Qu relacin tienen los bosques y el cambio climtico?La prdida de bosques y selvas en Mxico es una de las fuentes ms importantes de emisiones de CO2, principal gas de efecto invernadero (GEI) que genera el cambio climtico. Es decir, deforestacin es igual a cambio climtico.

Mxico se encuentra entre los 20 pases que ms contribuyen al cambio climtico y uno de los motivos es la prdida de los ecosistemas forestales. La deforestacin implica prdida de riqueza biolgica, desabasto de agua y acelera el cambio climtico ya que, al remover la cobertura vegetal se libera el bixido de carbono (CO2) almacenado.

Se estima que el 20 por ciento de las emisiones de GEI a nivel mundial provienen de la prdida de los ecosistemas forestales, los cuales desaparecen a un ritmo de 13 millones de hectreas cada ao. De esas 13 millones, por lo menos 500 mil corresponden a Mxico.

Los bosques almacenan, slo en su cobertura vegetal, 300 mil millones de toneladas de bixido de carbono, lo que equivale a casi 40 veces las emisiones anuales de este gas producidas por la quema de combustibles fsiles, como el carbn y el petrleo. Cuando un bosque es destruido, el carbono almacenado se libera a la atmsfera mediante la descomposicin o la combustin de los residuos vegetales.

La deforestacin produce un crculo vicioso: contribuye a incrementar el cambio climtico, lo cual afecta a los bosques por el aumento de la temperatura y el cambio en los patrones e intensidad de las lluvias. Algunos estudios muestran que un incremento de tan slo 2 grados en la temperatura promedio y una disminucin de 10 por ciento en las precipitaciones afectara gravemente a la vegetacin de climas templados (bosques de pino y encino, bosques mesfilos o de niebla, pastizales naturales y matorrales) reduciendo drsticamente su distribucin. Se estima que entre el 60 y el 70 por ciento de los bosques templados y de la vegetacin de matorral xerfilo se vern afectados por el cambio climtico. En algunos casos, podran desaparecer.

En cambio, un bosque en buenas condiciones regula el clima global, alberga una gran riqueza biolgica, abastece dos terceras partes del agua que consumimos y es el hogar de millones de personas que dependen directamente de ellos para su subsistencia.

El INE estima que nuestro pas genera 14 por ciento de sus emisiones totales de GEI debido a la deforestacin. Este clculo es muy bajo, pues se basa en las cifras oficiales de cambio de uso de suelo, que afirman que en Mxico slo se pierden 260 mil hectreas de zonas boscosas anualmente. Si se considera la cifra planteada por acadmicos de la UNAM y retomada por la Comisin Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio), que es de 500 mil hectreas de bosques y selvas deforestadas cada ao en Mxico, esto significa que nuestra emisin de GI por deforestacin est muy por encima del 14 por ciento.Categoras cambio climtico, bosquesEtiquetas tala, deforestacin, selvas, agua, gei, gases de efecto invernadero, biodiversidadhttp://www.greenpeace.org/mexico/es/Campanas/Bosques/Que-relacion-tienen-los-bosques-y-el-cambio-climatico/

http://www.actualidadambiental.pe/wp-content/uploads/2012/06/INFOGRAFIA_Escenario-del-cambio-clim%C3%A1tico-en-el-Per%C3%BA-SPDA_2.jpg

http://static.latercera.com/20141212/2046915.jpg

Muestran impactos del cambio climtico en Amrica Latina y el Caribe

Infografas muestran reas vulnerables y dramticas implicaciones en la regin.7 de noviembre, 2014.- Dos infografas que explican de manera didctica el cambio climtico en Amrica Latina y el Caribe y sus impactos actuales y futuros fueron publicadas por la Cumbre de los Pueblos frente al Cambio Climtico.Ambos productos fueron producidos porNoticias Aliadas, un Servicio informativo de Comunicaciones Aliadas, y su elaboracin estuvo a cargo de Milagros Anaya Robles.Los materiales son de suma utilidad didctica para compartir ampliamente a fin de informar a la ciudadana y en especial a la juventud sobre la mayor amenaza que enfrenta la humanidad.El cambio climtico producido es producido principalmente por la emisin de gases de efecto invernadero (GEI) que provocan el calentamiento global.Amrica Latina y el Caribe producen el 12 por ciento de los GEI en el mundo pero ya sufre graves afectaciones a la economa, biodiversidad, salud, alimentacin, medios de subsistencia, condiciones de habitabilidad de poblaciones desplazadas y pobres.Las infografas se sustentan en informacin obtenida del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climtico (IPCC), el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), la Comisin Econmica para Amrica Latina (CEPAL) y el Banco Central de Reserva (BCR) de Per.Las infografas pueden ser descargadas en formato PDF en los siguientes enlaces: El cambio climtico en Amrica Latina y el Caribe Impactos del cambio climtico en Amrica Latina y el CaribeCambio Climtico en Amrica Latina y el CaribebyCumbreDeLosPueblos

http://cumbrepuebloscop20.org/es/muestran-impactos-del-cambio-climatico-en-america-latina-y-el-caribe/

MICROFSICA DEL RELAMPAGO DEL CATATUMBO4 respuestasFalcn, Nelson.(1); Peter, Williams.(2); Muoz, Angel.(2); Nader, Dia.(3).1Universidad de Carabobo. FACYT. Dpto. Fsica. Apdo. Postal 129 Valencia 2001.2La Universidad del Zulia. Facultad de Ciencias. Dpto. de Fsica.3La Universidad del Zulia, Facultad de Ingeniera. Dpto. de Fsica.Resumen.El Relmpago del Catatumbo observado al sur del lago de Maracaibo (Venezuela) tiene caractersticas nicas en el mundo. Se discute su fenomenologa a travs del resultado de las expediciones realizadas en el Parque Nacional Cinagas de Juan Manuel. Adicionalmente se estiman magnitudes microfsicas que permiten modelar el fenmeno y se discute la importancia de los pantanos como agente causal de la actividad elctrica atmsferica observada en la regin.Palabras Claves:Relmpago del Catatumbo, electricidad atmosfrica.Abstract.The Catatumbo Lightning observed to the south of the Maracaibo lake (Venezuela) has characteristic only in the world. You discusses their fenomenologa through the result of the expeditions carried out in Juan Manuels Park National Marshes". Additionally they are considered magnitudes microfsicas that allow to model the phenomenon and you discusses the importance of the swamps like causal agent of the activity electric atmsferica observed in the region.Key words:Lightning of the Catatumbo, atmospheric electricity.1 .Introduccin.Los relmpagos y los rayos son las manifestaciones ms conspicuas de la actividad elctrica atmosfrica y ocurren muy frecuentemente en la regin de los deltas de los ros Catatumbo, Zulia y Bravo, al sur del lago de Maracaibo. Entre tales fenmenos destaca un relmpago inaudible conocido como el Relmpago del Catatumbo o Faro de Maracaibo por su ocurrencia persistente, su fulgor y luminosidad. Este fenmeno puede ser apreciado a centenares de kilmetros de distancia, en los Andes, en la Ciudad de Maracaibo y desde el Mar Caribe, durante casi todo el ao (Centeno, 1968).La ocurrencia del Relmpago del Catatumbo es muy antigua, la primera mencin escrita data de 1597, cuando Lope de Vega le menciona en el poema pico La Drangontea. El naturalista Alexander von Humboldt describe el fenmeno como explosiones elctricas que son como fulgores fosforescentes (Alvarado, 1956) y el gegrafo Agustin Codazzi (Codazzi, 1960)lo resea como un relmpago continuado que parece surgir en la regin pantanosa del ro Zulia y sus alrededores, al sur del Lago de Maracaibo. Destacndose por su persistencia continua en posicin y tiempo, incluso en el perodo de sequa, derivando de all el nombre de Faro de Maracaibo.Diversos autores han reportado la ocurrencia del Relmpago del Catatumbo desde el siglo pasado hasta ahora (vase Zavrotsky 1975 y referencias en l); sin alcanzar un modelo fsico que explique la naturaleza de la actividad elctrica permanente y localizada que constituye la esencia del fenmeno atmosfrico considerado.No existe consenso en torno al mecanismo causal ni sobre la ubicacin del o de los epicentros, sobre todo porque la regin de ocurrencia es una zona inhspita de 226.000 hectreas de pantanos, casi permanentemente inundados con abundante nubosidad y pluviosidad durante todo el ao, que conforman el Parque Nacional Cinagas de Juan Manuel.El primer intento moderno de caracterizar la fenomenologa del Relmpago del Catatumbo lo realiz Melchor Centeno a travs de un enfoque geogrfico y climtico, atribuye as el origen a las tormentas elctricas permanentes ocasionadas por la circulacin cerrada de vientos en la regin, sin descartar la posibilidad de la existencia de algn agente causal en el subsuelo, tales como fuentes geotermales, geomagnticas o radiactivas (Centeno, 1968).Por su parte Andrs Zavrostky y colaboradores de la Universidad de Los Andes (Zavrotsky, 1991) concluye que la causa presumiblemente sea una especie de tormenta permanente en cierta regin de Venezuela de ndole esencialmente elctrica entre las nubes cargadas de electricidad y cierta carga permanente en el sueloen la Gran Cinaga al oeste del Lago de Maracaibo.La actividad tormentosa y la presunta existencia de cierta carga elctrica superficial no explican el mecanismo fsico responsable de la fosforescencia (relmpago) que acompaa la ocurrencia de los rayos, como tampoco da cuenta de la intermitencia permanente que le caracteriza incluso en pocas de sequa.Por otro lado, postular la existencia de tormentas elctricas permanentes como causa del fenmeno requiere de un estudio microfsico de los procesos atmosfricos que den cuenta de los mecanismos de separacin de cargas en nubes de tormentas, y adems, la subsecuente descarga de rayos supone especificar las condiciones para la existencia de un intenso campo elctrico superficial y local como agente causal de las descargas nube-tierra durante las tormentas elctricas.El estudio del Relmpago del Catatumbo podra contribuir a la comprensin del microclima en la regin y tener adems, aplicaciones prcticas para la agroindustria. El propsito de este trabajo es anticipar un posible mecanismo que explique las caractersticas del Relmpago del Catatumbo, as como la identificacin de los agentes causales y cocausales del fenmeno. Se destacan las condiciones de su ocurrencia y la fenomenologa observada durante las expediciones llevadas a cabo al interior de las cinagas por los autores durante el bienio 1998-1999 (seccin 2), luego se postula un modelo microfsico (seccin 3) y, finalmente, se discuten sus consecuencias explicativas (seccin 4).2. Observaciones y Fenomenologa.La ocurrencia del fenmeno abarca una extensa regin de cerca de 300.000 hectreas al sur-oeste del lago de Maracaibo, comprendiendo en su interior al ro Bravo, desde su nacimiento hasta su desembocadura, el ro la Concepcin, parte del ro Catatumbo, las Cinagas de Juan Manuel de Aguas Claras y Juan Manuel de Aguas Negras, las lagunas La Belleza, la Negra, La Estrella y otras menores. Substancialmente corresponde a una ecosistema cenagoso, de bosques de pantano y manglares adems de un sistema delta lacustrino estuario en la zona de la desembocadura de los ros en el Lago de Maracaibo. Esta gran explanada comparte la misma historia geolgica que caracteriza al sur del Lago de Maracaibo, formando una depresin entre las cordilleras del Perij y Los Andes venezolanos. Las lagunas y pantanos inundados exhalan continuamente metano por descomposicin de los detritus y humus, siendo la profundidad de las aguas variable entre los 2 y 9 metros.La temperatura media anual es de 28 C , siendo la mxima de 30 -36 C en la poblacin de Los Encontrados a las 15 HLV, y la mnima entre los 23 y 25 C en el mismo lugar haca las 5 HLV. Los vientos de la Regin presentan dos circulaciones cualitativamente diferentes. Por debajo de la cota de 1500 m s.n.m. presenta un proceso de deslizamiento forzoso debido a las montaas de las cordilleras del Perij y de Los Andes. A mayor altura, sobre los 3000 m s.n.m. la direccin de los vientos y su velocidad media es la caracterstica para el resto de Venezuela (Gol, 1963).Se efectuaron tres expediciones al interior del Parque Cinagas de Juan Manuel con la finalidad de caracterizar el Relmpago del Catatumbo. Durante la primera expedicin (Diciembre de 1998) se instalaron puntos de observacin en la localidad de Los Encontrados, a orillas del ro Catatumbo (09 03,89 N 72 14,14 W 440 m snm) y en el delta de dicho ro al sur del Lago de Maracaibo, en el palafito de Punta Chamita (09 05,77 N 71 42,88 W 196 m snm) tambin se explor la zona comprendida entre ambos puntos a lo largo del curso del ro. Los resultados evidenciaron que el fenmeno se presenta en dos regiones bien localizadas al oeste del Catatumbo, al interior de las cinagas, mas particularmente entre las Lagunas la Estrella y la Belleza, colindantes con el ro Bravo.

Fotografas #1 Ro CatatumboFotografa#2 El relmpago luego del Ocaso

Desde los puntos de observacin se visualiz el Relmpago del Catatumbo como destellos nube-nube y el resplandor fosforescente (relmpago) en regiones del cielo bien localizadas y persistentemente durante toda la noche (Fotografa #2).La segunda y tercera expedicin realizadas en Julio y Diciembre de 1999 permiti ubicar la regin de ocurrencia del fenmeno. Se instalaron sitios de observacin en: la localidad de Los Encontrados (09 3 51 N 72 14 09 W 14 m snm), la laguna La Negra (09 14 13 N 72 06 33 W 36 m snm) y las orillas del ro Bravo (09 14 15 N 72 06 31 W 41 m snm) as como la exploracin de los recorridos ribereos y lacustres intermedios.Los resultados corroboraron la existencia de zonas de epicentros en las cercanas de las lagunas, al interior de las cinagas colindantes con el ro Bravo, en lugar de puntos localizados de ocurrencia del fenmeno. Destacndose la persistencia de al menos dos regiones del cielo, bien diferenciadas por su separacin angular de hasta 66 de azimut, donde se producen las descargas. El mapa de la figura # 1 muestra los posibles epicentros y su extensin.Caractersticas de las descargas elctricas.Las imgenes fotogrficas (vase) evidencian la caracterstica descarga nube-nube del fenmeno, y su relativo confinamiento en una cierta regin del cielo. Particularmente sin la presencia de extensas formaciones nubosas para la totalidad del horizonte visible, como cabra de esperar en una tpica tormenta.

Fotografa #3 Descargas nube-nubeFotografa #4 Detalle de los Rayos

Fig. #1 Ubicacin de los EpicentrosNtese que los rayos del fenmeno atmosfrico no son nube-tierra ni tierra-nube, evidencia que parece descartar la presencia de fuentes geotermales, geomagnticas o radiactivas en el substrato superficial de la regin. Las descargas elctricas de la formacin nubosa parecen provenir solamente del interior profundo de la nube y no sobre su periferia o zonas lmite de la nube. La fotografa #3 muestra los rayos descendentes entre las dos capas nubosas. Durante las dos ltimas expediciones al interior de la cinaga se pudo constatar la ausencia de anomalas en los valores del campo magntico terrestre de la zona de estudio, tampoco se observaron evidencias de fuentes geotermales tales como fumarolas, giser o temperaturas anormalmente altas en las aguas de las lagunas.Medidas con el electrmetro, a nivel superficial en el punto de observacin, a las orillas del ro Bravo, dan cuenta de la existencia de cargas elctricas atmosfricas, depositando sobre el electrmetro 0,015 microcoulombios en el lapso de 15 minutos, que equivale al incremento de la diferencia de potencial elctrico en el electrmetro a razn de 0,33 voltios por segundo.No se encontr una moda o frecuencia caracterstica en la frecuencia de los destellos (rayos y relmpagos). Se evidencia que las descargas ocurren entre 16 y 40 por minuto, y luego de la observacin de los rayos al interior de las nubes, se genera un resplandor (relmpago) fosforescente en el entorno, incrementado en magnitud por el reflejo sobre los espejos lacustres. Todos las descargas son sordas, y son mas frecuentes entre la zona interna superior y la zona interna inferior de la propia nube.Visibilidad del fenmeno.Las horas de visibilidad del fenmeno son variables, entre las 19 y las 04 HLV, y parecen depender del punto de observacin. A distancias relativamente cercana a los epicentros, en el interior de las cinagas, el fenmeno comienza a observarse con la desaparicin de la luz zodiacal, poco despus del ocaso. A medida que el observador se aleja de los epicentros, la altura relativa del Relmpago del Catatumbo respecto al horizonte disminuye, dificultando su observacin. Anlogamente, desde regiones de observacin altas y distantes, la visibilidad se incrementa. Por ser descargas a lo interno de nubes cumuloninbus y estratocmulos, un observador colocado justo en los epicentros, debajo de las capas de nubes donde tienen lugar las descargas, no aprecia el fenmeno.

Fotografa #5 Aspecto General del relmpagoFotografa #6 Detalle de la Fluorescencia

3. Modelo Microfsico.La extensin de los pantanos, permanentemente inundados, hacen pensar que el gas metano debe jugar un rol importante en los procesos microfsicos que tienen lugar en las nubes de la regin. Estudios recientes han sealado el rol de est molcula en ciertos procesos climatolgicos y oceanogrficos (Suess et al, 1999).Generalidades.Como la molcula de metano (CH4) es indisoluble en agua, al generarse en las cinagas y lagunas se eleva rpidamente por ser ms liviana que el aire, incluso por encima de las nubes de vapor de agua. Este fenmeno se incrementa en horas siguientes al ocaso, cuando la ausencia de irradiancia solar evita su fotodisociacin; lo que podra explicar por que el relmpago solo es visible en forma nocturna y nunca en horas diurnas.La generacin de Metano por descomposicin de detritus y humus de los pantanos se incrementa durante el verano porque las aguas son menos profundas y la temperatura media aumenta, facilitando la descomposicin del material orgnico. Ello parece explicar porque el relmpago del Catatumbo es ms visible en pocas de sequa que en invierno.La elevada seccin transversal de absorcin para el metano, en la lnea H Lyman(121,57 nanmetros), permite suponer que los destellos (relmpagos) son producidos por la presencia de este gas en la nubes altas de la atmsfera de la regin. En efecto para el metano la seccin transversal de absorcin () de la lnea H Lymanes 18 megabarns, mientras que para el vapor de agua=14 Mbn, para el nitrgeno gaseoso= 6 10-5Mbn y para el oxigeno gaseoso= 9 10-3 Mbn (Marr, 1967). El color de las descargas observadas en las fotografa y el anlisis espectrocpico de ellas dan cuenta de la presencia de dicha lnea H Lymanen la radiacin electromagntica generada durante el fenmeno.La fluorescencia observada como relmpago, luego de la generacin de rayos a lo interno de las nubes altas, puede deberse a la existencia de estados metaestables de la molcula de metano y del radical metilo, cuyos enlaces s-p admiten este tipo de excitacin. Un clculo preciso de estos estados metaestables envuelve una gran complejidad y est fuera del alcance de este trabajo. Es importante sealar que la funcin propia de enlace del metano no ha sido calculada an ni para la estructura resonante ms simple (Levine, 1990). Debe notarse que los tiempos de vida de los estados metaestables son comparables a la duracin de la descarga difusa (relmpago); en el rango de los nanosegundos a los milisegundos.Por otro lado, el gradiente barotrpico atmosfrico permite la condensacin del metano en cristales con simetra tetradrica, especficamente el grupo de simetras Td en notacin de Schoenflie (Levine, 1990). Los cristales con tal tipo de simetra son piroelctricos, el vector de desplazamiento elctrico adquiere valores no nulos an en ausencia de campos elctricos externos, por lo cual se polarizan espontneamente (Landau et al 1981).Al condensarse el metano se formaran cristales, que se polarizan espontneamente debido a la simetra tetradrica, ocasionando un gradiente de potencial elctrico en las clulas de las capas altas de la nube. Cuando el potencial elctrico de la clula de la nube supera el potencial de ruptura dielctrica del aire, se genera la descarga, visible en forma de rayos a lo interno de la misma.As, la presencia de metano en las nubes bajas de la regin, favorecida por la circulacin cerrada de vientos y por enormes extensiones de pantanos (cerca de 300.000 hectreas) permite explicar la microfsica de las descargas gaseosas (relmpago o fluorescencia y rayos o descargas de arco nube-nube) y el mecanismo de autopolarizacin elctrica de la nube.Tambin de las consideraciones precedentes pueden derivarse algunas magnitudes fsicas relevantes sobre la microfsica del Relmpago del Catatumbo.Estimaciones Cuantitativas.(a) Ubicacin del Epicentro y altura de las nubes.La separacin angular entre el centro de la zona de descarga (fotografa #1) y el horizonte permitieron estimar el ngulo de elevacin en 60,01. Las medidas fueron efectuadas a las 20 horas y 31 minutos en fecha 1999-07-22, por medio de un telescopio Smith-Cassegrain de 4 de dimetro con montura alta-acimutal, La distancia al epicentro, desde la nube Estratocmulo de altura h1=2,50,1 km, se obtiene mediante la relacin:(1)

Como las descargas ocurren entre dos capas de nubes cuya separacin angular es de 90,01 entonces la distancia de separacin entre ambas es:(2)

(b) Presin y Temperatura atmosfricaSe puede estimar las condiciones de presin y temperatura a las alturas de las nubes calculadas previamente, suponiendo un modelo lineal ((Rogers, 1977), para el gradiente barotrpico atmosfrico en el cual:(3)

dondeP0=101 kPa es la presin atmosfrica medida in situ (41 m snm) y h es la altura de la nube en kilmetros. Empleando la ecuacin (3) y los datos h1=2,5 km y h2=h1+h6,3 km, se tiene:(4)

Tambin cuando la temperatura atmosfrica, medida a 41 m snm, es de 31C y decrece linealmente a razn de-1C/100m(Rogers, 1977) tenemos:(5)

Las expresiones (4) y (5) nos dan valores aproximados de la temperatura y presin atmosfrica en las capas inferior y superior de las nubes respectivamente.(c) Velocidad cuadrtica media de las partculas gaseosasDe la equiparticin de la energa tenemos que la velocidad media de las molculas del gas estar dada por:(6)

Bajo condiciones de equilibrio trmico sta velocidad depende fundamentalmente de la masa de las partculas.En el caso que nos ocupa las partculas de inters, en orden decreciente de masa son las molculas de aire, vapor de agua y metano; as los cocientes de las velocidades medias son:(7)

El resultado anterior evidencia que la movilidad de las molculas de metano es mayor, en promedio, que las otras molculas de la nube. Empleando la ecuacin de gases ideales, supuesta concentraciones muy diluidas de metano en la nube, puede estimarse la temperatura del gas a la presin lmite de la nube en su altura superior (P2) con lo cual resultaT2(metano)448 C , donde se ha usado la densidad de vapor del metano0,554 gr/lts (Morrison & Boyd, 1974).Bajo tales condiciones se observa que la temperatura del metano es mayor que la temperatura atmosfrica.(d) Factor de ionizacin del metano.La Ecuacin de Saha (Howtson, 1970) permite estimar el grado de ionizacin (x) toda vez que se conoce la temperatura y presin del gas.:(8)

Empleando los valores lmites para el estrato superior de la nube dados en las expresiones (4) y (5) se tiene que la ionizacin del metano es del orden del 58%.(e) Temperatura del plasma electrnicoEl metano est confinado en la nube por el equilibrio hidrodinmico pero no alcanza su equilibrio trmico. Al producirse una descarga entre los estratos superior e inferior de la nube, se ocasionar la ionizacin del material en el canal de descarga, y la energa liberada incrementar la temperatura en el interior de dicho canal. Luego de la primera ionizacin del metano la entalpa,H=104 kcal/mol (Levine, 1990), permite estimar la temperatura del gas electrnico en una magnitud:(9)

donde k es la constante de Boltzman.(f) Velocidad y tiempo de vida de los portadoresLos electrones libres, generados por ionizacin del metano y por otros procesos fsicos como colisiones intermoleculares o induccin elctrica tendran una velocidad promedio superior a las de las molculas de la nube, en virtud de las Ecuaciones (6) y (9) se tiene que:(10)

donde c es la velocidad de la luz. Es claro que esta velocidad es supersnica y no relativista, como cabra de esperar para las descargas elctricas atmosfricas (rayos) las cuales son descargas tipo Townsend (Howtson, 1970).(g) Densidad de corriente.La densidad de corriente (J) durante la descarga nube-nube observada es proporcional al nmero total de portadores (electrones) por unidad de volumen y a la velocidad media estimada en la expresin (10); es decir:(11)

donde e es la carga del electrn,, y PMson la densidad de vapor y el peso molecular del metano respectivamente, NAes el nmero de Avogadro y x es el factor de ionizacin. Reemplazando valores y supuesta la concentracin del 30% de metano en el interior de la nube, se obtiene que:(12)

(h) Diferencia de potencial entre nubes y Campo Elctrico local.La intensidad del campo elctrico de la nube es al menos del orden del campo elctrico atmosfrico:100 V/m (Feymann et al; 1985), luego la diferencia de potencial entre las alturas superior (h2) e inferior (h1) de la nube es del orden de:(13)

Para una descarga entre las alturas mxima y mnima (rayo nube-nube) se tiene que la intensidad de corriente es del orden de 130 MA para un rayo tpico con dimetro de 1 cm en el canal de descarga.Con los valores de la Intensidad del Campo elctrico atmosfrico y la densidad de carga (ecuacin (12)) se obtiene que la resistividad elctrica del canal (rayo) durante la descarga alcanza valoresde 3,3 10-11/m, vale decir 1000 menor que la resistividad del cobre.(i) Carga total y Nmero de portadores por rayo.La velocidad de la propagacin de una descarga elctrica atmosfrica (rayo) es superior a la velocidad con la cual se mueven los portadores en el canal de descarga, tpicamente de orden de un tercio de la velocidad de la luz (Golde, 1984) por lo cual el lapso de duracin de la descarga nube-nube es del orden de:(14)

Este resultado tiene el mismo orden de magnitud del tiempo de relajacin del plasma electrnico en gases ionizados En un plasma electrnico el tiempo de relajacin es del orden de 0,9 microsegundos ((Delcroix, 1969) lapso al cabo del cual el plasma se enfra y la descarga se detiene. Resulta sugestivo que el tiempo estimado de transito dentro de la nube, para los portadores de carga, sea del mismo orden de magnitud. Ello implicara que la intermitencia de los rayos es inherente al tiempo de relajacin de la temperatura del plasma.Por otra parte, la carga total transportada ser del orden del producto de este lapso por la intensidad de corriente calculada previamente, asQ52 coulombios. Tambin puede estimarse el nmero de portadores de carga como:(15)

De los resultados anteriores se sigue que cada descarga (rayo) equivale entonces a una potencia del orden de3 1013wattios. Si la descarga ocurre entre las alturas mxima y mnima de la nube su tiempo de transito es del orden de medio microsegundo y la energa liberada alcanza la cota de un megajoule.La concentracin de portadores (expresin (15)) y de la temperatura electrnica (expresin (9)) ya calculadas conllevan a valores de log n = 20,5 y log Te = 4,5 , que corresponden a los valores tpicos de una descarga gaseosa fuerte (Delcroix, 1969). Para estos valores la descarga puede modelarse como un gas de Lorentz de electrones-molculas en el cual la interaccin electrn-in y electrn- molcula puede ser despreciada. En consecuencia la descarga pasa a ser de tipo Townsend o automantenida.4. Discusin.De acuerdo al modelo propuesto el metano sera el agente causal para comprender el fenmeno conocido como el Relmpago del Catatumbo. La concentracin de este gas en el seno de las nubes convectivas sobre la regin causara la separacin de cargas elctricas en el interior de las clulas de las nubes, posibilitando las descargas (rayos) as como la fosforescencia (relmpago) observada. Ello est en acuerdo con el nivel de conocimientos actuales sobre descargas elctricas en gases ionizados y con las propiedades fisico-qumicas del metano, como se mostr en la seccin precedente. La concentracin de metano en la troposfera vara localmente hasta incluso concentraciones del 0,1 % ( Carman & Vincent, 1999).El hecho de que las descargas ocurran al interior de las nubes (rayos nube-nube) parece descartar loa existencia de agentes ionizantes y geomagnticos en el substrato, adems podra explicar la no deteccin del fenmeno desde satelites meteorolgicos como el Optical transient Detector, diseado para medir la actividad elctrica atmosfrica y las tormentas.Durante el da el fenmeno no tendra lugar porque la irradiancia solar fotodisocia el metano continuamente, impidiendo la autopolarizacin elctrica y la excitacin a niveles energticos metaestables, en acuerdo con la fenomenologa observada del Relmpago del Catatumbo. Despus del ocaso solar o durante un eclipse total como ocurriera en dicha regin el 26-02-98, se manifiesta la actividad elctrica del relmpago del Catatumbo incluso antes de que la temperatura cambie apreciablemente.Durante el invierno o despus de precipitaciones de gran magnitud sobre la regin, la visibilidad del fenmeno disminuye e incluso desaparece por completo. Ello se explicara porque las precipitaciones intensas y/o prolongadas arrastran el metano hacia la superficie y disminuye la concentracin relativa del gas. Anlogamente, durante la estacin seca (verano) la evaporacin y la temperatura media se incrementan, permitiendo la volatilidad del gas y su rpido ascenso a las capas altas de las nubes donde se formaran cristales autopolarizados elctricamente.Los vientos no disipan la acumulacin relativa del metano porqu ste queda atrapado al interior de las nubes. Este proceso de acumulacin puede ser favorecido por la existencia de un centro local de baja presin situado entre los ros Bravo y Catatumbo que acarrea la circulacin cerrada de los vientos para cotas inferiores a los tres mil metros (Gol, 1963).El desplazamiento relativo de los epicentros, reportado por Zavrostky (1991) se explicara por la movilidad de las nubes. Cuando las nubes convectivas incrementan su desarrollo vertical son empujadas hacia el lago de Maracaibo y la capa superior rica en metano se disipa. La disipacin tiene lugar por accin de los vientos alisios existentes a cotas mayores a los tres mil metros y, principalmente, por la licuacin y coalescencia de las gotas de metano al interior de la nube. La capa inferior de la nube enriquecida con cargas superficiales por la induccin elctrica y por la licuacin del metano ocasionan los espordicos rayos nube-tierra visible en las riberas del Lago de Maracaibo, justo cuando las nubes son forzadas a desplazarse sobre las orillas, tal y como se les observa eventualmente en las costas del Lago, sin el caracterstico resplandor fosforescente del relmpago del Catatumbo.Las cinagas incrementan la majestuosidad del relmpago por la reflexin especular sobre las lagunas de aguas tranquilas y en direccin visual hacia ellas. El carcter inaudible de las descargas se explica porque los rayos ocurren a gran altura, entre los dos mil y tres mil metros, y el sonido de la onda de choque generada por la ruptura del canal de descarga se amortigua en el interior de la nube.La anmala concentracin del metano en la parte baja de la atmsfera local podra ser explicada por la existencia de una ampla zona de pantanos (cerca de 300 000 hectreas) ubicados en un clima tropical con circulacin cerrada de vientos bajo un rea de baja presin. Tambin la concentracin de metano podra ser debida a la existencia de kergeno III en el substrato, tpico de depsitos de hidrocarburos y de concentraciones altas de metano. El substrato del lago de Maracaibo es rico en depsitos petrolferos y comparte con las cinagas ribereas la misma historia geolgica. De ese modo la acumulacin de metano en la atmsfera podra verse favorecida por el escape de este gas a travs de fisuras en el manto rocoso al interior de las cinagas (lagunas).Sin embargo, la confirmacin de sta ltima hiptesis y del mecanismo microfsico electroatmsferico aqu propuesto, invitan a estudios mas detallados de la meteorologa fsica, de la geologa y del substrato del Parque Nacional Cinagas de Juan Manuel.Agradecimiento:Este trabajo ha sido financiado por el Consejo de Desarrollo Cientfico y Humanstico (CONDES) de La Universidad del Zulia bajo el nmero 1940-98. Se reconoce a la Autoridad Regional del Ambiente de la Gobernacin del Estado Zulia, al Museo de Biologa de la Facultad de Ciencias (LUZ) y al personal de Guardaparques del Parque Nacional Cinagas de Juan Manuel (INPARQUES) por la colaboracin prestada para la realizacin de las expediciones en el interior de las Cinagas.Referencias.Carman, R. & Vincent, R. (1999) Measurements of Soil and Gas and Atmospheric Methane Content. http//www.claytonenv.com/woodcounty_art.htrr.Centeno, M. (1968) Bol. Ac. de Cs. F.,Mat. y N. 28, 79,353-365Codazzi, A. (1960)Resumen de la Geografa de Venezuela.Biblioteca Venezolana de Cultura. Caracas. pp 23.Delcroix, J. (1969)Introduccin a la teora de los gases ionizados. Alhambra, Madrid.Feynman, R. Leighton, R. y Sands, M. (1987)Lecturas de Fsica. Fondo educativo Interamericano. N.Y.Gol, A.W.(1963) Las causas meteorolgicas de las lluvias de extraordinaria magnitud en Venezuela. Publicacin Especial N 2 Servicio de Meteorologa y Comunicaciones. FAV. Min. Defensa. (Venezuela.).Golde, R.H. (1984.)Physics of Lightning. Mc Graw Hill Dover.Howtson, A.M. (1970).Descargas Elctricas en Gases. Urmo. Bilbao.Humboldt, A. (1956)Viaje a las regiones equinocciales del Nuevo Continente. Tomo III, pp 226. Caracas. Traduccin por Lisandro Alvarado.Landau, L.D. y Fifshitz, E. M. (1981)Electrodinmica de los medios continuosRevert. 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Esta entrada fue publicada enReportajesel10 mayo 2003poradmin.Navegacin de entradasPORTAL DEL MESLA PESCA DE GALICIA4 pensamientos en MICROFSICA DEL RELAMPAGO DEL CATATUMBO1. angel22 mayo 2012 en 4:54soy nacido en la zona, es importante informale sobre el ecocidio que se estan presentando actualmente en los sectores de la margen izquierda del rio catatumbo sector cao tibis rrio catatumbo arriba, este cao es refluente del rio catatumbo que alimenta a todo el sistema hidrico del poligono 1 del parque nacional, el cual presenta sidementacion y tambien la grave problematica que es utilizado para retener el crudo derramado en el rio catumbo, producto de la constante volodura del oleoductor cao limon en colombia, tambien es preciso informar sobre la eliminacion de la boca natural de rio bravo refluente muy importante del rio catatumbo, este rio tiene mas 100 km de longitud, y es muy importante para el ecositema de todo el parque nacional poligono 1 juan manuel, este rio alimentaban de una manera constante lagunas, caos, humedales con aguas con poco sidementos impediendo la sedimentacion de todo este sistema hidrico, actualmente rio bravo se encuentran sedimentado a tal punto de desaperecer, lo cual esta ocurriedo actualmente poniendo en peligro de desaperecer muhas especies de la faunas acuaticas, floras , faunas y tambien esta en riesgo de desaperecer muchos fenomenos naturales, entre ellos el relampago del catatumbo, tambien sucede rio catatumbo abajo en el sector guasimalito con el desarrollo de un canal artificial, con el fin de sedimentar muchas lagunas, caos y cienagas, para ser utilizada para el pastoreo de miles de bulafalos, estamos ante unos de los ecocidio al medio ambiente mas grandes que esta sucediendo actualmente con el conocimiento de muchas instituciones del estado nacional, regional y local, sin tomar ningun tipos de medidas para evitar que esto siga sucediendo-PROBLEMAS RESUELTOS DE LA LECCIN 4EQUILIBRIO QUIMICO1.- En un recipiente inicialmente vaco, se introducen dos gases A y B a la presin parcial de 1 atm. y 100 C. Manteniendo la temperatura y la presin constantes, se produce la siguiente reaccin:A(g) + 2 B(g) 2 C(g) + D(s)Cuando se alcanza el equilibrio el grado de disociacin es de 0.25. Calcular las constantes Kcy Kpas como las presiones parciales de A, B y C.Por ser las presiones parciales iniciales de A y B iguales, quiere decir que el nmero de moles de A y B son los mismos, y que llamaremos n A(g) + 2B(g) 2C(g) + D(s) n(ini) n n n(equi) n - 0.25n n - 0.50n 0.50n n(totales) = 1.75n con los que podemos calcular las fracciones molares de los tres gases en el equilibrio, y como P = 2 atm. tambin las presiones parciales X(A) = 0.75n = 0.43 X(B) = X(C) = 0.50n= 0.285 1.75n 1.75n P(A) = 20.43 = 0.86 atm. P(B) = P(C) = 20.285 = 0.57 atm. Aplicando la L.A.M. calculamos la constante de equilibrio: Kp= P(C)2 = (0.57)2= 1.2 P(A)P(B) (0.86)(0.57)2 Y por ltimo: Kc = Kp(RT)-n = 1.2(0.082373) = 36.7 , en donden = -1 2.- Se ha encontrado que cuando la reaccin: 3 NO2 + H2O2 HNO3 + NOllega al equilibrio a 300C contiene 0.60 moles de dixido de nitrgeno, 0.40 moles de agua, 0.60 moles de cido ntrico y 0.80 moles de xido ntrico. Calcular cuntos moles de cido ntrico deben aadirse al sistema para que la cantidad final de dixido de nitrgeno sea de 0.90 moles. El volumen del recipiente es de 1.00L. Con los moles existentes en el equilibrio podemos calcular la constante del mismo 3 NO2 + H2O2HNO3 + NO Eq(1) 0.60 0.40 0.60 0.80 Kc= (0.60)2(0.80) = 3.3 (0.60)3(0.40) Al aadir una cantidad de HNO3, que llamamos A, la reaccin se desplaza hacia la izquierda hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio, en el cual tendremos: 3 NO2 + H2O2HNO3 + NO Eq(2) 0.60 + 3x 0.40 + x 0.60 + A - 2x 0.80 -xsabiendo que 0.60m + 3x = 0.90 con lo que x = 0.10 moles Aplicando de nuevo la L.A.M. la nica incgnita ser A 3.3 = (0.40 + A)2(0.70) A = 0.91 moles de HNO3se aadieron (0.90)3 (0.50) 3.- La formacin del trixido de azufre por oxidacin del dixido es un paso intermedio en la fabricacin del cido sulfrico. La constante de equilibrio (Kp) de la reaccin: 2 SO2(g) + O2(g)2 SO3(g)es 0.13 a 830C. En un experimento se hacen reaccionar 2.00 moles de dixido de azufre con 2.00 moles de oxgeno. Cal debe ser la presin total de equilibrio para tener un rendimiento del 70% en trixido de azufre? Escribimos de nuevo la reaccin con los moles en el equilibrio 2 SO2(g) + O2(g)2 SO3(g) n(inic.) 2.00 2.00 n(equi.) 2.00 - 2x 2.00 -x 2x n(totales) = 4.00 - x Por ser el redimiento del 70% entonces 2x = 1.4 luego x = 0.7 moles Calculamos las fracciones molares de cada gas en el equilibrio: X(SO2) = 0.6/3.3 = 0.18 X(O2) = 1.3/3.3 = 0.40 X(SO3) = 0.42 Y aplicamos la expresin de la constante para calcular la presin total en el equilibrio: 0.13 = (0.42)2 1 de donde P = 105 atm. (0.18)2(0.40) P4.- A 300C y una presin total de 629 atm. la reaccin entre el cloruro de hidrgeno y el oxgeno para dar cloro y agua, alcanza el equilibrio cuando se ha completado en un 80%. Cul tendra que ser la presin para que la reaccin alcanzara el equilibrio cuando se hubiese completado en un 50%? La reaccin que tiene lugar es la siguiente: 4 HCl(g) + O2(g)2 Cl2(g) + 2 H2O(g) n(inic.) 4n n n(equi.) 4n - 4n n - n 2n 2nn(totales) = n(5 -) sustituyendopor 0.80 tenemos queX(HCl) = 0.80/4.20 = 0.19 X(O2) = 0.20/4.20 = 0.048 X(Cl2) = X(H2O) = 1.60/4.20 = 0.38y como la presin total es 629 atm., podemos calcular la Kp Kp= 1 (0.38)2 (0.38)2 = 0.53 629 (0.19)4 (0.048) Calculamos de nuevo las fracciones molares para= 0.50 X(HCl) = 2.0/4.50 = 0.44 X(O2) = 0.50/4.50 = 0.11 X(Cl2) = X(H2O) = 1.0/4.50 = 0.22 Conocida la constante, despejamos P de la expresin Kp= 1 (0.22)2 (0.22)2 = 0.53 P = 1.1 atm P (0.44)4 (0.11) 4.- Un recipiente de 1.00L se llena con una mezcla en volumenes iguales de oxgeno y dixido de nitrgeno a 27C y 673 mm Hg de presin parcial. Se calienta a 420C y una vez alcanzado el equilibrio se encuentran 0.0404 moles de oxgeno. Calcular la constante de equilibrio para el proceso 2NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)y la presin total de la mezcla. Calculamos primero los moles iniciales de oxgeno, que son los mismos que de dixido de nitrgeno, por la ecuacin: (673/760)1,00 = n0,0820300 de donde n = 0,0360 moles Escribimos el equilibrio de la reaccin: 2NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)n(ini.) 0.0360 0.0360 n(equi.) 2x 0.0360 + x 0.0360 - 2x Sabiendo que 0.0360 + x = 0.0404 entonces x = 4.410-3 n(totales) = 0.036 + 0.036 + 4.410-3= 0.0764 moles para los cuales le corresponde una presin total de: P1.0 = 0.07640.082693 = 4.3 atm. Para calcular la constante de equilibrio aplicamos la L.A.M. con las presiones parciales correspondientes de cada gas: Kp= P(NO2)2 = 4.32(0,272/0,0764)2 = 4,1 P(NO)2P(O2) 4.32(8.810-3/0.0764)24.4(0.0404/0.0764)5.- La constante Kppara la reaccin entre el dixido de carbono puro y el grafito, en exceso, caliente es 10. Calcular: a) Cul es la composicin en volumen de los gases en equilibrio a 817C y una presin total de 6,1 atm? cul es la presin parcial del dixido de carbono? y b) Para qu presin se obtendr un 10% en volumen de dixido de carbono? CO2(g) + C(s)2 CO(g) a) Escribimos los moles en el equilibrio CO2(g) + C(s)2 CO(g) n(1 -) 2nn(totales) = n(1 +) Calculamosen el equilibrio mediante la expresin de la constante Kp= P(CO)2 = 6.12(2n/n(1+))2 ; de donde= 0.54 P(CO2) 6.1(n(1-)/n(1 +)) Con lo que X(CO) = 2 0.54 = 0.70 1.54 la composicin en el equilibrio es 70% en volumen de CO y 30% de CO2y la presin parcial del CO2es: P(CO2) = 6.10.46 = 1.82 atm. 1.54 b) Si hay un 10% en volumen de dixido de carbono quiere decir que X(CO2) = 0.10 yX(CO) = 0.90. Aplicamos de nuevo la ecuacin de la constante de equilibrio de la que despejamos P: P = (0.1010)/(0.90)2= 1.2 atm.6.- En un recipiente se introduce cierta cantidad de carbamato amnico, NH4CO2NH2slido que se disocia en amoniaco y dixido de carbono cuando se evapora a 25C. Sabiendo que la constante Kppara el equilibrioNH4CO2NH2(s)2 NH3(g) + CO2(g)y a esa temperatura vale 2,310-4. Calcular Kcy las presiones parciales en el equilibrio.Escribimos de nuevo el equilibrio con los moles presentes: NH4CO2NH2(s) 2 NH3(g) + CO2(g) n - x 2x x Este es un equilibrio heterogneo y en la expresin de la constante solo intervienen los dos gases amoniaco y dixido de carbono, pero adems la presin de amoniaco es dos veces la del dixido, luego Kp= 2.310-4= (PNH3)2 PCO2= 4(PCO2)3 siendo PCO2= 0.039 atm. y PNH3= 0.078 atm. Y por ltimo calculamos Kc= Kp = 2.310-4 = 1.5710-8 (RT)n (0.082298)3

7.-(Examen del 17/02/03)A 60C y 1 atm de presin, el tetrxido de dinitrgeno est disociado un 53,0%. Calcular: a) el porcentaje de disociacin a a misma temperatura y 2000 mm Hg de presin b) la presin a la cual el tetrxido estara disociado en un 67% a la misma temperatura.La reaccin que tiene lugar es: N2O4(g) 2 NO2(g) Equilibrio n(1 - a) 2na Moles totales = n(1 + a)Podemos calcular la constante de equilibrio en funcin de las presiones parciales: Kp= (PNO2)2 = P2(2na/n(1 + a)) = (20,53)2 = 1,56 PN2O4 P (n(1 - a)/ n(1 + a)) 1 - 0,532 a) Cuando P = 2000/760 = 2,63 atm calculamos a aplicando la Kpcuyo valor acabamos de determinar: 1,56 = 2,63 4a2 de donde a = 0,36 1 - a2 b) Para un valor de a = 0,67 calculamos la nueva presin usando de nuevo la Kp 1,56 = P' 4 0,672 siendo P' = 0,48 atm 1 - 0,672

8.-(Feb. 2002/03)Para la siguiente reaccin: 4 HCl(g)+ O2(g) 2 Cl2(g)+ 2 H2O(g) 0,80 0,20 1,60 1,60los valores indicados corresponden a los moles de cada una de las especies cuando el sistema alcanza el equilibrio a 300C y una presin total de 629 atm. A qu presin habr que llevar al sistema para que se reduzca el nmero de moles de cloro a 1,00? El nmero de moles totales es n = 0,80 + 0,20 + 1,60 + 1,60 = 4,20 moles. Con ste valor y el de la presin total podemos determinar la presin parcial de cada gasPHCl= 629(0,80/4,20) = 120 atm PCl2= PH2O= 629(1,60/4,20) = 239 atmPO2= 629(0,20/4,20) = 30,2 atm Kp= _ (239)4___= 0,52 (120)4(30,2) Para que el nmero de moles de cloro (y de agua) se reduzca a 1,0 se tendr que desplazar el equilibrio hacia la izquierda 4 HCl(g)+ O2(g) 2 Cl2(g)+ 2 H2O(g) 0,80 0,20 1,60 1,60 + 4x + x - 2x - 2xsiendo 1,60 - 2x = 1,0 luego x = 0,3 En en nuevo estado de equilibrio el nmero de moles de todas las especies ser: EQ.2 4 HCl(g)+ O2(g) 2 Cl2(g)+ 2 H2O(g) 2,0 0,5 1,0 1,0n' = 2,0 + 0,5 + 1,0 + 1,0 = 4,5 moles Usando de nuevo la expresin de la constante de equilibrio, determinamos la nueva presin total:

0,52 =1 (1,0/4,5)4 de donde P = 1,1 atm P (2,0/4,5)4 (0,5/4,5)

9 .-(Diciembre 2004/05)A 480C y 1 atm de presin, el amoniaco se disocia en un 66% en sus elementos. Determinar la composicin en volumen de la mezcla en las condiciones anteriores y bajo un presin total de 4 atm.

La reaccin que tiene lugar es:

2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) EQ1 2n - 2na na 3na n(totales) = 2n (1 + a) donde a = 0,66 X(NH3) = 2n(1 -a)/(2n(1 + a) = 0,20 X(N2) = na/2n(1 + a) = 0,20 X(H2) = 30,20 = 0,60 Para conocer la composicin a la presin total de 4 atm, hace falta determinar primero la constante de equilibrio siendo: 0,20(0,60)3 Kp = -------------------- = 1,08 (0,20)2 PN2 (3PN2)3 Usando el valor de Kp para las nuevas presiones parciales 1,08 = --------------------- PNH32 Y teniendo en cuenta que PNH3+ 4PN2=4 atm

Obtenemos, resolviendo las ecuaciones, que PNH3= 1,68 atm PN2= 0,58 atm y PH2= 1,74 atm De donde X(NH3) = 1,68/4 = 0,42X(N2) = 0,58/4 = 0,18 X(H2) = 1,74/4 = 0,44

10.-(Julio 2004/05)La constante de equilibrio, a 745K, de la reaccin H2+ I2 2HI es Kc = 50. a) Qu cantidad de HI se encontrar tras alcanzarse el equilibrio, si inicialmente, introducimos 1,00 moles de yodo y 3,00 moles de hidrgeno en un recipiente de 1 L a esa temperatura. b) Una vez se ha alcanzado el equilibrio en a) aadimos 3,00 moles ms de hidrgeno, cul ser la nueva concentracin de HI en el nuevo estado de equilibrio?

La reaccin que tiene lugar y los moles de las tres especies al alcanzarse el estado de equilibrio son: H2 + I2 2HI EQ1 x 1,00 + x 3,00 - 2x

Calculamos la x haciendo uso de la constante 50 = (3,00 - 2x)2/x(1,00 + x) de donde x = 0,132 mol H2 + I2 2HI PERT 3,132 1,132 2,74

EQ2 3,132 - y 1,132 - y 2,74 + 2y Hacemos uso de nuevo de la constante de equilibrio para calcular y

siendo y = 0,92 mol y por consiguiente (HI) = 2,74 + 20,92 = 4,58M

11.-(Febrero 2005/06)Para la reaccin 2 NO2 N2O4DH = - 13,9 kcal/mol. A 273K y presin total de 0,824 atm, el dixido de nitrgeno est asociado en un 9,37%. Calcular el porcentaje de asociacin a 298K.

En el equilibrio el nmero de moles de cada gas es: 2 NO2 N2O4 2n - 2na na siendoa= 0,097 Calculamos las presiones parciales de los dos gases en el equilibrio:

P(NO2) = 2n(1 - 0,097) 0,824 = 0,783 atm P(N2O4) = n0,097 0,824 = 0,041 atm n (2 - 0,097) n(2 - 0,097) Calculamos entonces la K = (0,041)/(0,783)2= 0,067 Ahora calculamos la constante a la nueva temperatura segn la Ley de van't Hoff log K2- log 0,067 = (-13,9103/4,576)/(1/273 - 1/298) = 7,810-3 Al aumentar la temperatura el sistema se ha desplazado hacia la derecha hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio para el cual las presiones son:2 NO2 N2O4 0,783 + 2P 0,041 - P Calculamos P haciendo uso de la nueva constante de equilibrio y nos queda queP = 0,035 atm,siendo entonces P(NO2) = 0,853 atm y P(N2O4) = 610-3atm y P(total) = 0,859 atm Para determinar el nuevo grado de asociacin tomamos, por ejemplo, la presin del tetrxido de dinitrgeno: 610-3= 0,859. na/n(2 -a) de dondea= 0,0138 o el porcentaje de asociacin 1,38%

12.-(Julio 2006)Se establece el equilibrio SbCl5(g) SbCl3(g) + Cl2(g) calentando 29,9 g de SbCl5(g) a 182 C en un recipiente de 3,00 L. Calcular: a) La concentracin de las distintas especies en equilibrio si la presin total es de 1,54 atm, b) el grado de disociacin y c) las constantes Kc y Kp.Datos: Sb (121,8 u.m.a.), Cl (35,45 u.m.a.)

Calculamos los moles iniciales de SbCl5= 29,9/299 = 0,100 molEscribimos la reaccin: SbCl5(g) SbCl3(g) + Cl2(g)N inc.. 0,100N eq. 0,100 x x xN totales = 0,100 + x = (1,543,00)/(0,0821 455) = 0,124 con lo que x = 0,024, luego las concentraciones en el equilibrio sern:SbCl5(g) = 0,076/ 3,00 = 0,0253M SbCl3(g) = 0,024/3,00 = 0,00M = Cl2(g)b) x = 0,024 = n = 0,100 de donde = 0,24c) Calculamos primero la Kc = (0,08)(0,08)= 2,5310-3 0,0253 y a continuacin la Kp = 2,5310-3(0,0821455) = 9,4510-2

13.-(Septiembre 2006) Un recipiente de volumen V se llena con gas amoniaco a 150C hasta que alcanza una presin de 200 atm. El amoniaco se disocia en los elementos que los forman y cuando se alcanza el equilibrio, la presin del nitrgeno es de 29,8 atm. Determinar la presin total en el equilibrio, as como la constante Kp del mismo.

Escribimos la reaccin de disociacin teniendo en cuenta que cuando se alcanza el equilibrio la presin del nitrgeno est relacionada con la del hidrgeno y la que se ha consumido de amoniaco:

2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) 200 200 2PN2 PN2 3 PN2PN2 = 29,8 atm PH2 = 329,8 = 89,4 atmPNH3 = 200 229,8 = 140,4 atmP = 29,8 + 89,4 + 140,4 = 259,6 atmY por ultimo calculamos Kp = (29,8)(89,4)3= 1,08103 (140,4)2

14.-(Febrero 2007)La formacin de SO3a partir de SO2y O2es un paso intermedio en la fabricacin del cido sulfrico, y tambin es responsable de la lluvia cida. La constante de equilibrio Kp de la reaccin 2 SO2+ O2 2 SO3es 0,13 a 830 C. En un experimento se tenan inicialmente en un recipiente 2,00 mol deSO2y 2,00 mol de O2cul debe ser la presin total del equilibrio para tener un rendimiento del 80,0 % de SO3?Escribimos los moles en el estado de equilibrio para la reaccin 2 SO2 + O2 2 SO3 2,00 2,00 2,00 - 2na 2,00 - na 2nasustituyendo a= 0,80 tenemos que nt = 3,2 mol y calculamos P haciendo uso de la constante de equilibrio:

Kp = 0,13 = (P(1,6/3,2))2 = (1,6)2 de donde P = 328 atm (P(0,4/3,2))2(P(1,2/3,2) (0,4)2P(1,2/3,2) 14.-(Septiembre 2007)Si en un matraz de 2,00 L se calienta cierta cantidad de bicarbonato sdico a 110 C, la presin en el equilibrio es de 1,25 atm. Calcular el valor de Kp y el peso de bicarbonato descompuesto, sabiendo que ste d lugar a carbonato sdico, dixido de carbono y agua.Datos: Na = 23 u.m.a.

Escribimos la reaccin: 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g)Siendo P = PCO2+ PH2O= 1,25 atm luego PCO2= PH2O= 1,25/2 = 0,625 atm y Kp = (0,625)2= 0,39 Por estequiometra: n (NaHCO3) = n (CO2+ H2O)1,25atm2,00L =n (CO2+ H2O)0,082383K n = 0,0796 mol m(NaHCO3)= 0,079684 = 6,68 g

http://www.personales.ulpgc.es/cling.dip/prob9.html