Este documento presenta información sobre optimización de recursos naturales y contiene 41 preguntas y respuestas sobre temas como ciclo del agua, contaminación, reacciones químicas, energía y balanceo de ecuaciones. Aborda conceptos como tipos de energía, efecto invernadero, fuentes de contaminación, fases del ciclo del agua y reacciones químicas asociadas a la acidificación de océanos.

1. MATERIAL DE APOYO
MODULO #20
OPTIMIZACIÓN EN
SISTEMAS NATURALES

2. GUIA 20
UNIDAD 1. OPTIMIZACIÓN DE RECURSOS NATURALES
1) Se coloca un vaso de vidrio con agua a temperatura ambiente a 1 cm de una plancha caliente. Al cabo de 1 minuto
se mide la temperatura del agua y se aprecia que ha aumentado 2 o
C.
¿Cuál es el tipo de energía que interviene en este proceso y cómo se explica que la temperatura del agua se
incremente?
R: Energía calorífica. El calor se transmitió por radiación entre la plancha y el vaso de agua. El vidrio transmitió
el calor por conducción hacia el agua.
2) Con excepción de los casos cercanos a lugares con fuentes geotérmicas, se ha podido medir un incremento de
temperatura en lagos y ríos del estado de Puebla, alcanzándose fluctuaciones del orden de 1.5 a 2o
C, ante lo cual el
gobierno del Estado no ha tomado ninguna acción correctiva para reducir la vulnerabilidad ante este fenómeno.
¿Puede considerarse que es un factor de contaminación?
R: Sí, debido a que genera problemas para la supervivencia de las especies acuáticas.
3) Dependiendo del nivel de ruido se tienen varios efectos nocivos en el ser humano. Los niveles constantes por arriba
de 80 dB pueden producir varios padecimientos, identifícalos.
1. Desórdenes respiratorios.
2. Estrés.
3. Reducción de capacidad visual.
4. Reducción de capacidad auditiva.
5. Reducción de la eficiencia en el trabajo.
R: 2, 4, 5
4) Completa el siguiente texto.
La compañía TABE, S.A. con plantas en el estado de Guanajuato inició el proyecto GF-01 que experimenta con un
nuevo compuesto para el sistema de enfriamiento en los refrigeradores. Se espera que el producto tenga un impacto
10 veces menor que el de _________________ en la destrucción de la capa de ozono. Se trata de una acción que
responde a las exigencias de ________ de la Secretaría de Ecología.
R: Clorofluorocarbonos mitigación
5) Elige la opción que contiene las palabras que completan el enunciado:
En la Minera Santa Mónica se han utilizado grandes cantidades de calor para separar y purificar los metales
encontrados, por lo que, los productos de desecho gaseosos son eliminados por la chimenea gigante de la fábrica, lo
cual es denominado un tipo de contaminación _________________. Por otra parte, los gases emitidos han producido
lluvia ácida en la localidad lo que se corresponde con un tipo de contaminación _________________.
R: PUNTUAL difusa

3. 6) Identifica el proceso ecológico-ambiental de actualidad que visualiza a partir de la siguiente figura.
R: Vulnerabilidad de las especies animales ante el calentamiento global.
7) El 20 de abril, una de las 12 plataformas de Pemex ubicadas cerca de Campeche sufrió una explosión que la dañó
seriamente, induciendo su hundimiento. Todo indica que la causa principal fue un aumento de presión en el pozo
petrolero. Como resultado se esparcieron más de 1000 barriles de crudo diariamente en las aguas del Golfo de México.
La plataforma cumplía la normatividad de construcción y operación establecidas por Pemex.
A partir de la información presentada, ¿puede afirmarse que la costa de Campeche se encuentra en condiciones de
vulnerabilidad ante posibles explosiones como la indicada?
R: No. Faltan datos respecto de las condiciones que presentan los asentamientos humanos combinados con
los ecosistemas que se tienen en zonas costeras de Campeche.
8) La contaminación del agua, del aire y del suelo puede ocasionarse por diversos productos tecnológicos, sustancias
de uso casero, compuestos utilizados en la industria, entre otros.
Como una acción de mitigación se plantea la necesidad de limitar el consumo de algunos productos de uso cotidiano.
Las opciones incluyen productos que están en la lista a reglamentar, ¿cuál de ellos debe regularse en primer lugar por
ser el de mayor impacto en la contaminación del agua?
R: Limpiador para pisos
9) El agua que bebemos contiene una gran cantidad de elementos químicos disueltos, por lo que la normatividad
establece especificaciones para su producción, con lo cual se reduce el impacto en enfermedades o deficiencias de
suministro.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones respecto de la calidad del agua potable es INCORRECTA?
R: No debe contener iones cloruro.
10) Otra de las formas de contaminación y que afecta al ser humano es la acústica. ¿Cuáles de los siguientes son
efectos de este tipo de contaminación?
1. Trastornos psicológicos y de la conducta.
2. Disminución de las capacidades sensorio-motrices.
3. Desplazamiento temporal o permanente del umbral de audición.
4. Aumento de las enfermedades cardiacas.
5. Reducción de la eficiencia en el trabajo.
R: 1, 3, 5

4. 11) Analiza este caso y responde lo que se solicita:
La empresa Arcillas, S.A. produce tabique refractario para uso en hornos industriales y aislamientos, principalmente
con base en caolín y alúmina.
El caolín es un tipo de arcilla formada por silicato de aluminio hidratado, generalmente de color claro o blanco y de baja
plasticidad y lo provee una compañía ubicada en Tlalnepantla, Estado de México. El caolín puede emplearse en la
industria de la cerámica y como carga en diversos procesos industriales no contaminantes. La alúmina es un óxido de
aluminio que se extrae a partir de la bauxita, en general es un producto de importación, pero una empresa de San
Juanico, Estado de México, desecha alúmina utilizada para procesos de filtración, la cual se encuentra contaminada
con diversos compuestos aromáticos y alifáticos que absorbe durante la filtración y que impiden que se pueda
descargar en los rellenos sanitarios.
¿Qué nombre reciben los residuos asociados con los dos materiales utilizados para producir los refractarios
respectivamente: Caolín Alúmina?
R: Residuos INERTES ESPECIALES
12) ¿Cuál o cuáles de las siguientes acciones que ocurren en la naturaleza o por actividades humanas producen gases
contaminantes afectando al medio ambiente de diversas formas? Indica el principal gas producido en ese caso.
1. Quema de combustible
2. Fotosíntesis
3. Respiración de personas y animales
R: 1, 3 CO2
13) ¿Qué acción debería promoverse desde el punto de vista normativo o legal para controlar la contaminación del aire
por bióxido de azufre?
R: Usar catalizadores para limpiar los gases de escape de los vehículos.
14) Cuando se tiene una muy alta concentración de gases que quedan atrapados en la tropósfera generando, a su vez,
un incremento en la temperatura en la Tierra, ¿a qué fenómeno se hace referencia?
R: Efecto invernadero
15) La contaminación de los diversos compuestos químicos, junto con agentes físicos y la actividad humana están
incidiendo en varios procesos que afectan la atmósfera, las aguas y los suelos. La descomposición de materia
orgánica sin requerir grandes aportes de oxígeno, produce CH4.
Por ejemplo se tiene este tipo de gas en los pantanos, pero una gran cantidad se produce por actividades controladas
por el ser humano, por ejemplo en arrozales y grandes establos y granjas de bovinos que el hombre ha instalado en las
planicies, como en la Huasteca, el altiplano zacatecano o en las granjas de Nuevo México y Arizona cerca de la
frontera con México.
¿A qué gas se hace referencia? ¿Cuál es el principal resultado que produce la contaminación por estas actividades
relacionadas con el humano a escala mundial?
R: Metano Efecto invernadero
16) La combinación de factores puede incidir de manera notable o solamente marginal en el efecto invernadero.
¿Cuáles son los gases cuya presencia en la atmósfera contribuyen al efecto invernadero en una zona urbana ubicada a
más de 1800 msm, con vientos predominantes del norte?
1. Dióxido de carbono
2. Metano
3. Nitrógeno
4. Óxidos de nitrógeno
5. Oxígeno
6. Ozono
7. Vapor de agua
R:1, 2, 4, 6, 7
17) En el cerro del Ajusco (de más de 3900 m SNM), ubicado al sur del Distrito Federal se acumulan los gases
provenientes de la zona urbana desde Cuautitlán municipio del Estado de México, a 40 km al norte del Distrito Federal
(con una altitud cercana a 2240 m SNM).
Por ejemplo, se encontraron mayores concentraciones de Cr6 en el Ajusco que en la zona industrial de Cuautitlán.
¿A qué fenómeno se hace referencia y cuál es la explicación de lo que se ha llegado a referir?
R: Contaminación del aire. Se explica porque los vientos predominantes corren de norte a sur.
18) Hay diversas formas de producir energía eléctrica en el país, una de ellas es a partir de combustibles fósiles.
¿A qué combustibles se hace referencia y cuál es la principal desventaja de utilizarlos?
R: Petróleo y carbón contaminación y calentamiento global

5. 19) Entre las medidas que pueden tomarse en la ciudad de Tuxtepec, Oaxaca, para aminorar la vulnerabilidad ante el
cambio climático están las siguientes:
1. disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.
2. aumentar las superficies forestales.
3. incrementar el consumo de energías no renovables.
4. mejorar la eficiencia y diversificación energética.
5. concientizar a las futuras generaciones de la gravedad del problema.
R: 1, 2, 4, 5
20) Elige la opción que completa el siguiente enunciado:
El aumento de los niveles de temperatura de la Tierra se ha presentado principalmente por ____________ que se ha
venido experimentando en los últimos años.
R: el cambio climático
21) Algunos de los compuestos químicos contaminantes producidos por el ser humano en las áreas urbanas y que se
acumulan en la atmósfera terrestre son:
R: monóxido y dióxido de carbono
22) Para verificar los niveles de contaminación cercana a un área urbana, un investigador sube una montaña hasta
2000 m de altura. Asumiendo que el investigador tiene un peso medio de una persona de 30 años, ¿de qué orden de
magnitud debe ser su energía potencial al llegar a dicho punto?
R: 1,400,000 J
23) En el laboratorio de biología se intenta demostrar partes específicas del proceso del ciclo del agua por diferentes
procedimientos.
¿Cuál es el proceso dentro del ciclo hidrológico que se intenta probar en el experimento mostrado en la imagen?
R: Transpiración
24) ¿Cuál es el proceso del ciclo del agua que se observa en la siguiente imagen?
R: Precipitación
25) ¿Cuál es la parte del ciclo del agua que se realiza en las nubes en el paso de gas a líquido?
R: Condensación

6. 26) Observa la imagen y establece en que fases se tiene el cambio de líquido a gas y que fases se tiene el cambio de
líquido a sólido.
R: [Líquido a gas: 1, 3] [Líquido a sólido: 4]
27) La contaminación del agua puede asociarse con diversas fuentes u orígenes. No es posible evitar que existan las
cuatro fuentes contaminantes que aparecen en las opciones, ¿pero cuál requiere acciones inmediatas para mitigar sus
efectos negativos en el ecosistema?
R: Fertilizantes. Porque contienen altas concentraciones de nitratos y fosfatos que afectan a la salud y no
deberían estar presentes en el agua potable.
28)¿Cuál opción presenta de manera ordenada cuatro de las fases del ciclo del agua?
R: Evaporación condensación precipitación escorrentía
29) Se define la humedad volumétrica Hv como la relación del volumen de agua en un volumen dado de suelo y se
expresa en porcentaje.
¿Cuál es la humedad volumétrica en un clima templado, si se sabe que una masa de 3 metros cúbicos de agua
percolan para su filtrado en 4 metros cúbicos de un suelo arenoso?
R: Hv = 75 %
30) Completa el siguiente enunciado sobre balanceo de ecuaciones:
El objetivo de balancear una ecuación química es encontrar los _______ de los compuestos químicos en ambos
miembros de la ecuación.
R: coeficientes
31) Completa el siguiente enunciado:
Balancear una ecuación química significa ________________.
R: igualar el numero de átomos de cada elemento en reactivos y productos.
32) Hay numerosas reacciones químicas inducidas por la presencia de contaminantes en la atmósfera, el agua y el
suelo; al reaccionar el ácido clorhídrico con el hidróxido de amonio, se obtiene:
R: Cloruro de amonio y agua.
33) Ordene los pasos de la reacción que explican la acidificación del agua de los océanos:
[1]: CO2 + H2O
[2]: H2CO3
[3]: HCO3
-
+ H+
[4]: CO3
2 -
+ 2H+
34. ¿Cuáles son los porcentajes en masa de hidrógeno, nitrógeno y oxígeno presentes en la molécula de
HNO3?
R: H= 1.58, N=22.22, O=76.19
35) ¿Cuál de los siguientes casos es un ejemplo de energía potencial?
R: Una resortera lista para disparar una piedra.
36) ¿Qué tipo de energía es la que hace que arda un cerillo?
R: Química

7. 37) A continuación se presenta una reacción química en forma esquemática:
AB A + B
¿ A qué tipo de reacción corresponde?
R: descomposición
38) Una parte del ciclo del agua se manifiesta por la variedad de rutas por las cuales se mueve el agua a través de la
Tierra. ¿A qué fase se hace referencia?
R: Escorrentía
39) En la siguiente reacción química se presenta la electrólisis del agua:
2H2O 2H2 + O2
¿Cuántos moles de hidrógeno se forman a partir de 2 moles de agua? Justifica la respuesta.
R: 2 moles. La descomposición produce 2 moles de hidrógeno diatómico y 1 mol de oxígeno diatómico.
40) Un explorador cuenta con una lámpara de baterías para alumbrarse por la noche donde va a acampar.
¿Cuáles son los cambios o transformaciones de energía que se presentan para el funcionamiento de la lámpara de
baterías, ordenados desde que se acciona el interruptor hasta que se enciende el foco?
R: Cinética química eléctrica lumínica calorífica
41) ¿Cuáles de las siguientes fuentes de energía son renovables?
1. Viento
2. Sol
3. Petróleo
4. Geotérmica
5. Mareomotriz
6. Carbón
7. Nuclear
R: 1, 2, 5
42) ¿Cuál de las siguientes imágenes representa un tipo de energía química?
R:
43) Analiza el siguiente caso acerca de formas de aprovechamiento de la energía:
En la zona del Canal de la Mancha se experimentan variaciones importantes en la altura del tirante de agua que marca
el nivel del mar, llegándose a diferencias que pueden alcanzar hasta 4 metros en el Támesis (en la costa inglesa) y 13
metros en el río Rance (en la costa francesa). Debido a estas fluctuaciones se puede construir una planta generadora
de electricidad en forma de presa que aproveche la diferencia de altura o por un generador que utilice las corrientes
marinas.
¿Cómo se llama la energía que se está aprovechando en este caso? ¿Incide en problemas ambientales?
R: Mareomotriz. Sí incide por cambio de salinidad y alteraciones en el ecosistema.
44) La máxima productividad que puede tener un suelo sin experimentar deterioro se denomina "uso potencial" y
depende de diversos factores ambientales (primarios) o socioeconómicos (secundarios).
Relaciona los factores primarios que correspondan con los elementos de la columna derecha:
Factores Elementos
1. Topográficos
2. Edáficos
a. Relieve
b. Física-química del suelo
c. Temperatura
d. Pendiente
e. Precipitación
f. Biología del suelo
g. Viento
R: [1-a,d] [2-b,f]

8. 45) Se prepara un mapa conceptual sobre los recursos naturales al cual faltan algunos elementos. Identifica la opción
que completa correctamente los bloques según corresponde.
R: 1 = Renovables 2 = Seres vivos
3 = Los Minerales 4 = Ciclos
46) ¿Cómo se llama la energía producida por ondas electromagnéticas que se caracterizan por su propagación en el
vacío a una velocidad de 3 x 105
km/s?
R: Luminosa
47) ¿Cuáles son los coeficientes que resultan de balancear la siguiente ecuación química?
[__] NO2 + [__] H2O [__] HNO3+ [__] NO
R: [_3_] NO2 + [_1_] H2O [_2_] HNO3 + [_1_] NO
48) Al balancear la siguiente ecuación química por el método del tanteo:
[ ] C8H18 + [ ] O2 → [ ] CO2 + [ ] H2O
los coeficientes estequiométricos que se obtienen respectivamente, son:
R: [2] [25] [16] [18]
49) Completa el siguiente enunciado:
¿Qué compuesto es el resultado de la siguiente reacción química?
SO 3 + H2O ácido _________.
R: sulfúrico
50) Ordena los siguientes contaminantes de menor a mayor masa molar, utilizando los datos tomados de la tabla
periódica.
1. HNO3
2. CFCl3
3. NO2
4. SO2
5. H2SO4
R: 2 5 4 1 3