CS05 Caso 4 Tratamiento de agua contaminada alumnos PDF

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Caso 4

Tema: Soluciones 1 Recomendamos que mires el siguiente video: https://youtu.be/23FdejCMoIQ

CASO: “SOLUCIONES PARA TRATAMIENTO DE AGUA CONTAMINADA” (Caso adaptado con fines educativos)

Como consecuencia de las intensas lluvias, el martes 16 de febrero en la madrugada, se produjo el desborde del río aledaño a la comunidad de Echarte (Cusco), causando la inundación de cientos de viviendas y la destrucción de varios kilómetros de caminos rurales. Dos meses después, tras haber habilitado las vías de acceso, limpiado la zona y minimizado los riesgos, las autoridades del Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI) dieron la autorización para que los pobladores vuelvan a sus viviendas. Además, el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI) informó que ya finalizó la temporada de lluvias y que el pronóstico del tiempo ha mejorado ya que la temperatura promedio de la zona en el día es de 30 °C y en la noche de 20 °C. En vista de la autorización de INDECI y el pronóstico del SENAMHI, José y su familia han regresado a su vivienda. Como aún no se restablece el servicio de agua potable, José quiere usar los tanques de reserva de agua que quedaron en su vivienda. Si bien los tanques estuvieron debidamente protegidos antes que ocurriera el desborde del río, el agua podría estar contaminada y ocasionar en su familia enfermedades como el cólera, disentería, fiebre tifoidea, etc. Para no poner en riesgo la salud de su familia, José decide mandar a desinfectar el agua de sus tanques de reserva con unas soluciones salinas que recomiendan los especialistas de INDECI.

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Para realizar este trabajo de desinfección del agua, José contrata un operario que afirma tener una amplia experiencia en el tratamiento de aguas contaminadas puesto que ha trabajado en La Atarjea de Lima (planta de tratamiento de agua). Según el operario, para cumplir con las recomendaciones de INDECI, se debe preparar y adicionar la solución de sulfato cúprico en la mañana para que haga efecto durante todo el día. Por otro lado, las otras dos soluciones se deberán preparar y adicionar por la noche. El operario, señala que, en base a su alto profesionalismo, puede entregar a José el siguiente reporte indicando las cantidades y datos usados en la preparación de las soluciones. REPORTE DEL OPERARIO PARA LA PREPARACION DE LAS SOLUCIONES

Se empleará 1100 g de la sal sulfato cúprico.

Se empleará 5 moles de la sal sulfato de aluminio.

Se empleará 586 g de hipoclorito de sodio.

Para las solubilidades se usó la siguiente información:

Dato: Solubilidad del hipoclorito de sodio 20°C = 29,3 g/100 g de agua. Densidad de agua 1g/mL

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Justo cuando se había culminado con el trabajo de desinfección, José se entera que el operario nunca laboró en La Atarjea de Lima. Por esto, José duda de su trabajo. Él se encuentra muy preocupado y recurre a ustedes para que le indiquen si la salud de su familia estaría en riesgo al tomar el agua desinfectada por el operario. De ser así, ustedes deben indicarle las correcciones que tendrá que realizar para desinfectar el agua de forma correcta.

SOLUCIÓN INTERPRETACIÓN Se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1. Describe el escenario donde se están desarrollando los hechos 2. Describe cuál es la relación (rol) entre los personajes. 3. Describe ¿cuál es el problema que se debe resolver? 4. Deduce de manera simple ¿cómo podría dar una solución a este caso?

El martes 16 de febrero a causa de las intensas lluvias se produjo un desborde en la comunidad de Echarte (cusco) causando la inundación de las viviendas y la destrucción de caminos rurales. dos meses después la (INDECI) dio la autorización para que los pobladores regresen a sus viviendas, Como aún no se restablece el servicio de agua potable, José quiere usar los tanques de reserva de agua que quedaron en su vivienda, pero por causa de la inundación el agua podría

estar contaminada y podría contraer enfermedades entonces José decide mandar a desinfectar el agua de sus tanques con unas soluciones salinas que recomendaron los especialistas de INDECI. José contrata un operario que afirma tener una amplia experiencia en el tratamiento de aguas contaminadas cuando el termino con el trabajo José se entero que el que el operario nunca laboró en La planta de tratamiento

de aguas y pide nuestra ayuda para poder desinfectar su agua de manera correcta.

REPRESENTACIÓN Se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1. Identifica información relevante (datos, tablas, valores, etc.) que le servirá para solucionar el caso. 2. Identifica información relevante condición o requerimiento 3. Establece relación entre la información relevante con los conocimientos adquiridos en el curso de química y los saberes lógico-matemáticos (RQ). 4. Elabora un plan para resolver el problema indicando el orden en que deberá proceder MA465 QUÍMICA COPYRIGHT © UPC 2021

Nos dan en el cuadro las cantidades respectivas que debemos poner en los tanques de agua, después en el siguiente cuadro nos dice que le debemos añadir a cada sustancia mediando el proceso y por terminar tenemos el cuadro donde podemos observar las curvas del sulfato de cobre y sulfato de aluminio.

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CALCULOS Y DIAGRAMAS Para cada uno de los cálculos se debe evidenciar los siguientes criterios: 1. Efectúa las operaciones matemáticas que sustenten su resultado. 2. Logra resultados correctos. 3. Expresa cada magnitud con su respectiva unidad (símbolo correcto) 4. Realiza los cálculos de manera lógica y coherente. ANÁLISIS Se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1. Organiza sus resultados. 2. Contrasta los resultados con la condición o requerimiento establecida en la representación. 3. Analiza: si cumple o no cumple con la condición o requerimientos solicitados 4. Plantea conclusiones a partir del análisis realizado COMUNICACIÓN Y ARGUMENTACIÓN Se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1. Comunica la solución del problema que se pide resolver 2. Argumenta en base a la INTERPRETACIÓN y el ANÁLISIS realizado. 3. Argumenta haciendo uso de los resultados correctos. 4. Expresa sus conclusiones en un lenguaje adecuado (claro, lógico y ordenado)

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CuSo4= 24g CuSO4/100mL 30°C Al2(SO4)3= 37g de sulfato/100mL 20°C Recipiente 1: 24 g CuSO4 x 5000 ml H2O = 1200g CuSO4 100ml H2O INSATURADA Recipiente 2: 5 mol x 342,15g / 1 mol = 1710,75g Al (SO ) 2

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37 g Al2(SO4)3 x 5000 ml H O = 1850g Al (SO ) 100ml H2O INSATURADA 2

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Recipiente 3: 29,3g NaClO x 2000ml NaClO= 586gNaClO 100ml H O SATURADA 2

Dados los resultados solo 2 de las 3 soluciones cumplen las condiciones: -Sulfato cúprico (insaturada) por lo tanto cumple la condición. -Hipoclorito de sodio (saturada) cumple con la condición. -Sulfato de aluminio (insaturada) no cumple la condición porque debería estar saturada. Conclusión: Para que el sulfato de aluminio cumpla con la condición de ser saturada se le tendrá que agregar como mínimo 140g y un máximo de 150g.

después de haber hecho los cálculos concluimos que 2 de las 3 soluciones cumple las condiciones, siendo el Sulfato de Aluminio el cual no cumple la condición ya que es una solución insaturada cuando debería ser saturada por lo cual para que pueda cumplir con las condiciones se tendrá que agregar 140 g como mínimo y 150 g como máximo de Sulfato de Aluminio.

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