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Folleto -Agua dura - Información general del agua dura

Información general del agua dura
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Química Inorgánica

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Año académico: 2019/2020
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Universidad Autónoma del Estado de México │Facultad de Química │Lic. En I. U: Química inorgánica │Nombre de la docente: Ballesteros Riva María Fernanda Nombre del alumno: Fuentes Arevalo Jorge Gustavo, Grupo: 25, Ciclo escolar: 2020-A

Folleto: “Agua dura y

sus implicaciones”

¿Qué es el "agua dura"? El agua dura es aquella que contiene cationes con carga +2, siendo los principales el Ca2+ y el Mg2+. A pesar de esto el agua no representa algún peligro, pero podrían participar en diferentes reacciones que dejen depósitos minerales insolubles, los cuales hacen que el agua no sea adecuada para diversos usos.

Problemas con el agua dura Estos depósitos minerales son ocasionados por reacciones iónicas lo cual dan de resultado un precipitado el cual es insoluble. Un ejemplo es al calentar agua, los iones Ca2+ que reaccionan con iones bicarbonato (HCO3-) entre los cuales forman calcio insoluble CaCO 3 , como se muestra en la siguiente ecuación. 𝠀𣠀ଶ++ 2 𞰀𝠀𠠀ଷ−→ 𝠀𣠀𝠀𠠀ଷ+ 𞰀ଶ𠠀 + 𝠀𠠀ଶ A pesar de no ser tóxicos pueden generar problemas graves en caso de acumularse, como por ejemplo, es más difícil limpiar los utensilios, también dificultan la transferencia de calor, haciendo que no cocinen de forma uniforme, aunque esto afecta de forma más abrupta a las industrias, ya que esto implica un mayor uso de energía y por lo tanto un mayor costo.

Algunas estrategias para "suavizar" el agua dura Citando lo que nos dice (Frey, R. 2014 ) Para operaciones municipales a gran escala, se utiliza un proceso conocido como el "proceso de soda de cal" para eliminar el Ca2+ y el Mg2+ del suministro de agua. Las reacciones de intercambio iónico, similares a las que realizó en este experimento, que resultan en la formación de un precipitado insoluble, son la base de este proceso. El agua se trata con una combinación de cal apagada, Ca(OH) 2 y carbonato de sodio, Na 2 CO 3. El calcio precipita como CaCO 3 y el magnesio precipita como Mg(OH) 2. Estos sólidos se pueden recoger, eliminando así los cationes formadores de escamas del suministro de agua. Esto se puede ver a mayor detalle en la reacción del Mg(OH) 2 que mostraremos a continuación. 𠀀𥀀ଶ++ 2 𠠀𞰀−→ 𠀀𥀀 ሺ𠠀𞰀 ሻଶ Pero claro esto es a gran escala, para el caso domestico se usa un proceso denominado intercambio

Figura 1. Consecuencias del agua dura (USGS, 2019)

Figura 2. Agua dura-Agua blanda (Velásquez, Y. 2018)

Figura 3. Sarro y dureza del agua (Hobart, P. 2015)

iónico, siendo los encargados de ejecutarlos los dispositivos de intercambio iónico, (Frey, R. 2008 ) nos dice que cuentan con una cama de cuentas de plástico unidos covalentemente a grupos aniónicos, tales como -COO-. La carga negativa de estos aniones está equilibrada por los cationes de Na+ unidos a ellos. Cuando el agua que contiene Ca2+ y Mg2+ pasa a través del intercambiador de iones, los iones Ca2+ y Mg2+ son más atraídos por los grupos aniónicos que los iones Na+. Por lo tanto, reemplazan los iones Na+ en las cuentas, por lo que los iones Na+ (que no forman escamas) entran al agua en su lugar.

Situación de México respecto al agua De acuerdo a los que nos dice (CONACYT, 2018) México actualmente está en una situación crítica respecto al uso de recursos hídricos, todo esto debido al mal uso, contaminación y sobreexplotación de los mismos. De acuerdo a cifras contenidas en el libro El agua en México. 12 millones de mexicanos no tienen acceso al agua potable y 80 por ciento de los cuerpos de agua está contaminado con descargas industriales.

Conclusiones Como podemos ver la dureza del agua es algo que afecta a diversos ámbitos de nuestras vidas, sino es que a todos, a pesar de esto, por lo

menos en México, no se cuentan con las medidas adecuadas para contrarrestar esto, a pesar de que el agua es uno de los recursos más valiosos que existen en el planeta, por lo cual debemos hacer conciencia acerca del uso que le damos, buscar e incentivar todas las formas de uso responsable del agua. Referencias CONACYT. (2018). La crisis del agua en México provoca que 12 millones de personas no tengan acceso a agua potable. Marzo 30, 2020. Sitio web: iagua/noticias/conacyt/c risis-agua-mexico-provoca Frey, R. (2014). Dureza del agua. Marzo 30, 2020, de chemistry.wustl Sitio web: chemistry.wustl/~edude v/LabTutorials/Water/ Brown, Lemay y Buster. Química: la ciencia central, 7ª ed. Upper Saddle River, Nueva Jersey: Prentice Hall, 1997. p. 681 -3. Skoog W., Holler C. Química analítica. 7ma edición Quispe, L. (2010, diciembre 03). AGUAS INDUSTRIALES. ADMINISTRACION DE EMPRESA OPERACIONES INDUSTRIALES, 13, pp. 3-9.

Figura 5. Situación de México respecto al agua (CONACYT. 2018)

Figura 4. Intercambiador de iones (Frey, R. 2014 )

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Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Química Lic. En I.Q.
U.A: Química inorgánica Nombre de la docente: Ballesteros Riva María Fernanda
Nombre del alumno: Fuentes Arevalo Jorge Gustavo, Grupo: 25, Ciclo escolar: 2020-A
Folleto: “Agua dura y
sus implicaciones
¿Qué es el "agua dura"?
El agua dura es aquella que
contiene cationes con carga +2,
siendo los principales el Ca2+ y el
Mg2+. A pesar de esto el agua no
representa algún peligro, pero
podrían participar en diferentes
reacciones que dejen depósitos
minerales insolubles, los cuales
hacen que el agua no sea adecuada
para diversos usos.
Problemas con el agua dura
Estos depósitos minerales son
ocasionados por reacciones iónicas
lo cual dan de resultado un
precipitado el cual es insoluble. Un
ejemplo es al calentar agua, los
iones Ca2+ que reaccionan con
iones bicarbonato (HCO3-) entre los
cuales forman calcio insoluble
CaCO3, como se muestra en la
siguiente ecuación.
𝐶𝑎2+ + 2𝐻𝐶𝑂3 𝐶𝑎𝐶𝑂3+ 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂2
A pesar de no ser tóxicos pueden
generar problemas graves en caso
de acumularse, como por ejemplo,
es más difícil limpiar los utensilios,
también dificultan la transferencia
de calor, haciendo que no cocinen
de forma uniforme, aunque esto
afecta de forma más abrupta a las
industrias, ya que esto implica un
mayor uso de energía y por lo tanto
un mayor costo.
Algunas estrategias para
"suavizar" el agua dura
Citando lo que nos dice (Frey, R.
2014)Para operaciones municipales
a gran escala, se utiliza un proceso
conocido como el "proceso de soda
de cal" para eliminar el Ca2+ y el
Mg2+ del suministro de agua. Las
reacciones de intercambio iónico,
similares a las que realizó en este
experimento, que resultan en la
formación de un precipitado
insoluble, son la base de este
proceso. El agua se trata con una
combinación de cal apagada,
Ca(OH)2 y carbonato de sodio,
Na2CO3. El calcio precipita como
CaCO3 y el magnesio precipita
como Mg(OH)2. Estos sólidos se
pueden recoger, eliminando así los
cationes formadores de escamas
del suministro de agua.
Esto se puede ver a mayor detalle
en la reacción del Mg(OH)2 que
mostraremos a continuación.
𝑀𝑔2+ + 2𝑂𝐻𝑀𝑔(𝑂𝐻)2
Pero claro esto es a gran escala,
para el caso domestico se usa un
proceso denominado intercambio
Figura 1. Consecuencias del
agua dura (USGS, 2019)
Figura 2. Agua dura-Agua
blanda (Velásquez, Y. 2018)
Figura 3. Sarro y dureza del
agua (Hobart, P. 2015)

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