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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey
Campus Toluca
Fundamentación de la Estructura y Transformación de la Materia
Nombre del profesor
Gabriel Eduardo Galván Muciño
Situación Problema
Equipo #6 | Integrantes:
Laisha Estefanía Bustos Gutiérrez | A
Vanessa Moncerrat Flores Otero | A
Diego De León Hernández | A
Oscar Eduardo López Salas |A
Diedhri Alejandra Hernández Condado | A
Alejandro Hidalgo Iniesta | A
1ª de Septiembre 2021
Avance. Revisión Formativa ■ ¿Qué son los pesticidas? Los pesticidas son sustancias elaboradas para controlar, matar, repeler o atraer una plaga, estos pueden llegar a ser naturales o sintéticos, tienen la intención de ahuyentar o exterminar a aquellos organismos dañinos o indeseados. ■ De acuerdo con su uso específico, ¿cómo se clasifican? Se pueden clasificar de acuerdo a su ámbito de aplicación ● Insecticida(Insectos) ● Nematicida (Nematodos) ● rodenticida(Roedores) ● Herbicida (Malezas) ● molusquicida (Moluscos) ● Ovicida(Huevecillos) ● Fungicida(Hongos) ● Acaricida (Ácaros) ■ ¿Cuál es su composición química? Familia química Composición química Compuestos de origen botánico Figura 1. Rotenona Sanz, A. (s. f.). Retenona [Imagen]. Retenona. https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-12.php
piretroides Figura 6.. Sanz, A. (s. f.). DDT, endosulfan [Imagen]. https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-12.php carbamatos Figura 7. Propoxur National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 4944, Propoxur. Retrieved August 31, 2021 from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Propoxur compuestos orgánicos del estaño Figura 8. Cihexatina Derivados de ácido fenoxiaceticos Figura 9. diclorprop Derivados clorofenólicos Figura. DNOC 10
Sanz,A.(s.f.). DNOC [Imagen]. https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-12.php ■ ¿Qué tipo de compuestos orgánicos actúan como ingredientes activos? Sinergista ,este nos permite reducir la cantidad de ingredientes activos, haciéndolo más efectivo mientras reduce la toxicidad del producto. Derivados del petróleo ,este está diseñado para aumentar la velocidad de demolición o el efecto repelente de los insecticidas sobre los insectos, se utilizan algunos disolventes, diluyentes y productos destilados de petróleo. Adherentes , este tiene la capacidad de reducir la tensión superficial del agua o aumentar la humectabilidad de la solución de rociado en una superficie. Repelente , es el ingrediente principal de muchos repelentes de mosquitos que se usan en la piel. Atrayentes ,este se utiliza eficazmente para monitorear y eliminar insectos adultos en sistemas de trampas mecánicas. ■ ¿Qué impacto podría causar un uso desmedido de los pesticidas en la naturaleza y en el ser humano? Los pesticidas, a la larga pueden causar un daño ambiental, puesto que se convierten en un contaminante de los sistemas bióticos y abióticos, amenazando su estabilidad y poniendo en peligro la salud de la comunidad. Los compuestos químicos de los pesticidas son de gran peligro ya que llegan a afectar las neuronas, membranas, sistema inmune, hígado riñón, testículos, páncreas etc. Llegan a producir convulsiones (DDT) y en casos graves ha causado deformaciones en los bebés.
O: -
S: 0
P:
O: 0
Tabla 2. Características estructurales de pesticidas tipo organoclorado, organofosforado o carbamato Nombre Fórmula molecular Tipo de compuesto Estructura de Lewis Diferencias de electronega tividad Tipos de Fórmula estructural enlace desarrollada Fórmula estructural simplificada triclorometan o CHCl3 organoclorad o
C-C = 0
Cl-C = 0. Covalente Polar tetracloruro de carbono CCl4 organoclorad o C-Cl = 0.61 Covalente Polar Ácido fosfórico H3PO4 organofosfor ado
P-O = 1.
O-H = 1.
Covalente polar Fosfano PH3 organofosfor ado P-H = 0.01 Covalente polar
Carbofuran C12H15N O carbamato C-H = 0. N-O = 0. O-H = 1. Covalente apolar Metomil C5H10N O2S carbamato C-H = 0. N-O = 0. O-H = 1. O-S = 0. Covalente apolar Avance 2 Tabla 3. Geometrías y propiedades fisicoquímicas de los pesticidas estudiados Nombre Estructura de Lewis Geometría electrónica Estructura 3D Geometría molecular Momento dipolar ( =0, apolar ), ( ≠0, apolar )o ( ≠0, polar ) Fuerzas intermolec ulares (FDL/FDD/ EH) Solubilidad en agua Densidad Punto de ebullición Estado de agregación (sólido/líqu ido/gaseoso )
Triclorometano Tetrahedral Polar 1, FDD (g/100 ml a 20°C): 0, 1,49 g/cm³ 61,2 °C Líquido
- Tetracloruro de carbono Tetrahedral Apolar 0, FDL (g/100 ml a 20°C): 0. 1,59 g/cm³ 76,72 °C Líquido
¿Cuáles son los mecanismos de distribución y absorción de los pesticidas en un ecosistema? Puedes usar la siguiente lectura como guía de referencia: Senesi, N. (1992). Binding mechanisms of pesticides to soil humic substances. Science of The Total Environment, 123–124, 63–76. https://doi.org/10.1016/0048-9697(92)90133-D (Enlaces a un sitio externo.) Un tipo de mecanismo que actúa simultáneamente durante la adsorción de diferentes pesticidas en ácidos húmicos, húmicos del suelo y ácidos fúlvicos, estos incluyen enlaces iónicos, de hidrógeno y enlaces covalentes, los mecanismos para la donación de electrones o de transferencia de carga, fuerzas de Van Der Waals, cambio de enlace, intercambio de ligandos o partición hidrófobo Los desechos de los pesticidas se liberan al medio ambiente y se convierten en un contaminante para los sistemas bióticos y abióticos, con ello amenazando su estabilidad y creando un riesgo para la salud. ¿Cómo afectan sus propiedades fisicoquímicas en esos mecanismos? La estructura del ácido sulfhídrico (H2S), cuenta con bisulfuro anión inorgánico (HS), se encuentran estructuras deficientes en electrones, como quinonas, restos ricos en electrones como difenoles, como resultado la formación de complejos de transferencia de carga a través de donantes de electrones por mecanismos aceptores, donde los plaguicidas poseen electrones de propiedades de donantes o aceptores. Por lo tanto la concentración de radicales libres en el sistema de interacción Ha-s-triazina, con respecto a la de ácidos monopróticos (HA) son posibles. Prueba de ello es el aumento de concentración de radicales libres en los productos herbicidas HA de reacción, la tendencia de bioactividad de los herbicidas de urea y la concentración de radicales libres centrado medido en los productos de interacción HA-urea, presentan reacción fisicoquímica con HS implican una acción herbicida en plantas, es decir, una inhibición de la fotosíntesis por transferencias de un solo electrón en los cloroplastos. ¿Cómo se pueden aprovechar esas mismas propiedades para limpiar un medio contaminado? La adsorción entre MO y HS del sugieren un importante mecanismo para el dicloro difenil tricloroetan (DDT) y otros insecticidas organoclorados, este se considera un mecanismo de interacción adicional para las s-triazinas y
fenilureas. La retención hidrofóbico se puede considerar como un reparto entre un disolvente y un producto no específico sobre la superficie, conservan una interacción equilibrada similar a la partición entre dos disolventes inmiscibles, como agua y un orgánico disolvente. Por lo tanto, la aparente solubilidad en agua de varios plaguicidas, incluidos el DDT y el lindano, pueden disminuir los efectos negativos de los herbicidas. ¿Cuál sería una alternativa viable para el uso de los pesticidas que minimicen los daños al medio ambiente y a la salud? Una de las alternativas para que los pesticidas minimicen el daño es utilizando los métodos de remoción tales como la biorremediación el uso de carbón activado o zeolita que son materiales los cuales tienen diversas propiedades las cuales ayudan a minimizar el impacto de los pesticidas. Tabla 5. Métodos posibles para la remoción de los pesticidas en suelo o agua Descripción Método de remoción 1 Fotocatálisis: Es un procesos el cual sirve para la eliminar los pesticidas del agua ya que es una técnica medioambiental ya que es de un costo bajo y se utiliza la luz solar como fuente de irradiación Es un proceso avanzado de oxidación que emplea óxidos semiconductores como fotocatalizadores, absorbiendo la radiación ultravioleta que llega a la superficie de la tierra proveniente del sol y generando radicales hidroxilo en contacto con el agua. Estos radicales son especies transitorias muy reactivas capaces de degradar de manera rápida muchas sustancias orgánicas a dióxido de carbono, agua y sales minerales. Método de remoción 2 In situ: La biorremediación consiste en utilizar microorganismos (bacterias) para reparar el subsuelo. Las bacterias serán las encargadas de eliminar las sustancias químicas pero se debe de tomar en cuenta el oxígeno y la temperatura ya que así es como se podrán propagar estas bacterias. Método seleccionado Fotocatálisis
(s.f). La fotocatálisis como alternativa para el tratamiento de aguas residuales. 27 de agosto 2021, de Revista Lasallista de Investigación Sitio web: https://www.redalyc.org/pdf/695/69511013.pdf Marican, A., Durán-Lara, E.F. A review on pesticide removal through different processes. Environ Sci Pollut Res 25, 2051–2064 (2018). https://doi.org/10.1007/s11356-017-0796- National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 4944, Propoxur. Retrieved August 31, 2021 from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Propoxur. Sanz A.. (s.f). La industria agroquímica. 31 de agosto de 2020, de Química organica Industrial Sitio web: https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-12.php Ramirez J. y Lacasaña, M (s.f) Plaguicidas: clasificación, uso, toxicología, y medición de la exposición Recuperado 31 de Agosto de 2021, de https://archivosdeprevencion.eu/view_document.php?tpd=2&i= Hérnandez Alcantara José Alberto. (29/4/10). Daño genético y oxidativo en células somáticas y germinales de ratón a exposición al metil-paration. 25/8/21, de IPN Sitio web: https://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/23519/HERN%C3%81NDEZ%20AL C%C3%81NTARA%20JOS%C3%89%20ALBERTO.pdf?sequence=1&isAllowed=y
