Horno de cal – calcinación de la caliza y ciclo del carbono
Ciencias naturalesReacciones químicasEdades 14–15
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Carga caliza en el horno y ajusta su temperatura: por debajo de unos 825 °C la reacción apenas avanza, pero a partir de 900 °C el CaCO₃ se descompone rápidamente en CaO mientras el CO₂ sale por la chimenea. Las columnas de masa muestran la proporción exacta 100 kg de caliza : 56 kg de cal viva : 44 kg de CO₂, y al activar el apagado de la cal se ve cómo el CaO reacciona con agua para formar Ca(OH)₂ y desprender calor. El diagrama del ciclo del carbono suma el CO₂ de la respiración, la quema de combustibles fósiles y los hornos de cal, resta lo que absorbe la fotosíntesis y muestra la concentración de CO₂ atmosférico resultante en ppm.
Lección: Extracción de la caliza y el ciclo del carbono
Qué muestra
La descomposición térmica de la caliza, CaCO₃ → CaO + CO₂, es la base de la producción de cal y cemento. En este modelo es despreciable a 825 °C o menos y se acelera al calentar más el horno. La masa se conserva: 100 kg de CaCO₃ dan 56 kg de cal viva y 44 kg de CO₂, la razón de las masas molares. El apagado convierte luego el CaO en Ca(OH)₂ en una reacción exotérmica. Un panel del ciclo del carbono muestra el CO₂ atmosférico en ppm subiendo con las emisiones del horno y la quema de combustibles fósiles, mientras la fotosíntesis y el océano almacenan carbono.
Cómo usarla
Lleva el control Temperatura del horno por debajo de 825 °C y observa que la columna de CaCO₃ apenas cambia; luego súbelo por encima de 900 °C y mira crecer las columnas de CaO y CO₂. Cambia la masa de Caliza y comprueba que las columnas mantienen la razón 100 : 56 : 44. Pulsa Apagado: no para activar el apagado de la cal y Nueva carga para reiniciar. Compara el valor en ppm con un Nivel regional de quema de combustibles fósiles bajo y alto.
Parámetros que puedes cambiar
- Temperatura del horno 600–1200 °C
- Masa de caliza cargada 10–200 kg
- Apagado de la cal: CaO con agua
- Nivel regional de quema de combustibles fósiles Bajo, Medio, Alto
- Velocidad de la simulación 0,5–4 ×
Preguntas para explorar
- ¿Qué masas máximas de cal viva y de CO₂ se obtienen al calentar 150 kg de caliza pura?
- ¿Por qué un horno de cal debe mantenerse muy por encima de 825 °C para que la descomposición sea útil?
- ¿Qué procesos del panel del ciclo del carbono aportan CO₂ a la atmósfera y cuáles lo retiran?
