Preguntas y problemas

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El acceso y uso de Internet se asume al responder a todas las preguntas, incluida la información general, las estadísticas, las constantes y las fórmulas matemáticas necesarias para resolver problemas. Estas preguntas están diseñadas para promover la indagación y el pensamiento en lugar de simplemente encontrar material en el texto. Entonces en algunos casos puede haber varias respuestas “correctas”. Por lo tanto, si tu respuesta refleja un esfuerzo intelectual y una búsqueda de información de fuentes disponibles, tu respuesta puede considerarse “correcta”.

1. Al inicio de este capítulo, se señaló que el Edificio Federal Alfred P. Murrah Oklahoma City fue destruido en 1995 por la explosión de una mezcla de nitrato de amonio (fórmula química NH ₄ NO ₃) y combustible diesel (C ₁₆ H ₃₄). Una explosión ocurre cuando los químicos reaccionan muy rápidamente para producir especies químicas, gases y calor mucho más estables. Considerar que H ₂ O, CO ₂ y N ₂ son formas muy estables de los elementos presentes en una mezcla de nitrato de amonio y combustible diesel, que CO ₂, y N ₂ son gases, y que a la temperatura de una explosión H ₂ O es un gas también. Intentar escribir una reacción química que ocurre cuando explota una mezcla de nitrato de amonio y combustible diesel.

2. La nitroglicerina explota sola sin tener que reaccionar con ningún otro químico. Busque su fórmula y, a partir de la información dada en la pregunta anterior, dé una posible reacción química para una explosión de nitroglicerina.

3. Considera la infraestructura de tu hogar. Sugerir cómo podría ser vulnerable por la interconectividad en ella. Sugiera cómo las fallas en cascada podrían causar un gran daño a su vida familiar.

4. Para una persona de 75 kg, estime la dosis letal en gramos, miligramos o microgramos de cada una de las sustancias tóxicas que se muestran en la Figura 16.2.

5. La exposición de una persona al benceno tóxico se puede estimar midiendo el fenol en sangre. Explicar la justificación de tal análisis. ¿Por qué no se suele determinar el epóxido de benceno para estimar la exposición al benceno?

6. Considerar la toxicidad del monóxido de carbono inhalado en el contexto de la Figura 16.3. Identificar para monóxido de carbono el receptor, el efecto bioquímico anormal y la respuesta fisiológica manifestando toxicidad.

7. Comparar monóxido de carbono con cloro como agentes de ataque terrorista. Qué característica del monóxido de carbono podría convertirlo en un arma favorecida. ¿Por qué el cloro podría ser favorecido por los terroristas? ¿Qué característica lo haría menos atractivo que el monóxido de carbono para los terroristas?

8. Emparejar cada sustancia tóxica y agente terrorista potencial de la lista de abajo a la izquierda con su característica de la lista de la derecha.

A. Toxina botulínica 1. Un agente causante de enfermedades (patógeno)

B. Sarín 2. Inhibe la enzima acetilcolinesterasa

C. Isocianato de metilo 3. Los más tóxicos de los enumerados

D. Shigella dysenteriae 4. Tóxico en forma gaseosa, sólida o de solución

E. Cianuro 5. Un químico industrial que ha matado a miles de personas en un solo incidente

9. La Figura 16.5 que ilustra cuán abundantes y sustentables fuentes de energía pueden conducir a un alto nivel de vida enfatiza la alimentación, la vivienda y el agua. Sugerir áreas distintas a estas tres que dependen de una energía abundante y sustentable y que puedan conducir a un alto nivel de vida.

10. A veces se cita a los gasoductos como elementos de la infraestructura que son blancos vulnerables a ataques terroristas. Busque y describa un incidente de 2010 que ilustra esta vulnerabilidad.

11. El compuesto clorato de sodio, NaClO ₃, se menciona en este capítulo como oxidante. Sugerir con una reacción química qué sucede con este compuesto cuando se calienta. ¿Cómo podría actuar como un agente para acelerar el fuego o incluso provocar una explosión?

12. ¿Qué se entiende por producción química “justo a tiempo” y cómo puede minimizar los peligros en la producción química? ¿En qué sentido es consistente con la práctica de la química verde? ¿En qué sentido contribuye potencialmente a la vulnerabilidad en el proceso de fabricación química?

13. Las poblaciones nativas americanas en lo que hoy es Estados Unidos fueron drásticamente reducidas por un agente causante de enfermedades después de que exploradores y colonos europeos llegaran al continente. ¿Qué era este agente y por qué los nativos americanos eran particularmente vulnerables a sus efectos? ¿Hubo algún caso en el que se difundiera deliberadamente?

14. Hay dos formas principales en las que los agentes biológicos (incluidos los microorganismos) pueden usarse para dañar a los humanos. Explicar.

15. Al menos dos agentes desinfectantes de agua diferentes se pueden hacer con electricidad utilizando materias primas tan abundantes que pueden considerarse como renovables. ¿Qué son estos agentes y cómo podrían sintetizarse según sea necesario en el sitio en una planta de tratamiento de agua? ¿Cómo podrían esos sistemas reducir el peligro de ataque terrorista?