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Estudiar la salinidad es importante en el estudio de las zonas costeras.

La salinidad resulta de combinaciones de diferentes sales  como NaCl, Mg, Ca, K,  estos elementos representan el 90% de los sólidos disueltos en el mar.

El NaCl destaca por su cantidad, constituye el 80% de sales en el mar, el 20% son otras.

La salinidad varía en el mar, un litro de agua marina contiene 33 y 39 g de sal. El agua dulce procede de ríos y glaciares. La salinidad varía en dirección vertical y horizontal.

La salinidad del agua es la medición de la cantidad de estas sales presentes en la muestra. Se puede medir por métodos físicos que incluyen la medición de la conductividad, de la densidad o de la refracción. Los métodos químicos determinan la clorinidad (concentración de cloruros) que está relacionada con la salinidad.

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*Que el alumno identifique la importancia biológica de la salinidad, sus conceptos y métodos para su medición.

*Que el alumno conozca la conexión entre la concentración de cloruros en una muestra de agua y la salinidad de ella.

*Que el alumno entienda un método para determinar la clorinidad de muestras de agua.

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Al comparar nuestros resultados con los del equipo 5 nos dimos cuenta de que nuestras operaciones arrojaban resultados con menor salinidad así como clorinidad. Cabe recalcar que sobresaturamos con nitrato de plata nuestra muestra de agua de mar y eso tuvo un impacto directo en el resultado final de las fórmulas realizadas, por lo tanto su color no fue lo esperado. Notamos que la concentración de salinidad de agua de grifo siempre será menor que el de agua de grifo al igual que la clorinidad.

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Nuestras mezclas resultaron con menor salinidad y clorinidad de la esperada y por lo tanto el resultado no quedó cómo se había planteado en la práctica. La importancia de experimentar y poder hacer esta práctica en el laboratorio nos hizo tener una mejor visión de cómo es la concentración de la sal en el agua de mar y en la de grifo.

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1. ¿Qué importancia tiene el estudio de la salinidad?

Porque la salinidad de los océanos tiene un impacto profundo sobre el clima y el ejemplo más evidente es que el agua es más densa a mayor salinidad, Esta densidad desvía corrientes debido a sus variaciones. Entender la salinidad nos brinda una mejor visión en las reacciones del agua y con ello un mejor entendimiento del clima.

2. ¿Qué otros métodos existen para la determinación de la salinidad?

Hoy en día existe un radiómetro de microondas construido por la NASA llamado Aquarius, este ayuda a rastrear la salinidad del mar desde el espacio. Este radiómetro puede detectar concentraciones tan bajas como 0,2 partes de sal en 1.000 partes en agua.

3. Al aumentar la salinidad de un cuerpo de agua, indique qué propiedades del agua pueden verse afectadas ¿en qué forma se alteran las mismas?

La densidad se ve afectada y su vez esta es la que impulsa las corrientes que terminan como los océanos transportan el calor de sus aguas a través de todo el mundo. Y así los patrones climáticos como la precipitación se ven afectados o incluso la misma temperatura.

4. ¿Cómo es la salinidad del Océano Atlántico con respecto al Océano Pacífico y cuáles son las zonas donde existe una mayor salinidad y por qué?

La salinidad del océano Atlántico es de 35,4 % mientras que la del Pacífico es de 32,5%. Se realizaron estudios en la universidad de Oregón y la universidad de Hamburgo en Alemania  los cuales indican que ciertas montañas y masas de hielo tienen gran impacto en la salinidad de los océanos, pues la mayor parte del agua que se evapora en el Pacifico es detenida por montañas y al caer en forma de lluvia o nieve se vuelve más dulce.

5. El Mar Muerto, situado en los límites entre Palestina y Jordania, es un lago con una salinidad 10 veces mayor a la del océano. ¿Por qué?

Porque al ser un punto bajo en la tierra este no posee desagüe y la única forma en que puede salir el agua es por medio de la evaporación, dejando todas las sales en su interior.

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A la capacidad de neutralizar ácidos con bases se le conoce como alcalinidad, característica sumamente importante en procesos diarios de nuestra vida como lo es la simple acción de tomar agua. Las bases pueden reaccionar con los ácidos para convertirse en especies eléctricamente neutras. Identificar esta característica es importante en el agua de mar, al igual que en el tratamiento de aguas residuales.

En esta práctica vamos a observar y hacer distintas titulaciones tipo ácido-base para reflejar de manera mucho más dinámica los conocimientos teóricos que implican la alcalinidad, se va a trabajar con ácido sulfúrico, fenolftaleína y carbonato de sodio. Al finalizar la práctica esperamos tener mejor entendimiento respecto a la alcalinidad así como la manera de llevarla a práctica y usar estos conocimientos para otros rubros además del académico.

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*Que el alumno o alumna se habitúe al concepto de alcalinidad y a las titulaciones de ácido-base.

*Que el alumno o alumna ejecute la resolución de alcalinidad total de una muestra de agua: marina, salobre y estuaria.

*Que el alumno o alumna averigüe y examine las implicaciones del sistema carbonato en el medio ambiente.

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1. Normalidad

N1*V1=N2*V2

(0.05 N) (15 mL) / 13.8 mL= N2

N2= 0.054

2. Alcalinidad

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1. ¿Cuál es la diferencia entre normalidad y molaridad? Dé al menos un ejemplo.

Su principal diferencia es que la molaridad se considera cómo el número de moles que están presentes en una mezcla de compuestos, mientras que la normalidad se considera cómo el número de equivalentes gramo de un compuesto que están presentes en la mezcla de compuestos.

Ejemplo de molaridad: La solución 1M de H2 SO4 generalmente contiene 1 mol de H2 SO4 por litro de solución.

Ejemplo de normalidad: 1M H2 SO4 contiene una molaridad de 2N porque 2 moles de iones H+ generalmente están presentes en una solución por litro.
2. ¿Qué es una titulación ácido-base?

La titulación o valoración ácido-base es un método de análisis químico que permite determinar la concentración de una solución ácida o básica desconocida, mediante una neutralización controlada.

3. Defina los conceptos:

*Disolución valorada- son mezclas homogéneas de una sustancia que se disuelve en otra tomando como método de valoración la cantidad de soluto y solvente involucrado.

*Punto de inflexión- los puntos de inflexión de una función son aquellos puntos en los que la gráfica de la función cambia de concavidad, es decir, pasa de cóncava a convexa o viceversa.

*Punto de equivalencia- es aquel en el que han reaccionado completamente dos sustancias químicas. En las reacciones ácido-base, este punto indica cuándo todo un ácido o una base ha sido neutralizado.

4. ¿Qué es una disolución amortiguadora? Dé ejemplos de sistemas amortiguadores de importancia biológica.

Es aquella que mantiene un pH casi constante cuando se le añaden pequeñas cantidades de ácido o de base. Las disoluciones se preparan disolviendo un ácido débil y una sal que contenga a su base conjugada (por ejemplo, CH3COOH y CH3COONa) o bien disolviendo una base débil y una sal del ácido conjugado (por ejemplo, NH3 y NH4Cl).

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Al observar nuestros resultados podemos verificar que realizamos el trabajo de una manera correcta, ya que nuestros resultados fueron los mismos que indicó el docente, pudimos tener un peso correcto, una disolución correcta y de igual manera una titulación correcta, esto se logró también en base a los resultados del equipo 3.

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Cómo conclusión podemos argumentar qué, logramos poder hacer una titulación con ácidos y bases, por lo tanto identificar sí pertenece a un ácido o una base dependiendo de su color.

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Equipo editorial. (2022, 18 julio). Punto de equivalencia. Lifeder. Recuperado 9 de septiembre de 2022, de https://www.lifeder.com/punto-de-equivalencia/

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-Que el estudiante sepa cuales son las características del oxígeno disuelto, y la gran importancia que tiene en diferentes cuerpos de  agua.

-Que el estudiante conozca los diferentes métodos utilizados para la cuantificación del oxígeno disuelto, al igual que sus interferencias.

-Que el estudiante realice la determinación del oxígeno disuelto por el método Winkler.

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-Que el estudiante conozca el ciclo de fósforo y la importancia biológica que tiene, al igual que su uso potencial como bioindicador.

-Que el estudiante se familiarice con el método colorimétrico para determinar fosfatos.

- Que el estudiante conozca el ciclo del nitrógeno y su importancia biológica.

- Que el estudiante conozca las diferentes especies químicas relacionadas con el ciclo del nitrógeno, al igual que los bioindicadores ambientales.

-Que el estudiante se familiarice con el método espectrofotométrico, utilizado para la determinación de nitritos en agua.

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El oxígeno disuelto se puede definir de forma sencilla como la concentración que encontramos presente de este disuelto en agua. Es de vital importancia la cantidad de concentración ya que gracias a este permite que existan y se mantengan vivos una gran cantidad de organismos acuáticos. También sirve como indicador para temas como la contaminación de agua, debido a que usualmente las descargas de aguas residuales terminan en eutrofización en aguas y posteriormente una desoxigenación.

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1. Investigue qué sustancias presentes en el agua de mar pueden causar interferencias en la evaluación del oxígeno disuelto por el método de Winkler.

Se han desarrollado varias modificaciones al método Winkler para eliminar interferencias. La modificación más común es el agregado de azida sódica (o de potasio), que elimina en forma efectiva la interferencia causada por la presencia de nitritos en muestras provenientes de efluentes de agua con tratamiento biológico, o en muestras incubadas para determinar demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Los nitritos interfieren en la conversión de Ia I2, así que su presencia hace que se sobreestime la presencia de oxígeno disuelto en la muestra.

2. ¿Cuál es la diferencia entre el oxígeno disuelto (OD) y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO)?

La demanda química de oxígeno (DQO) o chemical oxygen demand (COD), es la cantidad de oxígeno necesaria para descomponer químicamente la materia orgánica, mientras que la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) o biochemical oxygen demand (BOD) es la cantidad de oxígeno necesaria para hacer esto biológicamente a través de microorganismos.

3. ¿Cuáles son los parámetros físicos y químicos que tienen impacto en la cantidad de oxígeno disuelto?

Parámetros físicos: A mayor temperatura, menos oxígeno disuelto se disuelve.

Parámetros químicos: El oxígeno disuelto en el agua es un indicador del balance entre la fotosíntesis y la respiración.

4. ¿Por qué en zonas pobres en oxígeno, el pH del agua de mar es generalmente ácido?

Una vez disuelto el oxígeno en el agua de mar, es un ácido débil que genera cambios en la química del océano. Esto incrementa al carbono inorgánico disuelto y la concentración de los iones bicarbonato, mientras que disminuye el pH. Esto quiere decir que se vuelve un ácido.

5. Anote tres aplicaciones importantes de la prueba de oxígeno disuelto.

Una aplicación importante es en la piscicultura, donde el nivel de oxígeno debe ser controlado continuamente para obtener una reproducción óptima y evitar una alta mortalidad causada por niveles bajos de oxígeno. También en las centrales nucleares para medir el oxígeno presente en sus aguas pesadas. También pueden ser las aplicaciones de los oxímetros, los medidores de oxígeno se usan para medir y controlar el contenido en oxígeno en los diversos puntos del circuito de agua de las instalaciones de calderas de vapor; para controlar posibles corrosiones debido al poder oxidante del oxígeno.

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Al observar nuestros resultados podemos verificar que realizamos el trabajo de una manera incorrecta, ya que el color de la mezcla no fue el esperado, sin embargo al comparar los resultados con otro equipos pudimos respondernos el que hicimos mal. Resolviendo nuestras dudas creemos que el oxígeno disuelto en el océano no debe ser menos de 3 ml/l aproximadamente, pues la vida no sería posible para los organismos que habitan en ella.

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Cómo conclusión pensamos que es importante no solo guiarnos de creencias al no obtener los resultados deseados, sin embargo hemos aprendido nuevos métodos de cuantificación de oxígeno que en un futuro nos ayudarán.

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En clases teóricas ya hemos visto el perfil de nutrientes en el mar, podemos encontrar distintos nitrógenos como lo son el nitrito, nitrato, amonio, también fosfatos entre muchos otros. Es importante saber la cantidad que esté concentrado de estos para así determinar el nivel de contaminación que existe en el mar o si los niveles son normales. Al proceso de sobre enriquecimiento de nutrientes se le conoce como eutrofización y es de los problemas más comunes de contaminación en nuestra época.

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1. ¿Cuáles son los valores máximos permisibles para el fósforo utilizados por los diferentes organismos reguladores nacionales e internacionales (EPA, NOM, WHO, Unión Europea?

Las dos causas más comunes de daño, nutrientes (nitrógeno y fósforo) y sedimento, son parámetros para los cuales la EPA y la mayoría de los estados actualmente no poseen criterios numéricos de WQ.
2. Explique que es la relación de Redfield.

La relación de Redfield o estequiometría de Redfield es la relación atómica constante de carbono , nitrógeno y fósforo que se encuentra en el fitoplancton marino y en los océanos profundos.

El término lleva el nombre del oceanógrafo estadounidense Alfred C. Redfield, quien en 1934 describió por primera vez la proporción relativamente constante de nutrientes en las muestras de biomasa marina recolectadas en varios viajes a bordo del buque de investigación Atlantis , y encontró empíricamente que la proporción era C: N: P = 106: 16: 1. [1] Si bien se han encontrado desviaciones de la proporción canónica de 106: 16: 1 según las especies de fitoplancton y el área de estudio, la proporción de Redfield sigue siendo una referencia importante para los oceanógrafos que estudian la limitación de nutrientes. Un documento de 2014 que resume un gran conjunto de datos de mediciones de nutrientes en todas las principales regiones oceánicas que abarcan desde 1970 hasta 2010 informó que la mediana mundial de C: N: P era de 163: 22: 1.

3. Explique cuáles podrían ser las principales fuentes naturales y antropogénicas de fósforo en los sistemas acuáticos.

De forma natural, las algas tienen en sus tejidos siete veces más nitrógeno que fósforo, y en plantas terrestres esta proporción aumenta hasta unas quince veces más. "La mayor parte de suelos y rocas contienen bajas cantidades de fósforo, un elemento que, además, es muy poco soluble en agua. Por ello, las especies de aguas continentales se han adaptado para acumular fósforo y reciclarlo eficientemente".

Los fertilizantes, los detergentes que contienen fósforo y las aguas residuales eliminadas de forma inadecuada son fuentes de nitrógeno y fósforo que causan eutrofización; son fuentes antropogénicas.

4. ¿Para qué sirve una curva de calibración?

La curva de calibración es un método muy utilizado en química analítica, que sirve para determinar la concentración de una sustancia (analito) en una muestra desconocida, sobre todo en disoluciones.

5. ¿Cuál es el fundamento de la ley de Lambert y Beer?

La ley explica que hay una relación exponencial entre la transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración de la sustancia, así como también entre la transmisión y la longitud del cuerpo que la luz atraviesa.  La relación de la ley entre concentración y absorción de luz está basada en el uso de espectroscopía para identificar sustancias.

La espectroscopia ultravioleta-visible o espectrofotometría ultravioleta-visible (UV/VIS) es una espectroscopia de fotones y una espectrofotometría. Utiliza radiación electromagnética (luz) de las regiones visible, ultravioleta cercana (UV) e infrarroja cercana (NIR) del espectro electromagnético. La radiación absorbida por las moléculas desde esta región del espectro provoca transiciones electrónicas que pueden ser cuantificadas. La espectroscopia UV-visible se utiliza para identificar algunos grupos funcionales de moléculas, y además, para determinar el contenido y fuerza de una sustancia. Se utiliza de manera general en la determinación cuantitativa de los componentes de soluciones de iones de metales de transición y compuestos orgánicos altamente conjugados. Se utiliza extensivamente en laboratorios de química y bioquímica para determinar pequeñas cantidades de cierta sustancia, como las trazas de metales en aleaciones o la concentración de cierto medicamento que puede llegar a ciertas partes del cuerpo.

La ley de Beer permite cuantificar la concentración de una muestra por UV.

6. ¿Qué significa interpolar y extrapolar cuando se utiliza una curva de calibración?

Interpolación lineal: es útil cuando buscamos un valor entre puntos dados. Se puede considerar como "llenar los espacios" de una tabla de datos.

La estrategia para la interpolación lineal es usar una línea recta para conectar los datos conocidos a ambos lados del punto desconocido. La interpolación lineal es a menudo no precisa para datos no lineales. Si los puntos del conjunto de datos cambian en una gran cantidad, la interpolación lineal podría no dar un buen estimado.

Extrapolación lineal: puede ayudarnos a estimar valores que son mayores o menores que los valores en un conjunto de datos. Piensa en esto como el "estimado a largo plazo" de los datos.

La estrategia para la extrapolación lineal es usar un subconjunto de datos en vez de todos los datos. Esto es especialmente cierto para los datos no lineales que encontrarás en lecciones posteriores. Para este tipo de datos, a veces es útil extrapolar usando los últimos dos o tres puntos de datos para estimar un valor más alto que el rango de datos.

7. Define el proceso de eutrofización.

Consiste en una fertilización que origina un crecimiento desmedido de algunas especies de algas en superficie que terminan por impedir el paso de la luz, de manera que las algas del fondo no pueden realizar la fotosíntesis y el agua acaba perdiendo casi todo el oxígeno. Además, esta contaminación de nitrógeno y fósforo afecta también a las plantas acuáticas que viven sumergidas o flotando en el agua.

8. ¿Cuáles son los valores máximos permisibles de nitrito en sistemas acuáticos marinos y estuarinos, establecidos por las diferentes entidades normativas nacionales e internacionales (NOM, Environmental Protection Agency (US-EPA), WHO, Unión Europea)?

9. ¿Cuáles son las especies químicas más importantes en el ciclo del nitrógeno y cuál es su origen?

Las plantas pueden obtener el nitrógeno en forma de nitrato (NO3-) y amonio (NH4+). En algunos casos, las plantas pueden obtener el N a través de la FBN formando asociaciones simbióticas con organismos fijadores de N. Esta forma de adquisición de N es especialmente importante dentro de la familia de las leguminosas. La transformación de N orgánico en NH4+ se denomina mineralización. Este NH4+ puede volver de nuevo a la atmósfera mediante procesos de desnitrificación.

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Analizando nuestros resultados observamos que concluimos el trabajo de manera exitosa, ya que, siguiendo las indicaciones del docente, durante el proceso y al concluir se obtuvo, un peso correcto y una disolución correcta.

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Argumentamos que pudimos adquirir las habilidades para lograr determinar nutrientes, se conoció maquinaria nueva, llamada espectrofotómetro, que nos permitió facilitar el trabajo y tener los resultados esperados.

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