-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
MATERIA
La materia es todo aquello que nos rodea, ocupa un lugar en el
espacio y tiene masa,
PROPIEDADES DE LA MATERIA Todo lo que nos rodea y que sabemos
como es se le llama materia.
1
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Al observar la materia nos damos cuenta que existen muchas
clases de ella porque la materia tiene propiedades generales y
propiedades particulares.
Propiedades generales Las propiedades generales son aquellas que
presentan caractersticas iguales para todo tipo de materia. Dentro
de las propiedades generales tenemos:
Masa = Es la cantidad de materia que posee un cuerpo.
Peso =
Es la fuerza de atraccin llamada gravedad que ejerce la tierra
sobre la materia para llevarla hacia su centro.
Extensin =
Es la propiedad que tienen los cuerpos de ocupar un lugar
determinado en el espacio.
Impenetrabilidad = Es la propiedad que dice que dos cuerpos no
ocupan el mismo tiempo o el mismo espacio.
Inercia=
Es la propiedad que indica que todo cuerpo va a permanecer en
estado de reposo o movimiento mientras no exista una fuerza externa
que cambie dicho estado de reposo o movimiento.
Porosidad = Es la propiedad que dice que como la materia esta
constituida por molculas entre ellas hay un espacio que se llama
poro.
Elasticidad =
Es la propiedad que indica que cuando a un cuerpo se le aplica
una fuerza esta se deforma y que al dejar de aplicar dicha fuerza
el cuerpo recupera su forma original; lgicamente sin pasar l limite
de elasticidad. "limite de influenza "
Divisibilidad = Esta propiedad demuestra que toda la materia se
puede dividir.
Propiedades Especificas Todas las sustancias al formarse como
materia presentan unas propiedades que las distinguen de otras y
esas propiedades reciben el nombre de especificas y dichas
propiedades reciben el nombre de color, olor, sabor, estado de
agregacin, densidad, punto de ebullicin, solubilidad, etc.
El estado de de agregacin indica que la materia se puede
presentar en estado slido, liquido o gaseoso. La densidad es la que
indica que las sustancias tienen diferentes pesos y que por eso no
se pueden unir fcilmente .
CLASIFICACIN DE LA MATERIA
2
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Materia heterogneo Es una mezcla de sustancias en ms de una fase
o que son fsicamente distinguibles. EJEMPLO: mezcla
de agua y aceite.
Material homogneo:
Constituido por una sola sustancia o por varias que se
encuentran en una sola fase
EJEMPLO: mezcla de sal y agua.
Solucin:
Es un material homogneo constituido por ms de una sustancia. Son
transparentes, estables y no producen precipitaciones. Una
caracterstica muy importante es la composicin, la cual es igual en
todas sus partes. Sin embargo, con los mismos componentes es
posible preparar muchas otras soluciones con solo variar la
proporcin de aquellos
EJEMPLO: las gaseosas.
Sustancia pura: Es un material homogneo cuya composicin qumica
es invariable.
EJEMPLO: alcohol (etanol)
Elemento: Sustancia conformada por una sola clase de tomos
EJEMPLO:
nitrgeno gaseoso (N2), la plata (Ag)
Compuesto: Sustancia conformada por varias clases de tomos
EJEMPLO: dixido de carbono (CO2)
CAMBIOS DE LA MATERIA
Cambio fsico: Cambio que sufre la materia en su estado, volumen
o forma sin alterar su composicin.
EJEMPLO: en la fusin del
hielo, el agua pasa de estado
slido a lquido, pero su
composicin permanece inalterada.
Cambio qumico: Cambio en la naturaleza de la materia, variacin
en su composicin
EJEMPLO: en la combustin de una hoja de
papel, se genera CO, CO2 y H2O a
partir de celulosa,
cambiando la composicin
de la sustancia inicial.
3
TomHighlight
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Cambios de estado:
El estado en que se encuentre un material depende de las
condiciones de presin y temperatura, modificando una de stas
variables o ambas, se puede pasar la materia de un estado a
otro.
Slido, liquido, gaseoso o
plasma
CAMBIOS DE ESTADO
CARACTERSTICAS DE LOS DIFERENTES ESTADOS DE LA MATERIA
SLIDOS LQUIDOS GASES
4
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
COMPRESIBILIDAD No se pueden comprimir No se pueden
comprimir S pueden comprimirse
VOLUMEN No se adaptan al volumen del recipiente Se adaptan
al
volumen del recipiente Se adaptan al volumen
del recipiente
GRADOS DE LIBERTAD Vibracin Vibracin, rotacin
Vibracin, rotacin, traslacin
EXPANSIBILIDAD No se expanden No se expanden S se expanden
REPRESENTACIN DE LOS COMPUESTOS Smbolo : es la letra o letras
que se emplean para representar elementos qumicos. EJEMPLO: Al
(aluminio) Molcula : se forman por enlaces qumicos de dos o ms
tomos y siempre en proporciones definidas y constantes. Son la
estructura fundamental de un compuesto.
Frmula:
Frmula qumica
Frmula emprica o
mnima
Frmula molecular
Frmula estructural :
Frmula de Lewis o
electrnica:
Es la representacin
de un compuesto e indica la clase y
la cantidad de tomos que forman una molcula.
Est constituido por el smbolo de cada elemento presente en
la
sustancia, seguido por un subndice que
ndica el nmero relativo de tomos.
Informa sobre el tipo de
tomos que forman la
molcula y la relacin
mnima en la cual estos se
combinan.
Expresa la composicin real de un compuesto,
indicando el nmero de tomos de cada especie
que forma la molcula. La
frmula molecular es un mltiplo de
la emprica.
Muestra el ordenamiento geomtrico o posicin que ocupa cada
tomo dentro de la molcula.
Representa la molcula
incluyendo todos los electrones de valencia de los
tomos constituyentes,
estn o no comprometidos en
enlaces.
EJEMPLO:
Fe2O3
EJEMPLO:
La frmula mnima del
etano (C2H6) es CH3
EJEMPLO:
EJEMPLO:
EJEMPLO:
5
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
ENERGA
La Energa es la capacidad para realizar un trabajo. Se presenta
en diferentes formas: potencial, cintica, elctrica, calrica,
lumnica, nuclear y qumica.
Calora = Es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 C un
gramo de agua. Calor =
Es una forma de energa que fluye entre cuerpos debido a una
diferencia de temperatura. El calor fluye de un cuerpo caliente a
uno fro, hasta que los dos alcanzan igual temperatura.
Calor especfico = Es la cantidad de calor que se requiere para
elevar la temperatura de un gramo de una sustancia en un grado
centgrado. Ejemplo: Cp del oro: 0.129 J/ g C, lo cual indica que
son necesarios 0.129 J para elevar en 1C la temperatura de 1 g de
oro.
Es la medida de la cantidad de calor que tiene un cuerpo. La
escala Celsius al igual que las escalas Fahrenheit y la escala
Kelvin o absoluta sirven para determinar la temperatura de un
cuerpo. Guardan la siguiente relacin
C = 5/9 (F 32 )
K = C + 273
Temperatura =
F = 9/5 C + 32
FENOMENOS QUIMICOS Y FISICOS FENMENOS FSICOS y QUMICOS En la
naturaleza y en la vida diaria, nos encontramos constantemente con
fenmenos fsicos y con fenmenos qumicos. Pero, qu son cada uno de
estos fenmenos:
FENMENO FSICO: es aqul que tiene lugar sin transformacin de
materia. Cuando se conserva la sustancia original. Ejemplos:
cualquiera de los cambios de estado y tambin patear una pelota,
romper una hoja de papel. En todos los casos, encontraremos que
hasta podra cambiar la forma, como cuando rompemos el papel, pero
la sustancia se conserva, seguimos teniendo papel.
FENMENO QUMICO: es aqul que tiene lugar con transformacin de
materia. Cuando no se conserva la sustancia original. Ejemplos:
cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reaccin
qumica. En todos los casos, encontraremos que las sustancias
originales han cambiado, puesto que en estos fenmenos es imposible
conservarlas.
6
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Aqu se identifican fenmenos fsicos y qumicos, para un fenmeno
natural y para un hecho de la vida diaria:
Durante el proceso de FOTOSNTESIS FENMENOa- la hoja TOMA CO2 del
aire,(tambin llega el H2O tomada del suelo por la raz ) FSICOb- el
AGUA se transforma en HIDRGENO y OXGENO, QUMICOc- el OXGENO se
desprende de la planta y vuelve a la atmsfera FSICOd- el HIDRGENO
reacciona con el DIXIDO DE CARBONO para formar ALMIDN QUMICO
En un AUTO FENMENOa- se INYECTA gasolina en un carburador,
FSICOb- se MEZCLA con aire, FSICOc- la mezcla se CONVIERTE en
vapor, FSICOd- se QUEMA ( y los productos de la combustin )
QUMICOe- se EXPANDEN en el cilindro FSICO
FENMENO FSICO FENMENO QUMICO
La accin del calor del Sol, sobre el agua que se encuentra: en
los mares, en estado lquido; en los glaciares y otras grandes masas
de hielo, en estado slido; hace que se convierta en vapor y forme
las nubes. En cualquiera de los casos la sustancia es la misma:
AGUA.
Cuando vemos que una pieza de hierro se deja expuesta a la
intemperie, sabemos que es lo que suceder, se oxidar, y lo sabemos
aunque no poseamos conocimientos de qumica. El hierro, se combinar
con el oxgeno presente en el aire, para formar una sustancia
distinta a las originales, algn XIDO DE HIERRO, algo similar es lo
que se hace en los laboratorios de qumica con las sustancias que en
ellos se utilizan.
7
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
MEZCLA, COMBINACION Y DESCOMPOSICIN Tres palabras a conocer
antes de hablar de una reaccin qumica.
MEZCLA: en una mezcla se pueden agregar 2, 3 ms sustancias; en
cantidades indefinidas; no se produce ningn cambio de energa .
Al final de cualquier mezcla seguiremos teniendo las sustancias
que agregamos y en las mismas cantidades, no tendremos nada
nuevo.
Ejemplos: una ensalada, es una mezcla; el aire, es una mezcla de
gases; sal disuelta en agua, es una mezcla (porque no se form nada
nuevo, se sigue teniendo agua y sal, que se puede separar,
utilizando los medios adecuados); agua y aceite, es una mezcla
(tanto como la anterior).
COMBINACIN: Es un fenmeno qumico, y a partir de dos o ms
sustancias se puede obtener otra (u otras) con propiededes
diferentes. Para que tenga lugar, debemos agregar las sustancias a
combinar en cantidades perfectamente definidas, y para producirse
efectivamente la combinacin se necesitar liberar o absorver calor
(intercambio de energa).
Ejemplos: una cierta cantidad de cobre reaccionar con el oxgeno
del aire cuando se le acerque la llama de un mechero, entonces se
combinan el cobre y oxgeno, gracias a la energa proporcionada por
el calor de la llama del mechero.
DESCOMPOSICIN: Es un fenmeno qumico, y a partir de una sustancia
compuesta (formada por 2 ms tomos), puedo obtener 2 ms sustancias
con diferentes propiedades.
Ejemplos: al calentar xido de mercurio, puedo obtener oxgeno y
mercurio; puedo hacer reaccionar el dicromato de amonio para
obtener nitrgeno, xido crmico y agua.
COMBINACIN S + Fe ----------> FeS
azufre hierro calor sulfuro de hierro
Para que sea posible la reaccin qumica entre el S y
el Fe es fundamental entregarles calor.
DESCOMPOSICIN (NH4)2Cr2O7 s ---------> N2 g + 4 H2O l + Cr2O3
s
dicromato de amonio calor nitrgeno agua xido crmicoPara que sea
posible la reaccin qumica de descomposicin del dicromato de amonio
se le debe entregar calor.
Recordar: tanto en la COMBINACIN como en la DESCOMPOSICIN, es
fundamental que en el transcurso de las mismas se LIBERE o ABSORBA
energa, ya que sino, ninguna de ellas se producir. Al final de
cualquiera de las dos, tendremos SUSTANCIAS DISTINTAS a las
originales.
REACCIN QUMICA, REACTIVOS Y PRODUCTOS En las dos reacciones
dadas como ejemplo, ms arriba, para la COMBINACIN y la
DESCOMPOSICIN, podemos distinguir, dos tipos de sustancias, que son
las que tenemos antes de la reaccin y despus de la reaccin.
ANTES DE LA REACCIN DESPUS DE LA REACCIN
8
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
En el ejemplo de la combinacin, hay AZUFRE e HIERRO
En el ejemplo de la combinacin hay SULFURO DE HIERRO
En el ejemplo de la descomposicin hay DICROMATO DE AMONIO
En el ejemplo de la descomposicin hay NITRGENO, AGUA y XIDO
CRMICO
stas, que son las sustancias que tenemos antes que se produzca
la reaccin, reciben el nombre de: REACTANTES o REACTIVOS
stas, que son las sustancias que tenemos despus de producida la
reaccin, reciben nombre de: productos de reaccin o PRODUCTOS
ELEMENTOS Y ESTRUCTURA ATMICA
SMBOLOS QUMICOS Desde los comienzos de la Qumica ha existido la
necesidad de representar los elementos qumicos mediante smbolos.
Los smbolos modernos fueron utilizados primeramente por Berzelius,
quien los form tomando la primera letra del nombre en latn, como
letra mayscula y cuando hubiera dos o ms elementos cuyos nombres
latinos comenzaran con la misma letra, tom la segunda o tercera
letra en minscula, por ejemplo: Elemento Nombre en latn Smbolo
qumico Oro Aurum Au Plata Argentum Ag tomos La materia est
constituida por partculas indivisibles por mtodos qumicos
convencionales, llamadas tomos. La evolucin de la historia del
tomo, desde la idea simplista del tomo de John Dalton, hasta
nuestros das, queda reflejada en la siguiente tabla.
Descubrimiento de las partculas fundamentales Ao Cientfico
Descubrimiento
1897 J.J. Thomson (1856-1940)
Demostr la existencia de los electrones dentro de los tomos.
Dedujo que el tomo deba ser una esfera de materia cargada
positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los
electrones.Modelo atmico de
Thomson.
1911 E.Rutherford (1871-1937)
Demostr que los tomos no eran macizos, sino que estaban vacos en
su mayor parte. En su centro (ncleo) residan los protones,
partculas
con carga idntica a los electrones, pero positivas. Pens que los
electrones, en nmero igual al de los protones, deban girar
alrededor
del ncleo en rbitas circulares. Modelo atmico de Rutherford.
1913 N. Bohr (1885-1962)
Propuso un nuevo modelo atmico en el que los electrones giraban
alrededor del ncleo en unos niveles bien definidos, donde
dichos
niveles slo podan albergar un nmero limitado de electrones.
Modelo atmico de Bohr.
1932 J. Chadwick (1891-1974)
Descubri una nueva partcula fundamental en los tomos, el neutrn,
partcula sin carga elctrica, con masa muy parecida a la de los
protones y que se encontraban tambin en el ncleo.
AMPLIACION DE CONCEPTOS
9
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI O / ING.FLORES
UNIDAD I
10
MATERIA: TECNOLOGIA I ING.FRANCISC
Desde la Antigedad, el ser humano se ha cuestionado de qu estaba
hecha la materia. Unos 400 aos antes de Cristo, el filsofo griego
Demcrito consider que la materia estaba constituida por pequesimas
partculas que no podan ser divididas en otras ms pequeas. Por ello,
llam a estas partculas tomos, que en griego quiere decir
"indivisible". Demcrito atribuy a los tomos las cualidades de ser
eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de
Demcrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filsofos de
su poca y hubieron de transcurrir cerca de 2200 aos para que la
idea de los tomos fuera tomada de nuevo en consideracin.
Ao Cientfico Modelo atmico Descubrimientos experimentales
La imagen del tomo expuesta por Dalton en su teora atmica, para
explicar estas leyes, es la de minsculas partculas esfricas,
indivisibles e inmutables, 1808
Durante el s.XVIII y principios del XIX algunos cientficos haban
investigado distintos aspectos de las reacciones qumicas,
obteniendo las llamadas leyes clsicas de la Qumica. iguales entre s
en cada elemento
qumico. John Dalton De este descubrimiento dedujo que el tomo
deba de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo
interior estaban incrustados los electrones. 1897
Demostr que dentro de los tomos hay unas partculas diminutas,
con carga elctrica negativa, a las que se llam electrones.
(Modelo atmico de Thomson.)
J.J. Thomson
1911
Demostr que los tomos no eran macizos, como se crea, sino que
estn vacos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto
ncleo.
Dedujo que el tomo deba estar formado por una corteza con los
electrones girando alrededor de un ncleo central cargado
positivamente. (Modelo atmico de Rutherford.)
E. Rutherford
1913
Propuso un nuevo modelo atmico, segn el cual los electrones
giran alrededor del ncleo en unos niveles bien definidos.
Espectros atmicos discontinuos originados por la radiacin
emitida por los tomos excitados de los elementos en estado
gaseoso.
(Modelo atmico de Bohr.)
Niels Boh r
VALENCIA.
en la mayora de los tomos, muchos de los electrones son atrados
con tal fuerza por sus propios ncleos que no pueden interaccionar
de forma apreciable con otros ncleos. slo los
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
electrones del 'exterior' de un tomo pueden interaccionar con
dos o ms ncleos. a stos se les llama electrones de valencia.
el nmero de electrones de valencia de un tomo es igual al nmero
de su familia (o grupo) en la tabla peridica, usando slo la antigua
numeracin romana. as, tenemos un electrn de valencia para los
elementos de los grupos 1 (o ia) y 11 (o ib); dos electrones de
valencia para los elementos de los grupos 2 (o iia) y 12 (o iib), y
cuatro para los elementos de los grupos 4 (o ivb) y 14 (o iva).
todos los tomos de los gases nobles excepto el helio (o sea: nen,
argn, criptn, xenn y radn) tienen ocho electrones de valencia. los
elementos de las familias (grupos) cercanas a los gases nobles
tienden a reaccionar para adquirir la configuracin de ocho
electrones de valencia de los gases nobles. esto se conoce como la
regla del octeto de lewis, que fue enunciada por el qumico
estadounidense Gilbert n. Lewis.
NOMBRE DE SUSTANCIAS SENCILLAS.
Para simplificar la tarea de asignar nombres a los compuestos,
es prudente agrupar a las familias segn contengan o no oxgeno.
9 CON OXGENO: xidos, hidrxidos, cidos oxigenados (oxicidos) y
sales oxigenadas oxisales).
9 SIN OXGENO: hidruros, hidrocidos y sales de haluros.
NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CON OXIGENO
XIDOS (Presencia de Oxigeno):
Son XIDOS BSICOS cuando el segundo elemento es un METAL.,
combinados con agua, forma HIDROXIDOS
METAL + OXIGENO
Algunos ejemplos:
Al2O3 xido de aluminio
Na2O xido de sodio
FeO xido de hierro (II) u xido ferroso
CrO3 xido de cromo (VI) u xido crmico
CuO xido de cobre (II) u xido cprico
Hg2O xido de mercurio (I) u xido mercurioso
Son XIDOS CIDOS cuando el segundo elemento es un NO METAL,
combinados con agua forman ACIDOS.
NO METAL + OXIGENO
11
TomHighlight
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Algunos ejemplos:
CO xido de carbono (II) o monxido de carbono
N2O3 xido de nitrgeno (III) o trixido de dinitrgeno
Cl2O3 xido de cloro (III) o trixido de dicloro
SO2 xido de azufre (IV) o dixido de azufre
P2O5 xido de fsforo (V) o pentaxido de difsforo
Br2O7 xido de bromo (VII) o heptaxido de dibromo
Podemos notar que el nombre de este grupo de compuestos requiere
siempre la palabra XIDO que es el nombre genrico de la familia.
Casi la totalidad de elementos presentan la FUNCIN QUMICA de
reaccionar con el oxgeno para formar algn tipo de xido. (el numero
romano, indica la valencia)
Otra nomenclatura tambin aceptada aunque ms antigua, emplea en
lugar de nmeros romanos las terminaciones ICO para el estado de
oxidacin mayor y OSO para el menor. En los metales estas
terminaciones son suficientes ya que presentan uno o dos estados de
oxidacin solamente.
En el caso de los NO METALES y METALOIDES que suelen presentar
ms de dos, debemos diferenciarlos con los prefijos HIPO para el
estado de oxidacin ms pequeo o el PER para el estado de oxidacin
mximo. El prefijo HIPO se conjuga con la terminacin OSO y el
prefijo PER con la de ICO satisfaciendo as la necesidad de
diferenciar hasta cuatro compuestos formados por un mismo elemento
con distintos estados de oxidacin.
La gran mayora de los xidos cidos tambin son conocidos por el
trmino genrico ANHIDRIDO.
Ejemplos:
CO anhdrido carbonoso
CO2 anhdrido carbnico
SO anhdrido hiposulfuroso
SO2 anhdrido sulfuroso
SO3 anhdrido sulfrico
Cl2O anhdrido hipocloroso
Cl2O3 anhdrido cloroso
Cl2O5 anhdrido clrico
Cl2O7 anhdrido perclrico
(La expresin anhdrido implica la carencia de agua en estos
compuestos lo cual ocurre precisamente en algunos cidos con oxgeno
que son deshidratados mediante calentamiento dando lugar a la
formacin de estos xidos o anhdridos)
H2SO4 ---> SO3 + H2O
cido anhdrido
sulfrico sulfrico
2HNO3---> N2O5 + H2O
12
TomHighlight
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
cido anhdrido
ntrico ntrico
2H3PO4---> P2O5 + 3 H2O
cido anhdrido
fosfrico fosfrico
Los XIDOS BSICOS reaccionan con agua originando a los HIDRXIDOS
quienes presentan caractersticas BSICAS (sabor a jabon, untuosidad
al tacto, colorea de azul al tornasol, conduce la corriente
electrica, con lo acidos reaccionan formando sales)
OXIDO BASICO + AGUA
Los XIDOS CIDOS dan origen a sustancias con caractersticas
CIDAS. (sabor agrio, colorea de rojo al tronasol, , en solucion
conducen la corriente electrica, atacan los metales
OXIDO ACIDO + AGUA
HIDROXIDOS (OXIDO BASICO + AGUA):
Son compuestos ternarios con caractersticas bsicas que presentan
en su frmula el anin monovalente oxidrilo (OH)-1.
NaOH hidrxido de sodio
KOH hidrxido de potasio
Cu(OH)2 hidrxido cprico o hidrxido de cobre (II)
Cr(OH)3 hidrxido cromoso o hidrxido de cromo (III)
Podemos observar en su nomenclatura, primero al nombre genrico
HIDRXIDO seguido del elemento al cual se le aade un nmero romano
que especifica su estado de oxidacin cuando sea necesario
diferenciar compuestos formados por el mismo elemento. Otro modo de
diferenciarlos es utilizando la terminacin OSO para el estado de
oxidacin menor o ICO para el mayor.
CuOH hidrxido cuproso hidrxido de cobre (I)
Cr(OH)6 hidrxido crmico hidrxido de cromo (VI)
Fe(OH)2 hidrxido ferroso hidrxido de hierro (II)
Fe(OH)3 hidrxido frrico hidrxido de hierro(III)
El grado de basicidad de los hidrxidos depende de la
electronegatividad del metal.
OXIDOS ACIDOS (OXICIDOS) (OXIDO ACIDO + AGUA):
Son compuestos ternarios con caractersticas cidas (colorean de
rojo el papel tornasol).
13
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Su nomenclatura es similar a la de los anhdridos pero en estos
se usa el nombre genrico CIDO, despus se nombra el no metal con la
terminacin OSO o ICO segn sea su estado de oxidacin y de ser
requerido, los prefijos HIPO o PER antepuestos al nombre del no
metal.
H2SO4 cido sulfrico
H2SO3 cido sulfuroso
H2SO2 cido hiposulfuroso
HClO3 cido clrico
HClO cido hipocloroso
HClO4 cido perclrico
H3PO4 cido fosfrico
HBrO2 cido bromoso
SALES
Son sustancias que resultan de la sustitucin total o parcial de
los hidrgenos en una acido, por metales
SALES OXIGENADAS (OXISALES)
Son sales que provienen de los OXACIDOS
Son compuestos inicos ternarios o poliatmicos; no presentan
propiedades bsicas ni cidas y tampoco reaccionan con el agua para
producir sustancias con esas propiedades. Se producen mediante
reacciones de neutralizacin de CIDOS OXIGENADOS con HIDROXIDOS o
con METALES.
Mg(OH)2+H2SO4 ---> MgSO4+2 H2O Base cido sulfurico sulfato de
Magnesio
Zn+ H2SO4 ---> ZnSO4+H2Metal cido sulfurico sulfato de
Zinc
En la nomenclatura de este tipo de sales observamos que las
terminaciones OSO e ICO empleadas en el nombre de los anhdridos y
oxicidos se sustituyen por ITO y ATO, siendo estas terminaciones
aplicadas en el no metal lo que va a caracterizar a las OXISALES.
El resto de la nomenclatura sigue igual. En el METAL tendr que
especificarse el estado de oxidacin ya sea con nmeros romanos o con
terminacin OSO o ICO:
Fe2(SO4)3 sulfato de Hierro (III) o sulfato frrico
KClO hipoclorito de potasio
CuNO2 nitrito de cobre (I) o nitrito cuproso
Ca3(PO4)2 fosfato de calcio
NaIO2 yodito de sodio
Fe(BrO4)2 perbromato de hierro (II) o perbromato ferroso
Cuando vimos los nombres de OXICIDOS se mencion la nomenclatura
de ellos como OXISALES si estos no estn en solucin acuosa.
14
TomHighlight
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
H2SO4 sulfato de hidrgeno
HPO3 metafosfato de hidrgeno
H4P2O7 pirofosfato de hidrgeno
HNO3 nitrato de hidrgeno
SALES CIDAS
NaHCO3 carbonato cido de sodio o bicarbonato de sodio
Mg(HSO4)2 sulfato cido de magnesio o bisulfato de magnesio
SALES BSICAS
Al(OH)Cl2 diclorhidrxido de aluminio o hidroxidicloruro de
aluminio
Al(OH)2Cl clordihidrxido de aluminio o dihidroxi cloruro de
aluminio
NOMENCLATURA DE COMPUESTOS SIN OXGENO
HIDRUROS
Son compuestos caracterizados por la presencia del Hidrgeno
combinado con un metal. Ya que el hidrgeno es ms electronegativo
que los metales, necesariamente su estado de oxidacin ser
negativo.
LiH hidruro de litio
CaH2 hidruro de calcio
MgH2 hidruro de magnesio
Para darles nombre se menciona la palabra HIDRURO que ser el
nombre genrico para todos aquellos compuestos donde el hidrgeno
presente estado de oxidacin (-1).Despus se especifica el nombre del
metal que interviene.
HIDRCIDOS
Compuestos binarios (no metal e hidrgeno) que en solucin acuosa
son capaces de liberar el in H+; para ello se requiere que el
HIDRGENO est unido covalentemente con elementos de alta
electronegatividad como los por ejemplo los halgenos. Para
nombrarlos se antepone la palabra CIDO (cuando se describe al
compuesto en solucin acuosa) al no metal y se reemplaza su ltima
vocal por la terminacin HIDRICO.
HCl cido clorhdrico
HBr cido bromhdrico
H2S cido sulfhdrico
Cuando no se encuentran en solucin acuosa, no presentan
comportamiento como cidos, de donde la manera que se adopta para
nombrarlos es la correspondiente a las sales de haluros. Por
ejemplo para el HCl se emplea cloruro de hidrgeno.
Existen algunas compuestos entre el carbono con otros elementos
de alta electronegatividad que forman sustancias con caractersticas
cidas:
15
TomHighlight
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
HCN cido cianhdrico
HSCN cido sulfocianhdrico
Algunos elementos como el Nitrgeno, el Oxgeno y el Fsforo; an
siendo de alta electronegatividad no formar compuestos binarios
cidos con el hidrgeno y an pueden comportarse como bases al
disolverlos en agua.
NH3 amonaco
PH3 fosfina
H2O agua
NEUTRALIZACION
ACIDO + BASE ----------------- SAL + AGUA
ELECTROLISIS
Introduccin
Es la parte de la qumica que trata de la relacin entre las
corrientes elctricas y las reacciones qumicas, y de la conversin de
la energa qumica en elctrica y viceversa. En un sentido ms amplio,
la electroqumica es el estudio de las reacciones qumicas que
producen efectos elctricos y de los fenmenos qumicos causados por
la accin de las corrientes o voltajes.
Conductores de Corriente Elctrica
Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de
electricidad se denomina conductor elctrico,como las disoluciones
de la mayora de los cidos inorgnicos, bases y sales son buenos
conductoras de la electricidad y todo material que impida el paso
de la corriente elctrica es denominado mal conductor o aislador
elctrico, como las disoluciones de azcar, alcohol, glicerina y
muchas otras sustancias orgnicas. La diferencia entre un conductor
y un aislante, es de grado ms que de tipo, ya que todas las
sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. Un
buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede
tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un
buen aislante, como el vidrio o la mica. En los conductores slidos
la corriente elctrica es transportada por el movimiento de los
electrones; y en disoluciones y gases, lo hace por los iones.
Los conductores se clasifican en:
a) Conductores de 1 clase: son aquellos que dejan fluir la
electricidad sin sufrir alteracin, como los metales.
b) Conductores de 2 clase o electrlitos: son aquellos que se
ionizan y entonces conducen la corriente elctrica, como las
soluciones acuosas de cidos, bases y sales, as tambin las sales
fundidas. Los electrlitos a su vez se clasifican en:
1 clase Conductores de 2 clase o electrlitosConductores Malos
conductores o aislantes
16
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Electrlitos
Los cidos, sales las bases y las sales slidas son malos
conductores de la electricidad, pero cuando cualquiera de estas
sustancias se disuelve en agua, la solucin resultante es
conductora.
Cuando una de estas sustancias se disuelve en agua (o se funde)
se disocian en partculas con carga elctrica (positiva o negativa)
llamadas iones y a la disociacin en iones se la denomina ionizacin.
As un ion se define como tomo o grupo de tomos con carga elctrica.
Un tomo que pierde un electrn forma un ion de carga positiva,
llamado catin; un tomo que gana un electrn forma un ion de carga
negativa, llamado anin.
Cualquier sustancia que produce iones en solucin es un
electrlito. Las sales son inicas an en estado slido, pero cuando se
disuelven o se funden, los iones se separan y adquieren libertad de
movimiento. La conduccin electroltica se debe a la movilidad inica
en estado lquido.
Ionizacin
Al combinarse sodio con cloro, para formar cloruro de sodio,
cada tomo de sodio cede un electrn a un tomo de cloro, dando como
resultado un ion sodio con carga positiva y un ion cloro con carga
negativa.
Figura 1
Cl2 + 2.Na 2.NaCl
En un cristal de cloruro de sodio la fuerte atraccin
electrosttica entre iones de cargas opuestas mantiene firmemente
los iones en su sitio, establecindose un enlace inico. Cuando el
cloruro de sodio se disuelve en agua, los iones se disocian y
pueden moverse libremente.
NaCl Na+ + Cl-
Cuando se disuelve cloruro de sodio en agua, los iones se
disocian (por la atraccin entre los iones y el disolvente), y esta
disolucin es un excelente conductor de la electricidad.
Electrlisis
Si se coloca un par de electrodos en una cuba que contenga una
disolucin de un electrlito y se conecta una fuente de corriente
continua y un galvanmetro entre ellos, se observar en el
galvanmetro la circulacin de la corriente elctrica (fig. 2).
17
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Corriente elctrica y movimiento de iones
Los iones positivos de la disolucin se mueven hacia el electrodo
negativo ctodo y los iones negativos hacia el positivo nodo. Al
llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones
y transformarse en tomos neutros o molculas. La accin de una
corriente sobre un electrlito puede entenderse con un ejemplo
sencillo de la figura 3.
Reacciones de Electrodo
Qu le sucede a un ion en movimiento cuando llega al electrodo
que lo atrae?. Se considerar al cloruro de sodio fundido, un
sistema qu slo contiene dos tipos de iones y no otras partculas. Se
utilizarn electrodos inertes que no reaccionan qumicamente con los
iones sodio y cloruro. Los iones de sodio (+) o cationes, son
atrados hacia el electrodo negativo (ctodo). El ctodo se hace
negativo por la accin de un generador el cual, le bombea
electrones.
Los electrones del ctodo estn en un estado de elevada energa
potencial. El ion sodio tiene carga positiva, esto significa que
atrae electrones y que un electrn de un tomo de sodio tendra una
menor energa potencial que un electrn del ctodo. Por lo tanto los
electrones del ctodo se desplazan hacia el catin, por diferencia de
energa potencial. En el ctodo los iones de sodio se convierten en
tomos de sodio por adicin de un electrn. Este es un cambio qumico y
puede representarse con la siguiente ecuacin:
18
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Na+ + e- Na
Advirtase que este cambio qumico representa una ganancia de
electrones, por lo tanto el sodio se redujo y pas a estado metlico.
El cambio qumicos que siempre ocurre en el ctodo es de
reduccin.
Ahora se considerar lo que sucede en el nodo. El nodo es
positivo ya que el generador bombea electrones fuera de l y adems
atrae iones cloruro (-) o aniones. En el nodo los electrones poseen
baja energa potencial. En cambio los electrones externos del ion
cloruro se encuentran en un estado de potencial elevado. Cuando los
iones cloruro llegan al nodo le proporcionan electrones a este. Los
electrones pasan de un estado de energa potencial elevada a uno de
baja energa potencial. El cambio ocurrido en el nodo puede
representarse con otra ecuacin:
2Cl- Cl2 + 2e-
Los iones cloruro pierden electrones transformndose en tomos de
cloro, los cuales a su vez forman molculas de cloro gaseoso. La
reaccin andica siempre es de oxidacin.
Aqu se han mostrado las reacciones de oxidacin y reduccin por
separado pues ocurren en diferentes puntos, sin embargo estos
procesos no ocurren independientemente. El generador no produce
electrones, slo los transporta de un lugar a otro, as los
electrones que el generador suministra al ctodo, provienen del
nodo. El proceso de reduccin no puede ocurrir sin que al mismo
tiempo se realice el de oxidacin. La funcin del generador es elevar
la energa potencial de los electrones del ctodo.
Estas reacciones de electrodo se llaman semireacciones, y la
reaccin global de la electrlisis del cloruro de sodio es:
2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2
La naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la
diferencia de potencial o voltaje aplicado.
Leyes de la Electrlisis Primera Ley de Faraday: La masa de un
elemento depositada en un electrodo es proporcional a la cantidad
de electricidad que pasa a travs de la solucin del electrlito o del
electrlito fundido. Cuando se realiza, por ejemplo, la electrlisis
de una solucin de sulfato cprico (CuSO4) sucede lo siguiente (fig.
4):
19
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Cu2SO4 + H2O Cu++ + SO4= + H+ + HO-
Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, el ion
cobre se mueve hacia el ctodo, adquiere dos electrones y se
deposita en el electrodo como elemento cobre. El ion sulfato, al
descargarse en el electrodo positivo, es inestable y se combina con
el agua de la disolucin formando cido sulfrico y oxgeno.
2Cu++ 2Cu - 4e-
2HO- O2 + 2H+ + 4e-
2Cu2SO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2
Cuando circula ms corriente ms cobre se deposita, pues ms
electrones han circulado permitiendo que ms iones cobre (Cu++) se
conviertan en elemento cobre (Cu). Segunda Ley de Faraday: Las
masas de elementos que se depositan en los electrodos son
proporcionales a los equivalentes qumicos. Recordemos que el
equivalente qumico de un elemento es el cociente entre el peso
atmico gramo de ese elemento y su valencia:
Eq = Pa/V QU S UN MINERAL?
Los minerales son pertenecientes o relativos a las sustancias
naturales que forman la corteza terrestre.
El concepto de mineral se diferencia del de roca porque sta es
un conjunto de minerales que han sufrido una gnesis comn.
Los minerales se hallan dispersos en las rocas en forma de
granos (arcillas, limos, etc.) o concentrados en cavidades, vetas,
ndulos, filones y bolsadas.
La gnesis de cada mineral responde a procesos muy diversos que
se pueden agrupar en: magmticos, por diferenciacin eutctica al
solidificarse en magma; sedimentrios, por
20
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
precipitacin de sales en un medio acuoso saturado (sal gema),
por cabidad de microorganismos (fosfatos), o por concentracin
debida a un medio de transporte diferencial (placeres de metales
preciosos); metamrficos variaciones cristaloqumicas por elevacin de
presin y temperatura; y de alteracin, por los distintos agentes
meteorolgicos.
Las condiciones que ha de reunir un mineral son las
siguientes:
- Origen natural.
- Composicin qumica nica, ya sea como elemento o compuesto.
- Encontrare en estado slido.
COMPOSICIN DE LOS MINERALES
Oro
Metales Plata
Cobre
Elementos Azufre
No metales Diamante
Grafito
Composicin Sulfuros Pirita
Galena
xidos Hematites
Ms de un
elemento: Carbonatos Calcita
Compuestos Malaquita
Cloruros Sal comuna
Silvinita
Sulfatos Tiza
Silicatos Olivino
Ortosa
21
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
CLASIFICACIN DE LOS MINERALES
Los minerales se pueden clasificar en metlicos o lapdeos.
Los minerales metlicos tienen un aspecto parecido a los metales
y elementos metlicos en su composicin, como el hierro o el
plomo.
Los minerales lapdeos tienen un aspecto de piedra.
LAS PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Los minerales tienen unas propiedades bien definidas como
ahora:
Dureza - Color - Brillo - Densidad - Forma
COLOR Y BRILLO
La simple observacin de una roca te da una buena pista de su
identidad. El color puede ser engaoso dado que un mismo mineral
puede presentar diversas coloraciones. Pero fijarnos en el brillo
(la manera en que se refleja la luz) puede ser ms til. El brillo
puede ser metlico (brilla como el metal), vtreo (reluciente como un
cristal roto) u opaco. Si no puedes ver ninguna luz a travs de la
roca, entonces sta es opaca.
FORMA DE LOS MINERALES
Los minerales crecen por adiccin de ms y ms capas en la parte
externa. La forma resultante a menudo en informe o "masiva". La
manera en que un mineral adicione estas capas depende de las
circunstancias bajo las cuales se origina. Si puede crecer libre -
como en una veta o cavidad -, el resultado puede ser un cristal
bien formado. Pero algunos minerales (Hematites o malaquita)
presentan formas no cristalizadas, por ejemplo, se presentan en
masas arrionadas.
DENSIDAD
Los metales suelen ser ms densos que los no metales, de modo que
existe una clara diferencia de densidad entre los minerales
metlicos y los no metlicos.
Propiedades de los minerales
Mineral Color Brillo Raya Peso esp. Dureza Propiedades
Calcita Blanco Vtreo
Cuarzo Lechoso Vtreo
Esfalerita Marrn
Feldespato Blanco-rosa Vtreo
Fluorita Rosa plido Vtreo
Galena Gris
Halita Incoloro Vtreo
22
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
Hematites Gris-rojo
Hornablenda Verde oscuro Vtreo
Magnetita Negro
Malaquita Verde
Mica Verde oliva Vtreo
Olivino Dorado Vtreo
Pirita Blanco
Yeso
METALURGIA
Tecnologa de los metales, que incluye su extraccin a partir de
los minerales metlicos, su preparacin y el estudio de las
relaciones entre sus estructuras y propiedades.
La metalurgia es una actividad a la que el ser humano ha
dedicado grandes esfuerzos. Desde la antigedad ya se aplicaban
algunas tcnicas metalrgicas, como el moldeo a la cera perdida
utilizado por los chinos, egipcios y griegos; la soldadura
inventada por Glauco en el siglo VII a. C., y el tratamiento trmico
para el temple con acero utilizado por los griegos. No fue hasta la
edad media cuando aparecieron otras tcnicas metalrgicas de
importancia, y as, durante el siglo XIII aparecieron los primeros
altos hornos y la fundicin.
Los procesos metalrgicos constan de dos operaciones:
Concentracin
Consiste en separar el metal o compuesto metlico del material
residual que lo acompaa en el mineral,
Refinado,
Se trata de producir el metal en un estado puro o casi puro,
adecuado para su empleo.
Tanto para la concentracin como para el refinado se emplean tres
tipos de procesos: mecnicos, qumicos y elctricos. En la mayora de
los casos se usa una combinacin de los tres.
Uno de los mtodos de concentracin mecnica ms sencillos es la
separacin por gravedad. Este sistema se basa en la diferencia de
densidad entre los metales nativos y compuestos metlicos y los dems
materiales con los que estn mezclados en la roca. Cuando se tritura
el mineral o el concentrado de mineral y se suspende en agua o en
un chorro de aire, las partculas de metal o del compuesto metlico,
ms pesadas, caen al fondo de la cmara de procesado y el agua o el
aire se llevan la ganga (material residual), ms ligera. La tcnica
de los buscadores de oro para separar el metal de las arenas
aurferas mediante cribado, por ejemplo, es un proceso de separacin
por gravedad a pequea escala. Del mismo modo, la mayor densidad
relativa de la magnetita, un mineral de hierro, permite separarla
de la ganga con la que se encuentra mezclada.
23
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
La flotacin es hoy el mtodo ms importante de concentracin
mecnica. En su forma ms simple, es un proceso de gravedad
modificado en el que el mineral metlico finamente triturado se
mezcla con un lquido. El metal o compuesto metlico suele flotar,
mientras que la ganga se va al fondo. En algunos casos ocurre lo
contrario. En la mayora de los procesos de flotacin modernos se
emplean aceites u otros agentes tensioactivos para ayudar a flotar
al metal o a la ganga. Esto permite que floten en agua sustancias
de cierto peso. En uno de los procesos que utilizan este mtodo se
mezcla con agua un mineral finamente triturado que contiene sulfuro
de cobre, al que se le aaden pequeas cantidades de aceite, cido y
otros reactivos de flotacin. Cuando se insufla aire en esta mezcla
se forma una espuma en la superficie, que se mezcla con el sulfuro
pero no con la ganga. Esta ltima se va al fondo, y el sulfuro se
recoge de la espuma. El proceso de flotacin ha permitido explotar
muchos depsitos minerales de baja concentracin, e incluso residuos
de plantas de procesado que utilizan tcnicas menos eficientes. En
algunos casos, la llamada flotacin diferencial permite concentrar
mediante un nico proceso diversos compuestos metlicos a partir de
un mineral complejo.
Los minerales con propiedades magnticas muy marcadas, como la
magnetita, se concentran por medio de electroimanes que atraen el
metal pero no la ganga
La concentracin electrosttica utiliza un campo elctrico para
separar compuestos de propiedades elctricas diferentes,
aprovechando la atraccin entre cargas opuestas y la repulsin entre
cargas iguales.
Los mtodos de separacin o concentracin qumica son en general los
ms importantes desde el punto de vista econmico.
Hoy, esta separacin se utiliza con frecuencia como segunda etapa
del proceso, despus de la concentracin mecnica. La fundicin
proporciona un tonelaje mayor de metal refinado que cualquier otro
proceso. Aqu, el mineral metlico, o el concentrado de un proceso de
separacin mecnica, se calienta a elevadas temperaturas junto con un
agente reductor y un fundente. El agente reductor se combina con el
oxgeno del xido metlico dejando el metal puro, mientras que el
fundente se combina con la ganga para formar una escoria lquida a
la temperatura de fundicin, por lo que puede retirarse de la
superficie del metal. La produccin de hierro en los altos hornos es
un ejemplo de fundicin; este mismo proceso se emplea para extraer
de sus minerales el cobre, el plomo, el nquel y muchos otros
metales.
La amalgamacin es un proceso metalrgico que utiliza mercurio
para disolver plata u oro formando una amalgama. Este sistema ha
sido sustituido en gran medida por el proceso con cianuro, en el
que se disuelve oro o plata en disoluciones de cianuro de sodio o
potasio. En los diversos procesos de lixiviacin o percolacin se
emplean diferentes disoluciones acuosas para disolver los metales
contenidos en los minerales.
Los carbonatos y sulfuros metlicos se tratan mediante
calcinacin, calentndolos hasta una temperatura por debajo del punto
de fusin del metal. En el caso de los carbonatos, en el proceso se
desprende dixido de carbono, y queda un xido metlico. Cuando se
calcinan sulfuros, el azufre se combina con el oxgeno del aire para
formar dixido de azufre gaseoso, y tambin resulta un xido metlico.
Los xidos se reducen despus por fundicin.
La sinterizacin y la ondulacin aglomeran partculas finas de
mineral. En la primera se utiliza un combustible, agua, aire y
calor para fundir las partculas finas de mineral y convertirlas en
una masa porosa. En la ondulacin, las partculas se humedecen, se
convierten en pequeos ndulos en presencia de un fundente de piedra
caliza y a continuacin se cuecen.
Otros procesos, entre los que destacan la piro metalurgia
(metalurgia de altas temperaturas) y la destilacin, se emplean en
etapas posteriores de refinado en diversos metales. En el proceso
de electrlisis, el metal se deposita en un ctodo, bien a partir de
disoluciones acuosas o en un horno electroltico. El cobre, el
nquel, el cinc, la plata y el oro son varios ejemplos de
24
TomHighlight
-
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE ARQUITECTURA, DISEO Y
URBANISMO
CATEDRA: TECNOLOGIA - LOSEAU / FERRARI MATERIA: TECNOLOGIA I
ING.FRANCISCO / ING.FLORES
UNIDAD I
metales refinados por deposicin a partir de disoluciones
acuosas. El aluminio, el bario, el calcio, el magnesio, el berilio,
el potasio y el sodio se procesan en hornos electrolticos.
25
MATERIA PROPIEDADES DE LA MATERIA Propiedades generales
Propiedades Especificas CLASIFICACIN DE LA MATERIA CAMBIOS DE LA
MATERIA
CAMBIOS DE ESTADO CARACTERSTICAS DE LOS DIFERENTES ESTADOS DE LA
MATERIA REPRESENTACIN DE LOS COMPUESTOSFENOMENOS QUIMICOS Y
FISICOS
NOMBRE DE SUSTANCIAS SENCILLAS. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CON
OXIGENO
ELECTROLISISIntroduccinConductores de Corriente
ElctricaElectrlitosIonizacinCl2 + 2.Na 2.NaClNaCl Na+ +
Cl-ElectrlisisCorriente elctrica y movimiento de ionesReacciones de
ElectrodoNa+ + e- Na 2Cl- Cl2 + 2e-2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2Leyes de la
ElectrlisisCu2SO4 + H2O Cu++ + SO4= + H+ + HO-2Cu++ 2Cu - 4e-2HO-
O2 + 2H+ + 4e-2Cu2SO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2Eq = Pa/V