viernes, 26 de octubre de 2012

Plan de Clase: Destrucción de la capa de ozono



Escuela

Curso: Sexto año – Orientación: Cs. Naturales

Duración: 80 minutos

Asignatura: Química

Turno: Tarde

Tema: Disminución de la capa de ozono

Profesora: Cynthia Bernay

Fecha: 19-09-2012

Ciclo Lectivo: 2012




Fundamentación
El ozono es un gas tóxico, de fórmula molecular O3.
Se encuentra en pequeñas cantidades en la atmósfera, principalmente en la estratósfera, entre los 15 y 30 km de altura, denominándose esta zona capa de ozono.
El ozono de esta capa permite filtrar la radiación ultravioleta proveniente del sol, dañina para la vida en la Tierra, es decir, es una barrera protectora.
Las concentraciones de ozono varían según la época del año, y el lugar. A mediados de los años 80, la pérdida de ozono en primavera en ciertas altitudes sobre la Antártida fue completa, dando lugar a la pérdida de más de un 50% total del ozono. Por lo tanto, es apropiado hablar de un “agujero” en la capa de ozono que aparece cada año en primavera en la Antártida.  Y que dura algunos meses.
Durante varios años después de su descubrimiento no  estaba claro si el agujero era debido a fenómenos naturales, o bien era debido a algún mecanismo químico que implicaba contaminantes atmosféricos.
El ozono no disminuye en el aire de la Antártida, sino que lo hace en todo el mundo.
La producción y la destrucción de ozono se dan de manera natural en la estratósfera, y esto se debe a la radiación ultravioleta (UV) que absorbe.
La luz del sol está formada por radiación ultravioleta, luz visible, y la infrarroja. La radiación UV es muy perjudicial para la vida en la Tierra, y parte de esta es filtrada por el ozono. Cuando una molécula de oxígeno (O2) absorbe radiación UV se disocia en átomos de oxígenos, que son muy reactivos, y en presencia de otra molécula de oxígeno reaccionan con ella formándose ozono:
O2  +  O  ----------->  O3  +  calor
Así mismo, la molécula de ozono también puede desintegrarse por acción de la radiación UV.
O3  +  fotón UV -----------> O2  +  O

Además de estas reacciones, el ozono se puede formar y destruir por la presencia de determinadas sustancias.
Existen sustancias que sirven de catalizadores en la destrucción de ozono, como el radical libre óxido nítrico (NO∙),  el radical libre hidroxilo (OH∙), cloro atómico (Cl), bromo atómico (Br), entre otras. Estas sustancias reaccionan con el ozono produciendo una disminución en la concentración.


Carácter de la clase
Enseñanza-aprendizaje. Concientización.


Objetivos
• Que el alumno logre comprender e interpretar el proceso de formación y destrucción del ozono atmosférico, y la importancia de este para la vida en la Tierra.
• Valoración del tema.


Contenidos
• Capa de ozono
• Destrucción del ozono
• Consecuencias


Actividades de inicio
Se les proporciona el texto "La capa de ozono" con el fin de que realicen una lectura comprensiva, de manera que durante el desarrollo de la clase se puedan responder las consignas propuestas.

La capa de ozono

La capa de ozono se encuentra en la estratósfera, aproximadamente de 15 a 50 Km sobre la superficie del planeta.
A una cierta altura de la atmósfera, existe un nivel de ozono concentrado que cubre y protege la tierra.
El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de oxígeno, O3, el cual actúa como un potente filtro solar evitando el paso de una parte de la radiación ultravioleta (UV): la porción dañina para la vida en la Tierra, denominada UV-B. Esta radiación puede producir daño en los seres vivos, dependiendo de su intensidad y tiempo de exposición; estos daños pueden abarcar desde irritación a la piel, conjuntivitis y deterioro en el sistema de defensas, hasta llegar a cáncer, afectar el crecimiento de las plantas y dañando el fitoplancton.
El ozono no se encuentra solamente el esta capa de la estratósfera; en ella se haya la máxima concentración, pero este gas se localiza por toda la atmósfera, inclusive en la tropósfera (primera capa de la atmósfera, que se extiende desde la superficie terrestre hasta unos 15 km de altura aproximadamente). Situado en la estratósfera, este gas es beneficioso para la vida debido a la absorción de la porción de la radiación ultravioleta dañina. Pero cuando el nivel de ozono troposférico es relativamente alto, este gas se torna peligroso al ser un contaminante formado por el fenómeno de smog fotoquímico.
La formación y destrucción del ozono por procesos naturales es un equilibrio dinámico que mantiene constante su concentración en la estratósfera. Sin embargo, desde mediados de la década del ’70, los científicos han descubierto que las cantidades totales de ozono han idos disminuyendo gradualmente a lo largo de los años, principalmente durante la primavera de cada año.
La disminución del ozono en la Antártida fue descubierta por el Dr. Joe C. Farman y sus colaboradores. Este grupo de investigación ha registrado los niveles de ozono sobre esta región desde 1957.
A mediados de la década del ’80, la pérdida de ozono en primavera en ciertas altitudes sobre la Antártida fue completa, dando lugar a una pérdida de más del 50% de la cantidad total de ozono.
La disminución del ozono no  es completa al 100%, por lo que la definición de “agujero” es algo arbitraria.
El ozono no disminuye solamente en la región antártica, sino que lo hace en todo el planeta.
Durante varios años después de su descubrimiento no estaba claro si el agujero se formaba debido a procesos naturales o bien debido a algún mecanismo químico que implicaba contaminantes.
Hoy se sabe, que la apresurada disminución de ozono se debe a la presencia de determinadas sustancias.
Algunos compuestos químicos contribuyen a la destrucción de ozono, por lo que la rapidez de destrucción es mayor a la de formación, de manera que se obtiene una disminución en la concentración.
Algunos de estas sustancias son el cloro y bromo atómico (provenientes de los CFCs, tetracloruro de carbono, metilcloroformo y halones) y los óxidos de nitrógeno.
El principal causante del deterioro del ozono es el cloro atómico, que aparece en esta capa de la atmósfera por causas antropogénicas, debido al uso de compuestos denominados clorofluocarbonos (CFCs), también conocidos comercialmente como freones, sintetizados por el hombre para diversas aplicaciones industriales. Los mas conocidos son CFCl3 (freón 11), CF2Cl2 (freón 12), C2F3Cl3 (freón 113) y C2F4Cl2 (freón 114); y por el uso de solventes como tetracloruro de carbono y metilcloroformo.
Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones, siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles. Están también presentes en aislantes térmicos.
Los CFC poseen una capacidad de supervivencia en la atmósfera, de 50 a 100 años. Con el correr de los años alcanzan la estratosfera donde son disociados por la radiación ultravioleta, liberando el cloro de su composición y dando comienzo al proceso de destrucción del ozono.
Durante este proceso, la molécula de CFC absorbe radiación UV, lo que produce que pierda un átomo de cloro. Este, reacciona con una molécula de ozono, de manera que se disocia el ozono, formando oxígeno molecular y óxido de cloro. De esta manera, el ozono se transforma en otras sustancias, y se pierde la capacidad de filtrar la radiación UV.
En cuanto a las consecuencias que éste fenómeno de disminución de ozono trae, el nivel excesivo de la radiación UV que llegue a la superficie de la Tierra puede perjudicar la salud de las personas, en patologías como: aparición de cáncer de piel, lesiones en los ojos (cataratas, deformación del cristalino o presbicia) y deterioro del sistema inmunológico, influyendo de forma negativa sobre la molécula de ADN donde se ven afectadas las defensas del cuerpo, las cuales generan un aumento en las enfermedades infecciosas tales como: sarampión, herpes, malaria, lepra, varicela, etc.
En la fauna, el aumento de los rayos UV daña a los ecosistemas acuáticos; se ha visto que el daño en algunas zonas de aguas claras alcanza hasta 20 metros de profundidad, siendo su consecuencia la pérdida de fitoplancton (base de la cadena alimenticia marina). Esto es muy perjudicial, porque una disminución en la cantidad de organismos puede provocar una reducción de los peces y afectar el resto de la cadena trófica.
También, estos rayos provocan problemas en peces, crustáceos y anfibios durante sus primeras etapas de desarrollo, afectando sus capacidades de reproducción, por lo tanto reduciendo el tamaño de la población. Además, al escasear el fitoplancton, los océanos perderían su potencial como recolector de CO2, contribuyendo aún más al efecto invernadero.
En la flora, provoca importantes cambios en la composición química de varias especies de plantas (arroz y soya) y árboles (coníferas). Además, altera el crecimiento de algunas plantas e impidiendo su proceso de fotosíntesis. Así, por ejemplo, se ve afectado el rendimiento de las cosechas.

Pero con conocer esta problemática no alcanza, entonces... ¿Qué podemos hacer cada uno de nosotros para evitar esto?


Actividades de desarrollo
La docente plantea un cuestionario respecto a lo visto
CUESTIONARIO
  1. ¿Qué es el ozono?
  2. ¿Qué es la capa de ozono?
  3. ¿Qué hace que sea tan importante?
  4. ¿Dónde se encuentra la capa de ozono?
  5. ¿Dónde se descubrió el agujero de ozono?
  6. ¿Cómo actúan los CFCs en el deterioro del la capa de ozono?
  7. ¿Qué afecciones a la salud pueden contraer las personas expuestas a la radiación UV?
  8. ¿Qué otras afecciones a los seres vivos puede causar?
  9. ¿Qué harías para difundir esta problemática? 
  10. Respecto al último párrafo del texto, ¿qué medidas tomarías?
  11. Busca, en libros o internet, algunas imágenes o videos que muestren los efectos de esta problemática.



Actividades de finalización
Se realiza la puesta en común de las preguntas planteadas.


Evaluación
La docente evaluará de forma constante respecta a:
  • Participación en clase.
  • Respeto y disciplina.
  • Demostración de conocimientos.
  • Compromiso con el tema.


Recursos
  • Tiza y pizarrón.
  • Texto.
  • Libros y/o internet.


Bibliografía

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