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ingenieria química1

QUÍMICA INORGÁNICA

FAMILIA DEL BORO Y ALUMINIO

INTEGRANTES: Talía Briceño

Daniel ValdiviesoEsvar DíazGalo Jumbo


Características generales

La densidad, volumen atómico y radios atómico y del ión trivalente aumentan regularmente con el número atómico.

El B presenta diferentes propiedades.Presentan un comportamiento

monovalente e incluso divalente, sólo el boro es siempre trivalente.


BOROHISTORIA:

Se uso primero como fundente en metalurgia.

Boro se deriva del persa burah por bórax No se encuentra libre en la naturaleza. Sal sódica, bórax llamadas también tincal,

el borato cálcico, colemanita y borato magnésico, boracita.


Obtención

El boro puro se puede preparar reduciendo cloruro con hidrógeno.

El boro es sumamente duro.También por reducción del óxido con

magnesio.


Hidruros y Haluros

Hidruros o también boranos.Con elementos electropositivos se los

llama borurosLos hidruros son tóxicos y de mal olor.Los haluros pueden ser por

combinación directa: B2O3 + 3C + 3Cl2 3CO + 2Cl3B Cl3B + 2H2O HBO2 + 3HCl


Óxidos y oxácidos

Al calentar ácido bórico a altas temperaturas se obtiene óxido bórico. (sólido blanco vitrio).

El H3BO3 se usa como antiséptico suave en lociones para los ojos, nariz y garganta. Es nocivo para la salud.


Bórax


La sal más importante es tetraboráto sódico, bórax, B4O7Na2.

Cuando se funde con óxidos metálicos da metaboratos de color correspondiente.

Se utiliza para ensayos a la perla, en operaciones de soladura como fundente, para depurar agujas duras, fabricar algunas clases de vidrios y esmaltes de utensilio para cocinar.


ALUMINIO


Aluminio

De símbolo Al, es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Su número atómico es 13 y se encuentra en el grupo 13 de la tabla periódica.


Introducción

El químico danés Hans Christian Oersted lo aisló por primera vez en 1825, por medio de un proceso químico que utilizaba una amalgama de potasio y cloruro de aluminio. Wöhler fue el primero en medir la densidad del aluminio y demostrar su ligereza.


Introducción

En 1854, Henri Sainte-Claire Deville obtuvo el metal en Francia reduciendo cloruro de aluminio con sodio. Con el apoyo financiero de Napoleón III, Deville estableció una planta experimental a gran escala, y en la exposición de París de 1855 exhibió el aluminio puro.


Introducción

Los principales países productores son Estados Unidos, Rusia, Canadá, China y Australia. El aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre; sólo los elementos no metálicos oxígeno y silicio son más abundantes. Se encuentra normalmente en forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio, potasio, hierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre.


Introducción

Los silicatos no son menas útiles, porque es extremamente difícil, y por tanto muy caro, extraer el aluminio de ellas. La bauxita, un óxido de aluminio hidratado impuro, es la fuente comercial de aluminio y de sus compuestos.


Propiedades

De color plateado y muy ligero, su masa atómica es 26,9815; tiene un punto de fusión de 660 ºC, un punto de ebullición de 2467 ºC y una densidad relativa de 2,7. Es un metal muy electropositivo y altamente reactivo.


Propiedades

Al contacto con el aire se cubre rápidamente con una capa dura y transparente de óxido de aluminio que resiste la posterior acción corrosiva. Tiene la propiedad de reducir muchos compuestos metálicos a sus metales básicos.


Propiedades

Por ejemplo, al calentar termita (una mezcla de óxido de hierro y aluminio en polvo), el aluminio extrae rápidamente el oxígeno del óxido; el calor de la reacción es suficiente para fundir el hierro. Este fenómeno se usa en el proceso Goldschmidt o Termita para soldar hierro.


Compuestos

Entre sus compuestos más importantes están el óxido, el hidróxido, el sulfato y el sulfato mixto. El óxido de aluminio es anfótero, es decir, presenta a la vez propiedades ácidas y básicas. El cloruro de aluminio anhidro es importante en la industria petrolífera. Muchas gemas (el rubí y el zafiro, por ejemplo) consisten principalmente en óxido de aluminio


aplicaciones

Un volumen dado de aluminio pesa menos que 1/3 del mismo volumen de acero. Debido a su elevada proporción resistencia-peso es muy útil para construir aviones, vagones ferroviarios y automóviles, y para otras aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservación de energía. Por su elevada conductividad térmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustión interna.


Aplicaciones

Un alambre de aluminio de conductividad comparable a un alambre de cobre es más grueso, pero sigue siendo más ligero que el de cobre. El peso tiene mucha importancia en la transmisión de electricidad de alto voltaje a larga distancia, y actualmente se usan conductores de aluminio para transmitir electricidad a 700.000 voltios o más.


Aplicaciones

Este metal se utiliza cada vez más en arquitectura, tanto con propósitos estructurales como ornamentales. Las tablas, las contraventanas y las láminas de aluminio constituyen excelentes materiales de construcción. Se utiliza también en reactores nucleares a baja temperatura porque absorbe relativamente pocos neutrones. Con el frío, el aluminio se hace más resistente, por lo que se usa a temperaturas criogénicas.


AplicacionesEl papel de aluminio de 0,018 cm de

espesor, actualmente muy utilizado en usos domésticos, protege los alimentos y otros productos perecederos. Debido a su poco peso, a que se moldea fácilmente y a su compatibilidad con comidas y bebidas, el aluminio se usa mucho en contenedores, envoltorios flexibles, y botellas y latas de fácil apertura.


Aplicaciones

El reciclado de dichos recipientes es una medida de ahorro de energía cada vez más importante. La resistencia del aluminio a la corrosión por el agua de mar también lo hace útil para fabricar cascos de barco y otros mecanismos acuáticos.


Aplicaciones

Se puede preparar una amplia gama de aleaciones recubridoras y aleaciones forjadas que proporcionen al metal más fuerza y resistencia a la corrosión o a las temperaturas elevadas. Algunas de las nuevas aleaciones pueden utilizarse como planchas de blindaje para tanques y otros vehículos militares.


Galio


El Ga se encuentra poco en muestras de esfalerita,SZn.

Descubierto en 1875 por Boisbaudran en Francia (Gallia).

Aplicación en termómetros de tubo de cuarzo para temperaturas mayores a 1200°c.


IndioExiste en pequeñas proporciones en

menas de cinc.En 1863 Reich y Richter vieron 2 líneas

espectrales color índigo-violadas.El In da un pulido muy brillante por lo

que se ocupa en galvanostegia.


Talio


En 1861 Crookes observó una línea verde brillante en el espectro, que le llamo thallos o rama verde.

Se encuentra en los sulfuros de los metales pesados.

Se usa en vidrio óptico especial, y sus sales venenosas para exterminar parásitos.


Germanio, Estaño y Plomo


GERMANIOSólido blanco cristalino, grisáceo,

quebradizo, conserva el brillo en el aire.En 1886, lo descubrió Winkler, en el

mineral argirodita.El HCl y el acido sulfúrico diluido, no

tienen acción alguna sobre el.Su amalgama con el mercurio, y forma

aleaciones con muchos metales.


Compuestos y Aplicaciones

Germanosos (Ge ++) y germanicos (Ge+++). Pocos compuestos germanosos se oxidan y

reducen con facilidad. Hidruros de germanio como el germano,

digermano y trigermano. El poder rectificador del germano ha

encontrado aplicaciones en el radar y en especiales amplificadores de corrientes de intensidades pequeñísimas (transistores).


EstañoLos alquimistas asociaban este

elemento a Júpiter.Los romanos lo llamaban plumbum

candium. La palabra Stannum (Sn) era empleada para designar ciertas aleaciones que contenían plomo, pero luego se limito únicamente al estaño.

El principal de estaño es la casiterita o piedra de estaño.


MetalurgiaSe pulveriza la mena y se lava, luego se

tuesta para oxidar los sulfuros de hierro y cobre, después un segundo lavado se reduce por el carbon en un horno reverbero:SnO2 +2C = Sn + 2CO

El estaño fundido, que se reune en el fondo se lleva al exterior y se moldea en bloques.


El estaño se afina volviéndolo a fundir a calor moderado, aun se purifica mejor por electrólisis.


Propiedades y Aplicaciones

Es un metal Blanco, mas blando que el cinc, pero mas duro que el plomo, a 100ºC es muy dúctil y maleable, a 200ºC, se vuelve muy quebradizo, funde a 231,8ºC y hierve 2270ºC.

El ruido crepitante que se oye al doblar una barra de estaño es debido a fricción y rotura de los cristales.


El estaño desplaza el hidrogeno de los ácidos diluidos, el aire húmedo no lo altera.

El estaño existe en tres modificaciones alotrópicas: forma rómbica, tetragonal cristalinas, y estaño gris.

Con acido clorhídrico da cloruro estannoso:

Sn + 2H+ = Sn++ + H2 (Sn + 2ClH = Cl2 Sn + H2)


Con acido nítrico diluido y frío se disuelve formando:

4Sn +NO3-+10H+=4Sn+++NH4

++3H20

(4Sn+10NO3H=4(NO2)3Sn+NO3NH4+3H20)

El oxido estannoso, SnO, se obtiene calentado oxalato estannoso.

C2O4 = SnO + CO + CO2

Cuando se quema estaño en el aire se obtiene oxido estànnico SnO2.


El estaño se usa como recubrimiento protector del hierro en la hojalata.

Las vasijas de cobre se recubren también de estaño para evitar que se forme carbonato básico verde.

Asimismo se usa el estaño en la fabricación de aleaciones, como de bronce, metal solar (estaño y plomo), y metal de imprenta (estaño, plomo y antimonio).


P L O M O

Los antiguos Descubridor

327,4 Punto de fusión (ºC)

1725 Punto de ebullición (ºC)

11,4 Densidad (g/ml)

207,19 Masa atómica (g/mol)

7,46 Primer potencial de ionización (eV)

[Xe]4f145d106s26p2 Configuración electrónica

1,75 Radio atómico (Å)

1,20 Radio iónico (Å)

1,47 Radio covalente (Å)

1,9 Electronegatividad

+2 Estado de oxidación

2,4 Valencia

82 Número atómico

Plomo Nombre


plomo


GENERALIDADE:

Es un metal gris azulado, blando y pesado, se corta fácilmente con un cuchillo

Es flexible, inelástico, se funde con facilidad, se funde a 327.4ºC (621.3ºF) y hierve a 1725ºC (3164ºF).

Es relativamente resistente al ataque de los ácidos sulfúrico y clorhídrico. Pero se disuelve con lentitud en ácido nítrico.


El plomo es anfótero, ya que forma sales de plomo de los ácidos, así como sales metálicas del ácido plúmbico.

El plomo forma muchas sales, óxidos y compuestos organometálicos.

Las valencias químicas normales son 2 y 4.


Rara vez se encuentra en su estado elemental, el mineral más común es el sulfuro, la galeana, los otros minerales de importancia comercial son el carbonato, cerusita, y el sulfato, anglesita, que son mucho más raros.

Se lamina y estira por extrusión, pero pequeñas cantidades de arsénico, antimonio, cobre y metales alcalino térreos aumentan su dureza.

Su resistencia a la corrosión atmosférica, y al ataque de los ácidos hace que sea muy útil.


Minerales

Las principales menas de plomo son la galena, PbS, que contiene 86,4 % de Plomo y la cerusita, PbCO3 , que contiene 77,5 % de Plomo. La anglesita es el sulfato de plomo, PbSO4 y la piro morfita que es un clorofosfato de plomo, 9 PbO.3 P2O5.PbCl2. La galena es el más importante de los minerales de plomo, la cerusita se forma por la oxidación superficial de la galena.


Reacciones Químicas

El plomo tiene poca tendencia a reemplazar el hidrógeno de las soluciones acuosas del ácido. El ácido nítrico es el mejor disolvente que forma nitrato de plomo soluble.

Casi todos los ácidos orgánicos reaccionan con el plomo en presencia de oxígeno para formar sales.

El plomo metálico no se altera en el aire seco, en aire húmedo se forma una película de óxido, que con el dióxido de carbono forma carbonato básico blanco.

En solución ácida es poco reductor, en soluciones alcalinas es bastante reductor.


Aplicaciones El uso más amplio del plomo, como tal, se

encuentra en la fabricación de acumuladores. En la fabricación de tetraetilplomo, forros para

cables, elementos de construcción, pigmentos, soldadura suave, municiones, plomadas para pesca y también en la fabricación de soldaditos y otros juguetes.

• Tiene una resistencia excelente a las soluciones de sales comunes, al aire de las costas marinas, por eso se emplea para tuberías de transporte de agua de mar en barcos y para grandes acuarios.


Se usa en la refinación de petróleo, en el cuál el tratamiento con sulfúrico es seguido de un lavado de sosa cáustica.

El plomo por su densidad elevada es muy buen protector de los rayos X.

Se usa para revestir las habitaciones donde hay aparatos de rayos X y para proteger el personal que trabaja fuera. El plomo se usa no sólo para proteger los equipos.


Su blandura y su punto de fusión bajo permiten hacer la extrusión para tuberías, permite doblarlos y curvarlos para suprimir muchas juntas.

Se usa también bajo las maquinarias y los edificios para reducir vibraciones.

El plomo y sus aleaciones se laminan muy fácilmente hasta lograr cualquier espesor por eso es ideal para empaquetaduras. Por su flexibilidad y escasa resistencia al desplazamiento plástico.


Efectos sobre la salud

El plomo es uno de los cuatro metales que tienen un mayor efecto dañino sobre la salud humana. Este puede entrar en el cuerpo humano a través de la comida (65%), agua (20%) y aire (15%).

Las comidas como fruta, vegetales, carnes, granos, mariscos, refrescos y vino pueden contener cantidades significantes de Plomo. El humo de los cigarros también contiene pequeñas cantidades de plomo.

El Plomo puede entrar en el agua potable a través de la corrosión de las tuberías. Esto es más común que ocurra cuando el agua es ligeramente ácida.


El Plomo puede causar varios efectos no deseados, como son:

Perturbación de la biosíntesis de hemoglobina y anemia Incremento de la presión sanguínea Daño a los riñones Abortos y abortos sutiles Perturbación del sistema nervioso Daño al cerebro Disminución de la fertilidad del hombre a través del daño en el

esperma Disminución de las habilidades de aprendizaje de los niños Perturbación en el comportamiento de los niños, como es

agresión, comportamiento impulsivo e hipersensibilidad.


MUCHAS GRACIAS

APLAUSOS

DERECHOS RESERVADOS DEL AUTOR, PROHIBIDA SU

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