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Metales parte 2 - Monografía



 
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MANGANESO



El manganeso es un elemento simple perteneciente al subgrupo VIIA de la tabla periódica (primera serie de transición).Su  Símbolo es Mn, sunúmero atómico 25 y su masa atómica 54,938.

QUÍMICA INORGÁNICA



El manganeso fue aislado por primera vez por J.G. Gahn, en 1774, por reducción de la pirolusita (MnO2).

Es un metal brillante, de color gris acerado, duro y quebradizo y parecido al hierro.

Por la acción del calor se combina con casi todos los no metales.

Presenta todas las valencias del 1 al 7 y forma diversos óxidos.

Existe un solo isótopo estable y 10 radioisótopos.

Se obtiene a partir de sus óxidos y carbonatos y se utiliza principalmente en
aleación con el hierro (aceros al manganeso) y con el cobre
(cupromanganesos).

EL TITANIO


El titanio es un elemento simple perteneciente al subgrupo IV B de la tabla periódica (familia de los metales de transición). Símbolo Ti, número atómico 22 y masa atómica 47,90.

QUÍMICA INORGÁNICA


El titanio fue descubierto en 1791 por W. Gregor.

Es un metal de color blanco grisáceo, brillante, de elevado punto de fusión y muy duro.

Oxidable, reacciona en caliente con los halógenos y es atacado por el ácido nítrico y el clorhídrico.

Es muy abundante en la naturaleza, encontrándose principalmente en la ilmenita y el rutilo.

Su estado de oxidación más frecuente es +4. Se utiliza en aleaciones, a las que confiere gran dureza y resistencia, y como elemento estructural en construcciones aeronáuticas.


EL CROMO



El cromo es un elemento simple perteneciente al subgrupo VI B de la tabla
periódica. Símbolo Cr, número atómico 24 y masa atómica 51,99.


QUÍMICA INORGÁNICA



El primer mineral de cromo se descubrió en 1765, pero hasta principios del s. XX no se inició su obtención industrial.

El cromo es un metal pesado, muy duro, de elevado punto de fusión (1.890 o C), de brillo metálico y difícilmente oxidable.

Se obtiene por electrólisis, por reducción de la cromita o por aluminotermia.

Participa de las propiedades de los metales de transición y presenta valencias positivas +2, +3 y +6.

Es atacado por los ácidos clorhídricoy sulfúrico diluidos. Se utiliza para conferir resistencia a otros metales (cromado, cromatación y cromización) y para conseguir acero inoxidable y aleaciones de gran resistencia (cromoníquel).

Las sales, profusamente coloreadas, se emplean en tintorería y en la fabricación de pigmentos y pinturas.

EL NIQUEL



El níquel es un elemento simple perteneciente al grupo VIII de la tabla periódica (subgrupo de los metales ferrosos).


QUÍMICA INORGÁNICA



Descubierto en 1751, T.O. Bergman obtuvo el níquel en estado puro en 1775.

Es un metal duro, de color blanco metálico, dúctil, maleable, buen conductor del calor y de la electricidad, y presenta propiedades ferromagnéticas.

Se encuentra en la naturaleza en minerales que contienen también hierro y magnesio, y en estado libre en algunos meteoritos.

Existen cinco isótopos estables y otros seis radiactivos.

Químicamente tiene valencia +2 y +3, es atacado por los ácidos diluidos y reacciona con numerosos no metales para formar compuestos binarios, muchos de los cuales tienen color verde.

El níquel entra en la composición de numerosas aleaciones (alnico, constantán, invar, entre otras) muy utilizadas en metalurgia y, en particular, en la fabricación de aceros especiales.

VOLFRAMIO



El volframio o  también llamado wolframio o tungsteno es un elemento simple perteneciente al subgrupo VI A de la tabla periódica (familia del cromo). Símbolo W, número atómico 74 y masa atómica 183,4.

QUÍMICA INORGÁNICA


Descubierto en 1871 por Scheele, el volframio se encuentra en la naturaleza combinado en la volframita, la scheelita y, en menor proporción, en otros minerales.

Es un metal duro, pesado (densidad 19,3), dúctil, de elevado punto de fusión (3.370 oC) y de color blanco grisáceo.

Sus características físicas y químicas lo asemejan al cromo y al molibdeno.

Es resistente a la acción de los ácidos y muy refractario.

Por acción del cloro forma el hexacloruro de volframio (WCl6).

El proceso de obtención pasa sucesivamente por la formación de un volframato metálico alcalino, ácido volfrámico y trióxido de volframio; sometiendo este último a reducción con hidrógeno se obtiene un polvo negruzco que, por tratamientos
metalúrgicos diversos, permite conseguir el metal puro.

Se utiliza principalmente en aleaciones con hierro y con acero, a las que confiere gran dureza, y para la fabricación de hilos de lámparas de incandescencia.

EL ANTIMONIO



El antimonio es un elemento simple perteneciente al subgrupo V B de la tabla periódica (familia del fósforo). Símbolo Sb, número atómico 51 y masa atómica 121,76.

QUÍMICA INORGÁNICA


El antimonio fue ampliamente estudiado por los alquimistas (El carro triunfal del antimonio, B. Valentín, s. xv).

Abunda en la naturaleza, en forma de trisulfuro (estibina y antimonita), y presenta tres estados alotrópicos, en los que varía el carácter metálico o no metálico. Reacciona con los metales más electronegativos (antimoniuros), con el oxígeno y con los halógenos.

Se obtiene por tostación de la estibina y se utiliza para conseguir
aleaciones de gran dureza y resistencia.

EL MOLIBDENO


El molibdeno es un elemento simple perteneciente al grupo VI de la tabla periódica (elementos de transición). Símbolo Mo, número atómico 43 y masa atómica 95,94.

QUÍMICA INORGÁNICA



Descubierto en 1778 en la molibdenita y aislado en 1782, el molibdeno es un metal de color plomizo, denso, dúctil y de elevado punto de fusión, que presenta inmejorables propiedades mecánicas.

Se obtiene de la molibdenita (MoS2) ya sea en forma de polvo grisáceo o en forma compacta.

Muy estable a temperatura ambiente, forma numerosos compuestos a causa de sus diversos grados de oxidación (entre 4 y 8).

Se utiliza principalmente en aleación con aceros y fundiciones, con objeto de mejorar sus cualidades mecánicas.

EL COBALTO



El cobalto es un elemento simple perteneciente al grupo VIII de la tabla periódica. Símbolo Co, número atómico 27 y masa atómica 58,93.

QUÍMICA INORGÁNICA


Las sales de cobalto eran conocidas desde hace milenios por la coloración azul que dan a los vidrios, pero el elemento no fue identificado como tal hasta el s. XVIII.

El cobalto es un metal dúctil, maleable, denso, duro y ferromagnético, parecido al níquel, con el que se encuentra con frecuencia en diversos minerales.

Se conocen nueve isótopos, varios de ellos radiactivos.

Presenta seis estados de oxidación, siendo los más estables +2 y +3.

A temperatura ambiente no se oxida en contacto con el aire ni es atacado por el agua, pero reacciona con facilidad con el arsénico, el antimonio y el fósforo.

El cobalto se utiliza principalmente en aleaciones con el acero y el cromo, y sus isótopos radiactivos tienen numerosas aplicaciones en investigación y en medicina nuclear (el Co-58 como trazador metabólico y el Co-60 en el tratamiento del cáncer),
mientras que sus sales se emplean como pigmentos.

( E.N.D.A.S.A), con factorías en Valladolid, Avilés y San Juan de Nieva, que produce un 70 % del aluminio nacional.

En 1969 se fusionó el Aluminio español  con filial del Aluminio de Galicia, mientras E.N.D.A.S.A. incorporó la transformación al fundirse con Aluminio Ibérico.

En 1975 se produjeron 245000 toneladas (el 85% de la primera fusión), que cubren el consumo nacional, aunque la alúmina de ser importada.


¿ QUÉ ES UN METAL?


Los metales son elementos simples que se caracterizan por  poseer un brillo especial, por una buena conductividad del calor y de la electricidad, un cierto grado de plasticidad y una tendencia clara a formar cationes.

Los metales son utilizados para muchas cosas y son de gran importancia.

Uno de los ejemplos mas claros es la electricidad, los cables necesitan un conductor que transporte la electricidad de un lugar a otro.

Para esta funcion se necesitan los metales, la gran mayoría buenos conductores de la electricidad, el más utilizado es el cobre.

Sin la electricidad no tendríamos luz, o se  tendría que utilizar otra energía, pero esta siempre estará algo relacionada con el metal.

Para estructuras, los metales son utilizados como vigas, siempre se podrán utilizar vigas de madera, pero las metálicas son muchísimo más duras y resistentes.

Desde el punto de vista ecológico los metales que causan mayores daños al medio ambiente son los llamados los metales pesados:

- plomo
- manganeso
- mercurio
- níquel
- cobalto
- cobre
- cinc
- cadmio

Otro caso particular de los metales a excepción del mercurio, es que son sólidos a temperatura ambiente y casi todos presenten una estructura cristalina.

La mayoría son dúctiles y maleables y se encuentran en la naturaleza en estado nativo (como el oro, la plata, el platino y el cobre) o combinados formando óxidos, hidróxidos o sales.

Existen 80 metales, llamandose el resto de los elementos, no metales.

Entre los metales se distinguen varios grupos o familias, que ocupan lugares en el sistema periódico.

- metales alcalinos
- metales normales
- metales de transición
- tierras raras  (o metales de doble transición)
- metales ferroaleables
- metales no ferrosos
- metaes preciosos
- metales nucleares

EL CALCIO



El calcio es un elemento simple perteneciente al subgrupo II A de la tabla periódica. Símbolo Ca, número atómico 20 y masa atómica 40,08.


QUÍMICA INORGÁNICA


El calcio es un metal alcalinotérreo, blanco, dúctil, maleable y de bajo punto de fusión.

Elemento muy abundante en la naturaleza, en forma de carbonato, sulfato o fosfato, fue aislado por Davy en 1808, si bien su producción masiva no tuvo lugar hasta 1902, por electrólisis del cloruro cálcico con espato flúor (método Rathenau).

Su comportamiento químico es semejante al de los metales alcalinos, es reductor y presenta valencia +2.

Reacciona con los halógenos, con el oxígeno (para formar el óxido cálcico o cal viva), con el azufre y, en caliente, con el nitrógeno; es atacado por los ácidos con desprendimiento de hidrógeno.

El hidróxido cálcico (cal apagada) es un sólido blanco, poco soluble, que con el agua forma la llamada lechada de cal.

El calcio se utiliza para reducir óxidos metálicos y en aleaciones antifricción. El nitrato y los fosfatos de calcio tienen amplia aplicación en agricultura como abonos.


EL SODIO



El sodio es un elemento simple perteneciente al grupo I A de la tabla periódica (metales alcalinos). Su símbolo es Na, su número atómico 11 y su masa atómica 22,997.

QUÍMICA INORGANICA


El sodio, descubierto en 1807 por Davy, es un metal monovalente, muy electropositivo, de color y brillo argentinos, que se empaña rápidamente en contacto con el aire.

Blando como la cera, puede extenderse en hilos y es muy ligero. No se halla libre en la naturaleza, pero es muy abundante en forma de combinación.

Así, se encuentra en las aguas marinas en forma de halogenuro, en los yacimientos de sal gema en forma de cloruro, en algunas rocas en forma de silicato, y entra en la composición de la materia viviente.

Se oxida rápidamente en contacto con el aire húmedo, y con el agua reacciona enérgicamente, con desarrollo de calor, dando lugar a hidróxido de sodio e hidrógeno.

En el laboratorio se conserva sumergido en petróleo. Se utiliza como reductor en algunas industrias metalúrgicas, como refrigerante en los reactores nucleares, en la fabricación de plomo tetraetílico y de lámparas de vapor de sodio,
etc.

El sodio 24, un isótopo obtenido artificialmente, se emplea en la producción de rayos gamma.

EL POTASIO



El potasio es un elemento simple perteneciente al subgrupo I A de la tabla periódica (metales alcalinos). Su símbolo es K, número atómico 19 y masa atómica 39,102.

QUÍMICA INORGÁNICA



Obtenido por primera vez por H. Davy en 1807, el potasio se encuentra en la naturaleza en diversos minerales, como la carnalita, la silvina y la ortosa.

Es un metal muy blando, de color blanco plateado, muy ligero, que funde a menos de 64 oC y reacciona violentamente con el agua desprendiendo hidrógeno.

Químicamente muy activo y reductor, presenta siempre valencia +1 y da lugar a compuestos por enlace iónico.

Se conocen tres isótopos estables, de masas 39, 40 y 41, y otros varios radiactivos.

El método de obtención más utilizado consiste en la electrólisis del hidróxido potásico fundido.

De entre los numerosos compuestos que forma, cabe destacar el hidróxido (KOH) o potasa cáustica, el cloruro (KCl), el nitrato (KNO3) o salitre y el clorato (KClO3), este último empleado en la fabricación de pólvoras y explosivos.

El cromato (KCrO4), el dicromato (K2Cr2O7) y el permanganato (KMnO4) se utilizan como reactivos, mientras que el sulfato, los fosfatos y el nitrato encuentran aplicación como abonos o fertilizantes.


EL URANIO



El uranioes un elemento simple perteneciente al grupo de las tierras raras (actínidos). Símbolo U, número atómico 92 y masa atómica 238,03.

GEOLOGÍA



El uranio, un metal radiactivo de color gris, con varias formas isotópicas, no se encuentra nunca como metal libre o nativo en la corteza de la Tierra, sino que es un mineral primario o secundario asociado a menas en rocas ígneas, tanto ácidas como básicas, o en pizarras, calizas y areniscas.

Su distribución puede ser modificada por fenómenos hidrotermales o por alteración.

Los yacimientos de este metal son generalmente detectados por radiometría. La desintegración de los isótopos de uranio se utiliza en la datación de las rocas (geocronología) y en la producción de energía nuclear.

QUÍMICA INORGÁNICA



El uranio es el elemento natural más pesado del sistema periódico. Descubierto su óxido en 1789, el metal no fue aislado hasta 1841.

Es un sólido de aspecto parecido al hierro, de elevada actividad química, que se combina con el cloro, el azufre, el nitrógeno y el carbono.

Se oxida con facilidad y es atacado por los ácidos.

Tiene especial importancia por su radiactividad y su capacidad de fisión.

Presenta tres isótopos naturales: el U-238, que es el más abundante y da lugar, por desintegración radiactiva, a la familia del radio; el U-235, que es fisionable, y el U-234, que sólo se encuentra en una proporción del 0,006 %.

Existen además diversos isótopos artificiales, de los cuales el más importantes es el de masa 239.

En los reactores nucleares, el uranio se utiliza en forma de aleación metálica, de carburo o de óxido, ya sea uranio natural o, más a menudo, uranio enriquecido, en el que, por métodos de separación isotópica, se eleva la proporción del isótopo 235.

EL BERILIO



El berilio es un elemento simple perteneciente al subgrupo IIA de la tabla periódica. Su símbolo es Be, su número atómico 4 y su masa atómica  9,01.

QUÍMICA INORGÁNICA



El berilio es el primer elemento del grupo de los alcalinotérreos.

Su óxido fue descubierto por N. L. Vauquelin en 1797 y se obtuvo en forma metálica en 1828 (F. Wöhler y A. Bussy).

Antiguamente se denominó glucinio debido al sabor dulce de sus compuestos.

Es un metal blanquecino grisáceo, que funde a muy elevada temperatura (1.277 oC), ligero y resistente a la oxidación.

Actúa como un reductor enérgico, pero presenta escasa actividad química.
Reacciona con los halógenos y con el azufre.

Se encuentra en la naturaleza en forma de silicato (berilo), del cual se obtiene por métodos de reducción o bien electrolíticos.

Encuentra aplicación en aleaciones, y se utiliza en la industria nuclear como moderador de neutrones y como pieza cerámica en ciertos reactores.

EL CINC



El cinc o también denominado zinc es un elemento simple perteneciente al subgrupo  II B de la tabla periódica. Símbolo Zn, número atómico 30 y masa atómica 65,37.

QUÍMICA INORGÁNICA



Conocido en aleación con el cobre en la antigua Grecia, el cinc fue ampliamente descrito en los tratados de los alquimistas y se consiguió en estado puro por primera vez en la India en el s. VII.

Su obtención industrial se inició en Europa en el s. XVIII, por tostación de la blenda o la calamina y posterior reducción del óxido.

Es un metal de color blanco azulado, que pierde su brillo original al formarse una capa de carbonato cuando está en contacto con el aire.

Se conocen varios radioisótopos, de masas comprendidas entre 62 y 72. Presenta valencia +2 y actúa como reductor.

En caliente, el cinc reacciona activamente con el oxígeno y con el agua, en ambos casos formando el correspondiente óxido (ZnO), y con esta última con desprendimiento de hidrógeno.

Con los halógenos forma haluros de cinc.

Diversos compuestos se emplean como pigmentos en la fabricación de pinturas.
El sulfato de cinc se utiliza como fertilizante y en la industria papelera.

En estado metálico, el cinc se emplea, por su elevada resistencia a la corrosión, para construir tejados y canalones de desagüe.

Se utiliza en la técnica de galvanizado para efectuar un recubrimiento superficial de las piezas de hierro.

Además, forma parte de importantes aleaciones, como el bronce y el latón.

BIBLIOGRAFÍA



- Enciclopedia Universal Larousse.
- Enciclopedia Universal Salvat.
- Enciclopedia Planeta de Agostini.
- Libro de consulta de El País.
- Enciclopedia Vox.
- Enciclopedia  Universal el Pequeño Espasa


20 preguntas:



1    ¿ Cuáles son los tres metales preciosos?



- El oro, la plata y el platino.

2    ¿Qué es un metal?



- Los metales son elementos simples que se caracterizan por  poseer un brillo especial, por una buena conductividad del calor y de la electricidad, un cierto grado de plasticidad y una tendencia clara a formar cationes.

3    Nombra cinco metales.


- uranio, titanio, calcio, magnesio, mercurio, plomo…


4    ¿Cuál es el símbolo del oro?



- Au.

5    Di dos lugares en donde se empleen los metales.



- En las viviendas, en la electricidad.

6    ¿Cuál es el metal qué se utiliza en la electricidad?



- El cobre.

7    ¿De dónde se extraen los metales?


- De las minas.

8    Nombra dos procesos industriales para la fabricación de los metales.



- Estampación y troquelado.


9    ¿Qué es la estampación?



- Es uno de los procedimientos de prensa más sencillo. Se usa una perforadora endurecida para acuñar el metal laminado a través de un troquel.

10    ¿Cuántos metales existen?


- 80.

11    ¿ Qué tipos de metales existen?



- metales alcalinos
- metales normales
- metales de transición
- tierras raras  (o metales de doble transición)
- metales ferroaleables
- metales no ferrosos
- metales preciosos
- metales nucleares

12    Di cinco metales que causen daños al medio ambiente.



- plomo
- manganeso
- mercurio
- níquel
- cobalto
- cobre
- cinc
- cadmio


13    ¿Qué tiene el mercurio de especial que no tengan los demás metales?


- Que es líquido a temperatura ambiente.

14    ¿Qué dos tipos de minas hay?



- Mina a cielo abierto y minas subterráneas.

15    ¿Qué son las minas a cielo abierto?


- Son yacimientos de excavaciones superficiales.

16    ¿Cuál es el metal radiactivo?   



- El uranio.

17    ¿Cuál es la definición de minas?



- Yacimiento de minerales de útil explotación.

18    ¿En qué se aplica el oro?



- En electrónica.
- En galvanotecnia.
- En orfebrería.
- En medicina

19    ¿Porqué son los metales buenos para la electricidad?


- Porque son buenos conductores.

20    Hay dos tipos de fundiciones. ¿Cuáles son?



- Fundición en arena y fundición a presión.

Autor:

Adolfo Aymar Godo





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