LUZ AFECTA LA DESINTEGRACIÓN DE ALGUNAS PARTÍCULAS Factores que determinan la percepción del color La longitud de onda y la iluminación: es decir, cómo los objetos reflejan la luz. El efecto del área circundante: también llamado contraste simultáneo. El nivel de adaptación del observador: presencia de luz u oscuridad (a más oscuridad, más percibimos el azul [longitud de onda corta]). La memoria del color: los conocimientos del color característico de ciertos objetos influye en nuestra percepción. ¿Cómo percibimos los colores?  Los colores que percibimos son el resultado de la mezcla de las longitudes de onda reflejadas por los objetos; se puede decir que la luz es filtrada por la superficie sobre la que incide.  Existen tres tipos de longitudes de onda: Onda corta: color azul. Onda media: color verde. Onda larga: color rojo.  Los colores restantes (diferentes a estos tres) resultan de la mezcla de estas tres longitudes de onda. Longitud de onda plantas Moléculas en plantas Absorción de luz por las moléculas  Un objeto de color negro absorbe todas las longitudes de onda, desde luz UV hasta IR.  Las moléculas diatómicas no absorben luz visible, pero si luz UV, comprendida entre 50 y los 400 nm.  Considere previo, UV luego del violeta en el espectro y genera efectos moleculares y daños, pero del otro lado, rojo, esta IR, que tiene importancia en el efecto invernadero.  Debe considerarse que todos los átomos y moléculas tienen una región específica de absorción fuerte y nula y varían dependiendo de la estructura de la especie y los niveles energéticos de sus electrones. FILTRADO UV SOLAR POR O2 Y O3 ATMOSFÉRICO  El O2 por encima de la estratósfera filtra la mayor parte de la luz UV entre 120 y 220 nm, el resto es filtrado por O2 en la estratósfera., por debajo de 120 nm y por el N2.  El O2 también filtra los rayos UV entre 220 y 240 nm.  El ozono filtra los rayos UV entre 220 y 320 nm, estas están diseminadas en la estratósfera media y baja.  Varían entre O2 y O3 debido a su constitución molecular y sus niveles energéticos.  Entre O2 y O3 filtran rangos entre 220 y 280 nm (región UV-C), solo el O3 puede filtrar entre 290 y 320 nm pero no en su totalidad por lo que llega entre el 10 al 30% a la tierra (UV-B), atraviesan las longitudes de onda más cercanas a 320 nm.  En el rango UV de 320 a 400 nm ninguna estructura es capaz de filtrarla, por lo que la luz UV-A penetra hasta la tierra, sin filtros. FOTONES (Albert Einstein)  La energía de cada fotón se relaciona con la frecuencia v y la longitud de onda λ de la luz. E= hv = hc/λ.  H es constante de Plank (6.626218 x 10 -34 J s) y c es velocidad de la luz (2997925 x 10 8 m/s).  A partir de esta fórmula se deduce que cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la energía que se transfiere a la materia cuando la luz es absorbida.  El valor de hc es 119627 kJ/mol, por lo que para facilitar E=119627/λ  Según la entalpia, ДH°, la disociación de O2 a O requiere 498.4 kJ/mol, cantidad de energía requerida para eliminar enlace, por lo que: 498.4=119627/λ lo que deja λ=240 nm.  Reacciones fotoquímicas FOTÓLISIS  O2 + fotón (λ< 241 nm) → 2 O* O=O → O* + O*  ( el asterísco siempre representa estado excitado del átomo)  O2 → 2 O ∆H° = 498.4 kJ/ mol  E = 119627 KJ*nm/mol/ λ  λ = 119627 kJ * nm/ mol/ 498.4 kJ/mol = 240 nm esta es la energía de onda requerida para hacer fotólisis y descomponer un mol de oxígeno molecular.  Cuando se lleva a cabo la fotólisis es porque la molécula sufre un estado excitado que luego libera la energía y regresa a su estado fundamental pero cambiada liberando calor.  Las moléculas de ozono O3, no absorben luz visible cerca de los 400 nm por lo que, no dan lugar a la descomposición.  Ejercicio: A que longitud de onda se descompone el ozono si su entalpia es de 142.5 kJ/mol VARIACIÓN CON LA ALTITUD DE LA [O3] Y LA TEMPERATURA CONCENTRACIÓN DE GASES ATMOSFÉRICOS CONCENTRACIONES CONCENTRACIONES ABSOLUTAS RELATIVAS  Se expresan en atmósferas o  Se basan en fracción molar, que kilopascales o bar. es la relación de mezclas.  De acuerdo a la ley de gases  A nivel atmosférico se expresa ideales, la presión parcial es como partes por: millón (ppm), mil directamente proporcional a la millones (ppmm) y por billón molaridad, raramente usado en (ppb). gases.  CREACIÓN Y DESTRUCCIÓN NO CATALÍTICA DEL OZONO EN LA ESTRATÓFERA ENCIMA DE LA  La concentración de oxígeno molecular es mayor. ESTRATÓFERA  La intensidad de la luz UV-C es menor.  Por esto en la parte media de la estratosfera hay alta concentración  Aire ligero y de oxígeno molecular y cuando logra bajar una molécula de oxígeno concentraciones bajas. atómico puede reaccionar generando ozono, O3.  El oxígeno en forma  O + O2 → O3 + calor atómica.  Esta reacción se lleva en un espacio medio de la estratosfera  Las moléculas de dependiendo de la latitud. oxígeno atómico se forman por disociación  Áreas tropicales 25 km del O2 por fotones UV-C de la luz solar y  Latitudes medias 21 km posteriormente por  Regiones sub árticas 18 km colisión de oxígeno atómico vuelve a  O + O2 + M → O3 + M + calor (la función de M será absorber el calor formarse oxígeno liberado, por ejemplo N2) molecular.  Esta reacción da la temperatura a la estratósfera, mayor que la de más abajo. Fenómeno Inversión de temperatura.  Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA  El ozono absorbe longitudes de onda menores de 320 nm eficientemente.  320 nm corresponde a UV-C y UV- B que descompone el ozono a oxígeno molecular y atómico.  O3 + fotón (λ< 320 nm) → O2* + O*  O3 + O → 2 O2 Reacción lenta porque su energía de activación es de -18 kJ/mol.  Al proceso de descomposición y formación de ozono se le denomina Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA CICLO DE CHAPMAN. PROCESOS CATALÍTICOS DE DESTRUCCIÓN DE OZONO  Son especies atómicas y moleculares que reaccionan con el ozono sustrayendo un átomo de oxígeno, el producto sube arriba de la estratósfera donde vuelve a reaccionar con átomos de oxígeno para producir O2 y formar de nuevo X  X + O3 → XO + O2  XO + O → X + O2  Reacción global: X + O3 + XO + O → XO + O2 + X + O2  Reacción global ajustada: O3 + O → 2 O2 REACCION CATALÍTICA Nitrógeno (X)  Sube de la troposfera a la estratósfera como N2O y choca con oxígeno *, generando en su mayor parte N2 y O2, pero algunas  N2O + O* → 2 NO  NO + O3 → NO2 + O2  NO2 + O → NO + O2  O3 + O → 2 O2 Reacción global  Debe considerarse que la velocidad de la reacción depende de la concentración  Velocidad = k[NO][O3] REACCION CATALÍTICA OH (X) destructor capa de ozono arriba de 45 km  Proviene de agua y metano.  Se origina en la estratósfera al reaccionar O*  O* + CH4 → OH + CH3  OH + O3 → HOO (hidroperóxido) + O2  HOO + O3 → OH + 2 O2  2 O3 → 3 O2 Reacción global MECANISMOS CATALÍTICOS DE DESTRUCCIÓN DE OZONO MECANISMO I MECANISMO II X + O3 → XO + O2 X + O3 → XO + O2 X´ + O3 → X´O + O2 XO + O→ X + O2 XO + X´O →→ X + X´+ O2 __________________________ _______________________ O3 + O → 2 O2 Proceso global 2 O3 → 3 O2 Proceso global N2O5 + H20 → H2N2O6 → HNO3  CLORO Y BROMO COMO CATALIZADORES X  El cloro proviene de gases sintéticos que contienen cloro.  El cloro es un eficiente catalizador X del ozono.  Siempre se ha generado cloro de la tierra a la estratósfera por formación de cloruro de metilo por descomposición de vegetación y su interacción con iones cloruro.  Al llegar a la estratosfera se descomponen fotoquímicamente UV-C o por ataque de radicales OH. CH3Cl + UV-C → Cl + CH3 OH + CH3Cl → → Cl + otros productos  El cloro utiliza el mecanismo I para la destrucción del ozono. Pero el Cl no existe de esta forma sino como ClO (monóxido de cloro) que al no ser radical no genera destrucción de ozono. CLORO  Como moléculas catalíticamente inactivas provenientes de la troposfera están HCl y ClONO2 (ClNO3) nitrato de cloro ClO + NO2 ↔ ClONO2 Cl + CH4 → HCl + CH3 OH + HCl → H2O + Cl  Las concentraciones de ClONO2 y HCl siempre son mucho mayores y por tanto es poca la reacción con el ozono.  El cloro destruye cerca de 10 mil moléculas de ozono. BROMO  Reacciona por mecanismo I, al igual que el cloro.  La reacción de Br con metano es más lenta que la del cloro.  En la estratósfera permanecen las formas activas Br y BrO.  Las inactivas HBr y BrONO2 se descomponen fotoquímicamente eficientemente.  Por estos motivos el bromo, aunque hay menor concentración de él en la estratósfera, es más dañino para la capa de ozono.  Tanto del HCl como el HBr pasan de la estratosfera a la troposfera disueltos en agua y transportados a la tierra.  El bromo elimina entre 400 mil y 500 mil moléculas de ozono. COMPUESTOS QUÍMICOS QUE DESTRUYEN LA CAPA DE OZONO  Se les denomina compuestos  Estos son: antropogénicos.  CFC´s  En general son aquellos que no tienen un SUMIDERO troposférico.  HCFCs Esto significa que, no hay un  Halones método natural que degradación (compuestos a nivel de suelo o agua, lo que con bromo y hace que permanezcan en la tropósfera hasta que finalmente yodo) alcanzan la estratósfera y son descompuestos por los rayos UV-C y liberan sus halógenos. CLOROFLUOROCARBONOS  CFC-12 (CF2Cl2), es un gas a temperatura ambiente, pero puede licuarse bajo presión.  Se produce de la reacción de CCl4 con HF gaseoso.  CFC-11 (CFCl3), hierve a temperatura ambiente.  Vida media de CFC-11 de 60 años y CFC-12 de 105 años.  Han sido sustituidos por otros gases como butano o propano.  CFC-113 (CF2Cl-CFCl2).  Su transporte vertical no se ve afectado por el hecho de que su masa es mayor a la del N2 y del O2, lo que hace que migren de la tropósfera a la estratósfera hasta llegar a la parte media y alta donde aumentan los rayos UV-C donde se liberan átomos de cloro, como se ve:  CF2Cl2 + UV-C → CF2Cl + Cl  Luego se libera otra molécula de Cl  No absorben componentes de luz solar arriba de 290 nm generalmente requieren longitudes de onda menores a los 220 nm.  Otro compuesto que no tiene sumidero es CCl4 y se descompone también en estratósfera.  Los CFCs y CCl4 son SDO (sustancias disminuidoras de ozono), junto con metilcloroformo. SUSTITUTOS DE CFCs  Son productos que contienen en su estructura un hidrógeno, esto los hace degradables a nivel de tropósfera  OH + H-C- → H2O + C-radical libre → CO2 + HCl  Tanto el cloruro como el bromuro de metilo, aunque contienen una molécula de hidrógeno, una fracción de estas moléculas será eliminada en la tropósfera.  Los sustitutos son los HCFCs (hidrofluoroclorocarbonos)  CHF2Cl o HCFC-22 o CFC-22, tiene la capacidad de eliminar la capa de ozono, pero se degrada en 15 años, mucho menos que los respectivos CFCs.  CH3-CFCl2 y CH3-CF2Cl tienen el problema de contener mucho hidrógeno lo que los hace altamente inflamables.  Sustituto de CFC-12 son los HCF-134A, con punto de ebullición de -26°C y sustitutos de gases de refrigeración. Reaccionan para formar HF que por la fuerza del F no tiene la capacidad de destruir la capa de ozono.  Desgraciadamente en algunas ocasiones el HFC-134A y otros se degradan a TFA (ácido trifluoroacético) que se acumula en las plantas acuáticas. HALONES  Compuestos con Bromo y sin hidrógeno, CF3Br y CF2BrCl.  No tienen sumidero troposférico, por lo que van a la estratosfera y deterioran la capa de ozono pues generan radicales libres de Cl y Br.  El yoduro de metilo, generado en los océanos, la mayor parte de este encuentra un sumidero.  Susan Solomon y colaboradores plantean que cuando el bromo se mezcla con IO e I este podría participar destruyendo la capa de ozono por el mecanismo II.  La concentración de yodo es de 0.2 ppb, lo cual indica la poca relevancia en los daños a las capas de ozono.  En el caso del flúor cuando tiene contacto con la estratosfera se estabiliza al formar HF que es muy estable. ORBITA TERRESTRE Y SU INFLUENCIA EN LA CAPA DE OZONO. Gracias [email protected] TROPÓSFERA Química del aire a nivel del suelo  TROPÓSFERA Una de las características de la troposfera es su alto contenido de oxígeno molecular lo que resulta en la oxidación o carácter oxidante. Casi todos los gases naturales o contaminantes son oxidados en la tropósfera. Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-NC 2 25/08/2024 Agregar un pie de página Unidades de concentración de contaminantes atmosféricos Ozono urbano procesos de smog fotoquímico  EJEMPLO DE EFECTO CONTAMINACIÓN DE LA FOTÓSFERA GAS [ Normal ] + [ Aumento CO2 ] + [ Aumento N2O ] + [ Aumento CO] N2= 78% 0.80 0.788 0.764 0.6955 O2 = 21% 0.19 0.186 0.179 0.164 Ar = 01% 0.007 0.0045 0.0069 0.0062 CO2= 0.04%+3% 0 0.068 =0.019 0.0186 0.0170 N2O = 0+5% 0.1136= 0.031 0.0284 CO = 0+10% 0.357= 0.0891 Calcule, como varía la concentración de nitrógeno y de oxígeno, si la contaminación aumenta en 15 partes de N2O, 15 partes de CO, 5 partes de O3 y 8 partes de COVs 4 25/08/2024 Agregar un pie de página  N2 = PM = 28 O2 = PM = 32 Ar = PM = 39.95 CO2= PM = 44 N2= 78 partes/28 = 2.786 x= 0.80 0.788 O2 = 21 partes/32= 0.656 x=0.19 0.186 Ar = 1 parte/39.95= 0.025 x=0.0072 Moles totales = 3.467 CO2 = 3 partes/ 44 = 0.068 Moles totales = 3.535 5 25/08/2024 Agregar un pie de página  Unidades de concentración de contaminantes ambientales Moléculas de un gas por cm3 de aire Microgramos de una sustancia por metro cúbico de aire Moles de un gas por litro de aire Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA 6 25/08/2024 Agregar un pie de página  SMOG FOTOQUÍMICO Se forma cuando se producen niveles altos de ozono, producido por la luz, a nivel de la baja fotósfera. Algunos lo definen como “una capa de ozono en un lugar erroneo”. Los principales reactivos generadores son hidrocarburos con combustion incomplete y el óxido nítrico, NO Tambien puede producirse por disolventes, combustibles líquidos y otros compuestos orgánicos, todos volátiles (COVs) Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA 7 25/08/2024 Agregar un pie de página  COVs + NO + O2+ luz solar→ O3 + HNO3+ compuestos orgánicos Son considerados contaminantes primarios COVs, hidrocarburos y NO Son considerados contaminantes secundarios ozono y HNO3, los productos de la reacción de los contaminantes primarios. Los COVs más reactivos son los C=C puesto que pueden adicionar radicales libres, principalmente necesitados de compartir electrones. Cuando el combustible se quema en presencia de aire bajo una llama caliente se forman óxidos de nitrógeno N2 + O2 → 2NO Se produce NO o NO2 que son los responsables de la niebla amarillenta, estos gases absorben la luz visible cerca del violeta 8 25/08/2024 Agregar un pie de página 9 25/08/2024 Agregar un pie de página  Condiciones del smog fotoquímico 1. Presencia de tráfico que emita altas cantidades de COVs, hidrocarburos y NO 2. El tiempo debe ser cálido. 3. Debe haber poco movimiento de masas (poco viento) Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA 10 25/08/2024 Agregar un pie de página Agregar un pie de página  Gases trazas de aire limpio Química troposférica La atmosfera recibe gases naturales de volcanes y fuentes biológicas parcialmente oxidados, CO y SO2 y otros compuestos de hidrógeno como H2S, NH3. Haluros y Gases oxidados Ninguno reacciona con el oxígeno molecular. Haluros, dióxido de carbono y trióxido de La reacción se inicia en presencia de OH , este se azufre no son reactivos en la tropósfera pues forma cuando una fracción de átomos excitados de ya no pueden oxidarse más. oxígeno generados por descomposición fotoquímica del ozono reacciona con H2O de la Lo que sucede es que se depositan en la siguiente forma: superficie terrestre por disolución con gotas O3 + UV-B→ O2* + O* de lluvia. O* + H2O→ 2OH Este gas genera oxidación de los gases de la tabla, excepto HCl. (siguiente diapositiva) Sin presencia de OH y HOO no se eliminarían los gases , como hidrocarburos de combustión de vehículos –COVs- por lo que se le ha llamado “aspiradora troposférica. CH4 + 2 O2 + OH cat → CO2 + 2H2O 12 25/08/2024 Agregar un pie de página  Gases naturales emitidos a la atmósfera Fuentes CH4 Descomposición biológica anaeróbica NH3 Descomposición biológica anaeróbica H2S Descomposición biológica anaeróbica HCl Descomposición biológica anaeróbica, volcanes CH3Cl Océanos CH3Br Océanos CH3I Océanos CO CH4, atmosférico, fuegos SO2 Volcanes NO Rayos 13 25/08/2024 Agregar un pie de página  PRINCIPIOS DE REACTIVIDAD EN LA TROPOSFERA La reacción de un gas atmosférico inicia con OH , que se lleva a cabo con moléculas que contengan enlaces múltiples y se adhiere al átomo donde se genera el enlace múltiple. En principio las reacciones espontaneas radicalarias tienen a generar productos estables, o sea con enlaces fuertes. El producto de la reacción con O2 sería CO2 que generaría enlaces más débiles. En esas moléculas no hay reacción, en cambio por ejemplo en el SO2, sí. + O S O + OH → O S O OH O=C=O O::C::O 14 25/08/2024 Agregar un pie de página  Los radicales OH no se adicionan al CO2, ya que solo contiene enlaces fuertes C=O. Pero en el CO si se adiciona el OH en un proceso exotérmico. CO + OH → COOH HO-C =O En cambio, no se adiciona en especies totalmente oxidadas como CO2, SO3 o N2O5 porque los procesos son endotérmicos. El N2 tampoco reacciona con el OH porque el enlace que se formaría sería más débil. Moléculas con enlaces múltiples que son reactivos, pero con hidrógeno, el OH reacciona por abstracción de un átomo de H para formar agua y un radical libre. Existe un proceso de neutralización. NH3 + OH → NH2 + H2O CH4 + OH → CH3 + H2O H2S + OH → SH + H2O CH3Cl + OH → CH2Cl + H2O Todas las reacciones son exotérmicas y generan agua como molécula muy estable. La única limitante es la energía de activación requerida. 15 25/08/2024 Agregar un pie de página 16 25/08/2024 Agregar un pie de página  Algunos gases son afectados por rayos UV-A como el formaldehido H2CO + UV-A (λ