Dióxido de carbono

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PROYECTO INTEGRADOR

Dióxido de carbono

Sofia Isabel Cardenas AnguloDiana Laura Uvario RamirezAna Julieta Flores Ponce

PARCIAL 2

Introducción

Molécula

Oxígeno

Carbono

¿Quien descubrio el oxígeno?

¿Quien descubrio el carbono?

¿Donde se encuentran sus componentes?

CO2

Configuración electrónica

Aplicaciones

Medidas de seguridad

Riesgos a la salud

Historia

Nomenclaturas

Propiedades químicas

Propiedades físicas

Conclusion

Referencias

ÍNDICE

PARCIAL 1

INTRODUCCIÓN

La química, presente en todo, nos permite entender que estamos formados por átomos con diferentes combinaciones de partículas. Un ejemplo es el aire que respiramos, del cual inhalamos oxígeno y exhalamos dióxido de carbono, un compuesto producido naturalmente por el cuerpo. Además, el dióxido de carbono también se genera al quemar combustibles fósiles y es un factor clave en el calentamiento global y el efecto invernadero. Con el fin de profundizar nuestros conocimientos, es importante conocer mejor este compuesto común pero poco comprendido.

MOLÉCULA

La molécula del dióxido de carbono esta conformada por dos átomos de oxígeno unidos a un mismo átomo de carbono.

CO2

Etímología. Viene de"oxys" que significa "ácido" y "genes", "generador". Se atribuye al químico Antoine Lavoisier, quien creía que se trataba de un elemento esencial para la generación de ácidos.

Oxígeno

¿Sabías que?

Info

Karl Wilhelm

Info

¿Quién descubrió el Oxígeno?

Antoine Lavoisier

Joseph Priestly

El descubrimiento del oxígeno se produjo entre 1772 y 1773 por parte del químico sueco, de origen alemán,Karl Wilhelm Scheele(1742-1786). Por esa misma época, el britanico Joseph Priestly (1733-1804) también descubrió el oxígeno de manera independiente.

El frances Antoine Lavoisier (1743-1794) fue le primero en publicar un estudio sobre este elemento químico en 1771.

¿Sabías que?

'La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma'

-Antoine Lavoisier

Etimología. Del francés charbone, y este acuñado por el químico francés Antoine-Laurent de Lavoisier a partir del latín carbo, "carbón", en última instancia del protoindoeuopeo *ker-.

¿Sabías que?

carbono

¿Sabías que?

El carbono no fue creado como algunos piensan , es un elemento químico que ha estado presente en la naturaleza desde hace mucho tiempo, fue identificado por primera vez por el químico y médico escocés Joseph Black en el año 1750 y es un subproducto del metabolismo celular de todos los seres vivos. .En 1789, Lavoisier incluyó al carbono en su lista de elementos químicos en su famoso libro "Tratado Elemental de Química".

¿Quién descubrió el carbono?

En realidad..

¿Dónde se encuentran?

Contextualiza tu tema con un subtítulo

El oxígeno está presente en el aire con concentraciones de alrededor del 21%. El oxígeno se encuentra presente en fase gaseosa sin olor, color o sabor (en condiciones atmosféricas).

Oxígeno

El carbono está presente en las partes vivas y no vivas del planeta, como un componente en los organismos, las rocas, los gases atmosféricos y el agua.

Carbono

Historia

El CO₂ se obtiene de fuentes naturales y procesos industriales, como la fermentación de azúcares y la combustión. Es un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático, por eso la importancia de su manejo responsable.

La actividad humana, como la quema de combustibles fósiles, la deforestación y la agricultura intensiva, ha aumentado los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera. Esto ha llevado a un aumento de la temperatura global y a cambios en el clima, como la acidificación de los océanos y el aumento del nivel del mar. Contribuye al calentamiento global.

En la industria, el CO₂ se usa para carbonatar bebidas, extinguidores , preservar alimentos y como reactivo en la producción de químicos. Es fundamental en tecnologías de captura de carbono para mitigar emisiones de gases de efecto invernadero.El dióxido de carbono tiene la función de mantener el calor de la atmósfera evitando que la Tierra se congele. Este fenómeno se llama efecto invernadero.

¿De donde se obtiene?

¿Para qué se usa?

Impacto ambiental

El dióxido de carbono es un gas vital en la vida cotidiana y en aplicaciones industriales. Es un subproducto de la respiración y un componente esencial en la fotosíntesis, donde se produce oxígeno y glucosa.

¿QUÉ ES?

¿Sabías que?

EL CO2..

1-Industria de bebidas: Se utiliza para carbonatar refrescos y cervezas. El CO₂ se disuelve en el líquido, creando burbujas que mejoran la experiencia sensorial.2-Agricultura: En invernaderos, se añade CO₂ para estimular el crecimiento de las plantas. Un aumento en la concentración de CO₂ puede incrementar la fotosíntesis.3-Producción de productos químicos: Se emplea como materia prima en la fabricación de productos como el metanol y la urea, que son fundamentales para la industria química y de fertilizantes.4-Industria alimentaria: Se utiliza en el envasado de alimentos para extender su vida útil. El CO₂ puede desplazar el oxígeno en el envase, reduciendo la oxidación y el crecimiento de bacterias.5-Tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CAC): En procesos industriales, se captura el CO₂ emitido y se almacena para mitigar el cambio climático.6-Extintores de incendios: El CO₂ se utiliza en extintores para sofocar incendios, ya que su alta densidad desplaza el oxígeno alrededor del fuego.7-Criogenia: En forma de hielo seco (CO₂ sólido), se usa para la conservación de productos perecederos y en aplicaciones de refrigeración.8-Producción de polímeros: Se usa en la producción de plásticos y otros materiales mediante procesos como la polimerización.

Aplicaciones a la vida cotidiana y ejemplos concretos de su uso

• Agricultura: abonado.

• Alimentación: presente por ejemplo en las bebidas carbonatadas.

• Refrigeración: utilizado como líquido refrigerante.

• Medicina: entre los que se encuentran

• Ventilación en cirugías.

• Tratamientos estéticos.

• Tratamiento para problemas circulatorios.

• Tratamiento de heridas craneales.

Climatización responsable y un buen aislamiento térmico para reducir el consumo en climatización.

Comprobar la etiqueta energética

Integrar hábitos de economía circular Integrar hábitos de economía circular

Medidas de prevención y control

RIESGOS PARA LA SALUD

Respirar altas concentraciones de dióxido de carbono de manera prolongada puede conducir a cuadros como hipercapnia – el envenenamiento por CO2. Con síntomas como alta presión sanguínea, enrojecimiento de la piel, espasmos musculares y respiratorios, dolores de cabeza,,debilidad,cansancio. náuseas/vómitos,pérdida del conocimiento y/o convulsiones. Sus normas de seguridad para su manejo son: Vigilar el nivel de bióxido de carbono. Evacuar el personal a zonas seguras. Utilizar equipos de respiración autónoma cuando entren en el área a menos que esté probado que la atmósfera es segura. Ventilar la zona.

LINEA DEL TIEMPO

Evolución del compuesto

El CO₂ se empieza a entender más profundamente en contextos industriales, así como su rol en la respiración, la fotosíntesis y el cambio climático.

INVESTIGACIÓN

SIGLO XIX-XX

Descubre el "aire fijo" (dióxido de carbono) al calentar carbonato de calcio con ácidos. Estudia las capacidades caloríficas de diferentes sustancias.

Dato

Joseph Black

1750

Realiza experimentos sobre la combustión del carbón en envases cerrados, observa que la masa de cenizas es menor que la del carbón original y se refiere a una sustancia invisible como "gas".

Jan Baptista van Helmont

Siglo XVII:

NOMENCLATURA

NOMENCLATURA

NOMENCLATURA

¿QUÉ ES?

¿Qué es?

¿QUÉ ES?

Nomenclaturas

QUÍMICAS

SISTEMATICA

Dióxido de carbono

STOCK

Óxido de carbono (IV)

TRADICIONAL

Anhídrido carbónico

Estructura de

LEWIS

Carbono= n=2 l=1 m=0 s=1/2 UC= 2p2Bloque=p

Oxígeno: n=2 l=1 m=-1 s=-1/2 UC=2p4 Bloque=p

Números

cuánticos

Oxígeno:

Carbono:

¿QUÉ ES?

¿Qué es?

¿QUÉ son?

¿QUÉ son?

GRÁFICA

Carbono:1s2,2s2,2p2

Oxígeno: 1s2,2s2,2p4

CONFIGURACIÓN

CONFIGURACIÓN

CONFIGURACIoNES ELECTRÓNICAS

NÚMEROS CUANTICOS Y ESTRUCTURA DE LEWIS

DESARROLLADA

PROPIEDADES

FÍSICAS

En estado gaseoso, el dióxido de carbono se encuentra en mayor cantidad en la atmósfera a unos 20 a 25 grados Celsius. En estado sólido, el gas solo puede cambiar de estado con temperaturas menores a -78 grados Celsius, llamándose hielo seco. En estado líquido, se aplica la ley de Henry, que estipula que un gas puede ser disuelto en el agua sólo cuando la cantidad y la presión es directamente proporcional a aquel que ejerce el gas sobre el líquido.

Punto de ebullición y fusión:-78,5 ºC, -56,6 ºC.

Solubilidad:Alta,cada volumen de agua disuelve 0,9 volumen de CO2

Densidad:1,997 g/dm3 (0ºC).

Viscosidad:0,07 cP a −78 °C.

Masa molar: 44,01 g/mol.

Color, sabor u olor:Sin sabor, solor u olor.

Reactividad con otros compuestos: El CO₂ es generalmente considerado un compuesto químicamente estable. Sin embargo, puede reaccionar con ciertos compuestos:Con bases: Reacciona con bases para formar carbonatos. Por ejemplo, con hidróxido de sodio (NaOH) forma carbonato de sodio (Na₂CO₃). Con agua: Forma ácido carbónico (H₂CO₃), que es un ácido débil y se descompone en bicarbonato y carbonato. Con algunos metales: A altas temperaturas, puede reaccionar con metales activos como el magnesio (Mg) para formar óxidos y carbonatos.

Potencial de oxidación o reducción: Oxidación: El carbono en CO₂ tiene un estado de oxidación de +4. Esto significa que puede actuar como un agente oxidante en ciertas reacciones. Reducción: En reacciones de reducción, el CO₂ puede ser reducido a compuestos como el metano (CH₄) en procesos biológicos o industriales.

Estabilidad química: El CO₂ es bastante estable a temperatura y presión ambiente. Su estabilidad se debe a la fortaleza de los enlaces C=O y a su baja reactividad con muchas sustancias. Sin embargo, en condiciones extremas (como alta temperatura o presencia de catalizadores específicos), puede descomponerse o reaccionar.

PROPIEDADES

QUÍMICAS

Tipo de enlaces (iónico, covalente): En el CO₂, los átomos de carbono y oxígeno están unidos por enlaces covalentes. El CO₂ tiene dos enlaces covalentes dobles (C=O) entre el carbono y cada oxígeno, lo que le confiere una estructura lineal y simétrica.

Conclusiones

Para concluir, es esencial destacar la importancia del dióxido de carbono (CO₂) en nuestra vida cotidiana. Este proyecto nos permitió profundizar en la estructura, historia e impacto del CO₂. Hemos aprendido que el CO₂ es crucial para la vida, siendo un componente fundamental en la fotosíntesis y el ciclo del carbono, lo que lo convierte en un elemento vital para la existencia en la Tierra. Sin embargo, aunque el CO₂ es esencial para los procesos naturales, su exceso en la atmósfera contribuye al cambio climático, subrayando la necesidad de equilibrar sus niveles. Comprender la química del CO₂ no solo nos ayuda a apreciar su rol en la naturaleza, sino que también es fundamental para abordar problemas ambientales y mejorar nuestra calidad de vida. En resumen, el dióxido de carbono es clave en numerosos procesos biológicos y ambientales, y su estudio resalta la importancia de la química en la vida diaria y en la salud del planeta.Y fue muy enriquecedor conocer más a este común pero increiblemente desconocido compuesto.

"El dióxido de carbono es esencial para la vida en la Tierra, ya que, aunque en exceso puede ser perjudicial, es clave en procesos vitales como la fotosíntesis y el ciclo del carbono."-Anonimo

¿Sabías que?

¡Gracias por su atención!

REFERENCIAS

• Ondarse Álvarez, D. (2024, 16 de agosto). Dióxido de carbono. Enciclopedia Humanidades. Recuperado el 18 de octubre de 2024, de https://humanidades.com/dioxido-de-carbono/
• Rodríguez, H. (2022, mayo 14). Oxígeno (O): Propiedades químicas del elemento de la tabla periódica. National geographic. https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/propiedades-oxigeno-o_18219

• Intoxicación por monóxido de carbono. (2024, 16 julio). Argentina.gob.ar. https://www.argentina.gob.ar/salud/glosario/intoxicacionpormonoxidodecarbono#:~:text=Debilidad,del%20conocimiento%20y%2Fo%20convulsiones
• El dióxido de carbono y la calidad de aire. (s. f.). https://www.tfm.pe/noticias/mantener-el-balance-el-dioxido-de-carbono-y-la-calidad-de-aire#:~:text=Respirar%20altas%20concentraciones%20de%20di%C3%B3xido,dolores%20de%20cabeza%2C%20y%20m%C3%A1s
• Dióxido de carbono | Signos vitales – Climate Change: Vital Signs of the Planet. (s. f.). Climate Change: Vital Signs Of The Planet. https://climate.nasa.gov/en-espanol/signos-vitales/dioxido-de-carbono/?intent=111#:~:text=El%20di%C3%B3xido%20de%20carbono%20(CO,procesos%20naturales%20como%20erupciones%20volc%C3%A1nicas
• De Enciclopedia Significados, E. (2023, 28 abril). Qué es el Dióxido de Carbono (CO₂) en Química. Enciclopedia Significados. https://www.significados.com/dioxido-de-carbono/
• Admin. (2017, 14 julio). Diagrama de fases del agua - evaporacion - condensacion. Quimica Organica. https://www.quimica-organica.com/diagrama-de-fases/
• CO2 / óxido de carbono (IV). (s. f.). https://www.formulacionquimica.com/CO2/#google_vignette
• Vázquez, D., & Vázquez, D. (2023, 27 abril). Fórmula química del dióxido de carbono: CO2. Química. https://quimica.diaonia.com/formula-quimica-del-dioxido-de-carbono-co2/
• Álvarez, D. O. (2024, 16 agosto). Dióxido de Carbono: formación, propiedades y características. Enciclopedia Humanidades. https://humanidades.com/dioxido-de-carbono/

4.Número cuántico de espín (mₛ):Indica el giro del electrón. Valores: +½ o -½. Explica por qué en cada orbital caben dos electrones.Bloques de la tabla periódica (s, p, d, f)La tabla periódica se organiza en bloques según el orbital donde están los electrones más externos del átomo:Bloque s: Elementos cuyas últimas capas electrónicas están llenas con electrones en orbitales s. Máximo 2 electrones. Ej: H, Li, Na.Bloque p: Elementos con sus últimos electrones en orbitales p. Máximo 6 electrones. Ej: C, N, O, F.Bloque d: Aquí los electrones están en orbitales d. Máximo 10 electrones. Ej: elementos de transición como Fe, Cu, Zn.Bloque f: Orbitales f llenos. Máximo 14 electrones. Ej: los lantánidos y actínidos (elementos raros de tierras).En resumen, los números cuánticos sirven para saber cómo se organizan los electrones, y los bloques de la tabla te dicen en qué orbitales están los electrones más externos.

CUÁNTICOS

NÚMEROS

Son valores que describen la posición y energía de los electrones en un átomo. Son cuatro y determinan cómo los electrones se organizan alrededor del núcleo:1.Número cuántico principal (n):Indica el nivel de energía del electrón. Valores: 1, 2, 3... Cuanto mayor es el valor, más lejos está el electrón del núcleo.2.Número cuántico secundario o azimutal (l):Describe la forma del orbital donde está el electrón. Valores: de 0 a (n-1). Cada valor se asocia a un tipo de orbital:- 0 = orbital s (esférico)- 1 = orbital p (con forma de pesas)- 2 = orbital d- 3 = orbital f3.Número cuántico magnético (mₗ):Describe la orientación del orbital en el espacio. Valores: desde -l hasta +l (por ejemplo, si l = 1, entonces mₗ = -1, 0, +1).

¿SABÍAS QUE?

El co2..

El dióxido de carbono tiene la función de mantener el calor de la atmósfera evitando que la Tierra se congele. Este fenómeno se llama efecto invernadero.

Configuración electrónica gráfica

La configuración gráfica o de spin es un método para representar la ubicación de los electrones en los orbitales de un átomo mediante flechas. Los orbitales se llenan siguiendo el orden de energía creciente y con un máximo de dos electrones por orbital según el principio de Aufbau.

Nomenclatura stock

En este tipo de nomenclatura se nombran los compuestos finalizándolos con la valencia indicada en números romanos, colocados generalmente como subíndices.

Dato curioso:

Lavoisier desmintio lo que se decía que se llamaba "Flogisto", se creía que era la sustancia causante del fuego.Lavoisier descubrío que en realidad el fuego se apagaba porque se consumía, no porque el flogisto se agotara.

Dato curioso:

En realidad no solo respiramos Oxígeno.El aire es una mezcla de gases que forman la atmósfera, es por ello que se encuentra en todas partes. Sus componentes principales son el nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, neón, helio, entre otros.

Antoine Lavoisier

Antoine Lavoisier (1743-1794) fue un químico francés, considerado el "padre de la química moderna". Revolucionó la ciencia al establecer la ley de conservación de la masa. Lavoisier fue fundamental en la identificación y el nombramiento del oxígeno y el hidrógeno. Además, ayudó a desarrollar el primer sistema moderno de nomenclatura química y trabajó en la reforma de impuestos en Francia, lo que lo llevó a ser ejecutado durante la Revolución Francesa. Su trabajo sentó las bases para la química moderna.

Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí.

LEWIS

ESTRUCTURA DE

Un diagrama de Lewis muestra cómo los electrones de valencia se distribuyen alrededor de los átomos en una molécula. Los pares compartidos de electrones se dibujan como líneas entre los átomos, mientras que los pares solitarios de electrones se dibujan como puntos próximos a los átomos.

La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, quien lo introdujo por primera vez en 1916 en su artículo La molécula y el átomo.

¡DATO!

Todos los seres vivos están construidos sobre una base de carbono.Se podría decir que es la base de toda la materia.

Configuración electronica desarrollada

En química, la configuración electrónica indica la forma en la cual los electrones se estructuran u organizan en un átomo, de acuerdo con el modelo de capas electrónicas, que expresa a las funciones de onda del sistema como un producto de orbitales antisimetrizado.

El co2..

El dióxido de carbono es muy dañino para lo que es nuestra atmósfera, siendo el principal causante del calentamiento global y el efecto invernadero en nuestro planeta.Todo por el exceso de este

Joseph Priestley

Joseph Priestley (1733-1804) fue un destacado clérigo, filósofo y químico inglés. Es conocido principalmente por sus trabajos pioneros en el campo de la química y la física, especialmente en la identificación de gases. Priestley descubrió el oxígeno en 1774.Además de su trabajo en química, Priestley también fue un defensor del liberalismo religioso y la educación pública. Sus escritos influyeron en el desarrollo de la química moderna y lo posicionaron como una figura clave en la Revolución Científica.

Karl Wilhelm

Karl Wilhelm Scheele (1742-1786) fue un químico sueco de origen alemán, conocido por descubrir varios elementos, como el oxígeno (independientemente de Joseph Priestley), el cloro, el manganeso y el bario. También identificó varios compuestos importantes, como los ácidos cítrico y láctico. Aunque no publicó muchos de sus hallazgos, sus experimentos contribuyeron significativamente al desarrollo de la química moderna. Murió joven, probablemente debido a la exposición a sustancias químicas peligrosas.

Joseph Priestley

Joseph Priestley (1733-1804) fue un destacado clérigo, filósofo y químico inglés. Es conocido principalmente por sus trabajos pioneros en el campo de la química y la física, especialmente en la identificación de gases. Priestley descubrió el oxígeno en 1774.Además de su trabajo en química, Priestley también fue un defensor del liberalismo religioso y la educación pública. Sus escritos influyeron en el desarrollo de la química moderna y lo posicionaron como una figura clave en la Revolución Científica.

¿Sabías que?

En el siglo XVII, un químico llamado Jan Baptista, quien estuvo relacionado con la historia del dióxido de carbono, interpretó que, si se quema el carbón en un envase cerrado, la masa que se forma con la ceniza es mucho menor que la del carbón original. Por lo que se observó que denominó “gas” a la sustancia invisible. Asimismo, descartó que el dióxido de carbono en la industria sea producido por la respiración animal y la fermentación microbiana.

Dato curioso:

El carbono ayuda a regular la temperatura de la Tierra, hace posible la vida, es un ingrediente clave en los alimentos que nos sustentan y proporciona una fuente importante de energía para impulsar nuestra economía global. El ciclo del carbono es un viaje continuo desde la atmósfera al suelo terrestre y de vuelta.

Joseph Priestley

Joseph Priestley (1733-1804) fue un destacado clérigo, filósofo y químico inglés. Es conocido principalmente por sus trabajos pioneros en el campo de la química y la física, especialmente en la identificación de gases. Priestley descubrió el oxígeno en 1774.Además de su trabajo en química, Priestley también fue un defensor del liberalismo religioso y la educación pública. Sus escritos influyeron en el desarrollo de la química moderna y lo posicionaron como una figura clave en la Revolución Científica.

nomenclatura tradicional

Se emplea indicando la valencia del elemento a través de prefijos y sufijos que acompañan al nombre del elemento.Cuando el elemento a tratar sólo posee una valencia, se utiliza el prefijo –ico, pero cuando tiene dos valencia, se utilizan los prefijos –oso ( para la valencia menor) e –ico ( para la mayor). En cambio, cuando el elemento tiene tres o cuatro valencia: Hipo- …-oso …-oso …-ico Per-…-ico

NOMENCLATURA SISTEMATICA

Está basada en nominar a las sustancias mediante la utilización de prefijos con números griegos. Dichos prefijos nos indican la atomicidad que posea la molécula, o lo que es lo mismo, el número de átomos del mismo elemento que se encuentren en la molécula.