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Cuestiones de Qumica

La revista Science hizo pblica la evidencia de presencia de carbonato clcico en el lugar de aterrizaje de la sonda espacial Mars Phoenix. Este hecho es de gran importancia pues los carbonatos son compuestos qumicos que suelen guardar importante informacin acerca de la historia del agua lquida en la superficie de este planeta. El carbonato clcico se ha identificado en el suelo gracias a la calorimetra de barrido, a la deteccin del dixido de carbono de su descomposicin y a la capacidad del suelo para contrarrestar cidos. Por otro lado, se calcula que entre el 1.5 y el 3 % en peso del suelo es de agua. De hecho, en diciembre de 2013, se estim que en la Baha Yellowknife (Crter Gale) haba existido un gran lago de agua hasta hace aproximadamente 3600 millones de aos. Numerosos estudios recientes muestran indicios del hecho de que el agua cubra gran parte de la superficie marciana en pocas primitivas.

Observa el siguiente grfico, relativo a un mar en el planeta Marte, en el que se muestra la variacin del pH con el tiempo. Como podemos observar, el pH fue disminuyendo con el tiempo. Esto fue debido a la presencia de lluvia cida, la cual estaba muy presente debido a la gran proporcin de CO2 en la atmsfera del planeta rojo.

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A chemical model for evaporites on early Mars: Possible sedimentary tracers of the early climate and implications for exploration. David. C. Catling. Journal of Geophysical Research. SETI Institute/NASA.

a) Qu tipo de compuesto es el carbonato de calcio? Cules son sus principales caractersticas? (2 puntos).

b) Qu entiendes por equilibrio qumico? Escribe los diferentes equilibrios que tienen lugar cuando el carbonato de calcio entra en contacto con el agua. Cules son las expresiones de las diferentes constantes de solubilidad y acidez o basicidad? (2 puntos).

c) Supongamos un mar de 1146233 km3 de volumen, sobre una gran placa de carbonato clcico de una masa igual a 5,7311651013 toneladas. Calcula el tiempo que tard en disolverse debido a la lluvia cida desde que existi el lago en Marte. (4 puntos).

Supn que el carbonato de calcio es la nica especie presente saturada. Su producto de solubilidad determinar la mayor cantidad de Ca2+ presente en la disolucin. Asimismo, supn que el agua carbonatada no pierde nada de dixido de carbono.

Datos: Ka1=4.4610-7 Ka2=4.6710-11 Kw=10-14 Kps=4.8010-9

d) Indica tres instrumentos que hayan viajado en las sondas enviadas a Marte y que permitan caracterizar el suelo marciano. Cules son los fundamentos de sus tcnicas? (2 puntos).