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GASES
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En su forma molecular: O2, es un gas a
temperatura ambiente.
Representa aproximadamente el 20,9% en
volumen de la composición de la atmósfera
terrestre.
Es uno de los elementos más importantes de la
química orgánica y participa de forma muy
importante en el ciclo energético de los seres vivos.
Es un gas incoloro, inodoro (sin olor) e insípido.
El oxígeno es el elemento más abundante en masa
en la corteza terrestre y en los océanos, y el segundo
en la atmósfera.
En la corteza terrestre: Silicatos y en los océanos se
encuentra en disolución (O2), y formando parte de la
molécula de agua, H2O.
En la atmósfera se encuentra como oxígeno
molecular (O2), dióxido de carbono(CO2.
En forma natural en algunos casos puede ser un
factor modificable del ambiente.
21 % ± 1% .
En la atmósfera se encuentra la
principal reserva.
Disminuye en las grandes
alturas.
Por debajo del suelo: 10% y a 3%
(umbral)
En general su disponibilidad
depende de la: Descomposición,
transformación y respiración.
A. Disponibilidad en el
Ambiente terrestre.
B. DISPONIBILIDAD EN EL AMBIENTE ACUATICO
- Concentración: 8,4 ml/L, su disponibilidad depende
de: Difusión, solubilidad, T, S y P.
Fig. 2. Pulso de oxígeno
• ZONACION
a) Estrato superficial: Hasta los 50 m
• Su concentración, depende: transferencia de la
atmósfera, fotosíntesis, respiración, descomposición
y transformación.
• Traslado: difusión, agitación del viento, remolinos y
hundimientos en masa.
•Predominan las oxidaciones, es la zona trofogénica;
hay sobresaturaciones de hasta 180% y 300% en el
mar y en lagos.
b) Estrato medio
• Se distribuye desde los 50 m hasta los 200m.
• Su traslado se hace por remolinos y hundimiemtos en
masa.
• Todavía predominan las oxidaciones pero en menor
escala.
c) Estrato profundo
• Se distribuye desde los 200 m hasta los 10 860 m.
• Su traslado se hace por la llamada circulación
profunda.
• Predominan las reducciones, se le llama también
zona trofolítica.
EFECTOS
a) AMBIENTES TERRESTRES
- Sobre la superficie terrestre.
• No tiene efectos limitativos a nivel del mar.
• La altitud, limita la distribución de los
organismos homotermos.
- Por debajo de la superficie terrestre
• 10 %, afecta los procesos fisiológicos: semillas, raíces,
organismos del suelo (concentración subóptima).
• Por debajo de este nivel: umbral o nivel crítico.
• Muchas especies se enquistan o aletargan.
• 3 % las raíces no crecen y los organismos mueren.
• Los elementos químicos básicos sufren una variación
drástica.
• Los organismos anaerobios no sufre los efectos.
b) AMBIENTES ACUATICOS
- Zona superficial no hay limitación.
- Zona media: comienza la limitación a partir del punto de
compensación.
- Zona profunda la limitación es critica: O2 y Luz.
D) ADAPTACIONES
a) AMBIENTES TERRESTRES.
- Morfológicas: desarrollo de la caja toráxica, sistemas
radiculares poco profundos.
- Fisiológicas: Mayor producción de glóbulos rojos por
unidad de volúmen, bajos requerimientos de O2
(respiración anaerobia).
b) AMBIENTES ACUATICOS
- Morfológicas: tejido esponjoso, raíces modificadas
(neumatóforos), cámaras respiratorias, agitamiento de
branquias, mantenimiento de la boca abierta.
- Fisiológicas: bajos requerimientos de O2 , capacidad
para respìrar en forma anaerobia,(PO2 = O.1 – 3.6),
pigmentos respiratorios (10 mmHg), metabolismo bajo.
POTENCIAL REDOX (Eh)
Expresa el carácter ELECTROPÒSITIVO O ELECTRONEGATIVO
de una sustancia en disolución en relación con una determinada
concentración de hidrógeno.
Eh positivo: oxidativas
Eh negativo: reducciones.
El Eh total es la sumatoria de todos los Eh de todos los solutos
presentes en el agua.
Propiedades del Eh: Intensidad (medidos en Volt o milivolt ),
capacidad o equilibrio (acción compensadora de un sistema pH).
Aguas aireadas: Eh positivo.
Escaso oxígeno o la presencia de compuestos ferrosos:
representan sistemas redox negativos o reductores.
Organismos aerobios son afectados si el sistema redox
está en el punto de equilibrio.
Organismos anaerobios facultativos y obligados no son
afectados y son capaces de soportar bajos Eh.
200 mV
Fig. 6. Gráfico del potencial redox.
1.CARACTERÍSTICAS
- CO2 : en el aire (0,03 %), agua (disolución y combinado
químicamente).
- Al reaccionar con el agua: modifican el pH, forma
compuestos con el Ca, Mg y Si (caparazones y
esqueletos).
- Se libera: respiración y descomposición (oxidativa y
fermentativa).
- Es extraído: por las plantas y para la formación de cal
(CaCO3).
- Es un factor modificable y limitante.
- Generalmente: cuando el CO2 aumenta, el O2
disminuye.
NIVEL
NORMAL
3OO ppm
UMBRAL = 480 ppm
Gráfico de la concentración de
Fig. 7. El CO2 actual y proyección
2. DISPONIBILIDADa) En el ambiente terrestre
- 0,03 % (1/700 de O2 ).
- Se relaciona con los procesos de: respiración, fotosíntesis,
descomposición, vulcanismo, geológico e industriales.
- Con la altura su disminución casi no afecta los niveles
de fotosíntesis.
- Cerca de la superficie: la luz regula la actividad fotosintética
- Tensiones de 3 a 20 veces de CO2 aumenta los niveles
de fotosíntesis.
b) En ambientes acuáticos.- Su presencia es compleja: CO2 , H2 CO3 , HCO3 , CaCO3 .
- 0,5 ml a 0ºC y 0,2 ml/L a 24ºC en disolución sencilla.
- En aguas naturales su concentración es mayor debido
a los carbonatos y bicarbonatos.
- En el agua de mar con una salinidad de 35 o/oo, contiene
47 ml/L (150 veces más que el aire).
- Reacciones químicas del CO2 en el agua:
CO2
+ H2
O H2
CO3
H+
+ HCO3
H+
+ CO3
pH = 5pH = 6 pH = 7 pH = 8
CO2
H2
CO3
CO2
Libre
HCO3
CO3
CO2
Combinado
- El pH
Océano: 8,0 a 8,4, a mayor profundidad 7,4 – 7,9.
zona litoral es mayor.
En barras marinas. Encima (8,5), debajo (7,0).
Agua dulce dura y de mar: básico.
Aguas dulces: 3 – 10, mayoría de lagos y rios: 6,5 – 8,5.
Elevada constancia: salinidad, temperatura, oxígeno, CO2 y
de la alcalinidad.
3. EFECTOS
a) Ambientes terrestres: Por encima de la superficie terrestre:
• Elevadas concentraciones de CO2 disminuye la afinidad por
el O2.
• Cambios en el CO2 , modifican el pH y la alcalinidad de la
sangre.
Por debajo de la superficie del suelo:
• Toxicidad: 10%, 21 % (casi no pueden vivir los organismos),
30-50 % es letal.
• Excesos de CO2 da lugar a la producción de sustancias
tóxicas: H2S , bicarbonatos de hierro ferroso, de magnesio,
los que pueden aumentar.
• Cuando el CO2 aumenta las raíces secretan: ácido fórmico,
crotónico, butírico, láctico, succínico, acético, oxálico y otros;
normal H2 CO3 .
b) Ambientes acuáticos:
- Intensidad de procesos metabólicos es mayor.
- Consumo de CO2 da lugar a un aumento del pH.
- En aguas ligeras el CO2 total es pequeño.
- CO2 en el agua influye sobre la sangre de los
organismos.
4. ADAPTACIONES
Ambientes terrestres:
Plantas C4 y CAM.
Ambientes acuáticos:
Mecanismos de
Orientación en peces.