El Hierro Metal mas importante de nuestra civilizacion Utlizado desde el sigloe XIV ac. Por los Hititas Hierro en la naturaleza Cuarto elemento en abundancia En el núcleo su abundancia es del 88,6% En la corteza se encuentra como óxidos, carbonatos, hidróxidos, sulfuros y silicatos. Minerales mas comunes de hierro Pirita FeS2 Magnetita Fe3O4 Siderita Hematita FeCO3 Fe2O3 Pirometalurgia del Hierro El proceso que se lleva a cabo en la actualidad se conoce como ALTO HORNO, en donde se funde juntos el mineral de hierro, carbón coque y piedra caliza. En un proceso que comprende reacciones de oxido-reducción y acido-base. La altura del horno es aprox. 40 metros y un diametro de 14 metros. Su interior esta cubierto de material refractario. Por la parte superior se introduce la mena, el coque y la piedra caliza. Por la parte inferior ingresa aire caliente que reacciona con el coque formando CO A 200° C: Reduccion parcial del Fe 3Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + Fe3O4 CO CaCO3 + → → 3FeO CaO + CO2 CO2 + CO2 A 700°C: Reducción final C(S) + CO2 (g) → 2CO(g) FeO(s) + CO (g) → Fe (l) + CO2 (g) A 1200°C: Hierro fundido con escoria CaO(s) + SiO2(s) →CaSiO3(l) A 1700 °C 2C(s) + O2(g) → 2CO(g) Acero El hierro bruto obtenido en el alto horno se conoce como arrabio, que contiene un 95% de hierro, entre 3 a 4% de carbono y el resto de impurezas (Si,P,S,Mn). El arrabio se transforma en acero en un horno especial en donde se oxidan las impurezas Con este procedimiento se obtiene un acero que contiene un 99% de Fe y 1% de C. Las distintas calidades de acero se diferencian en el contenido de otros metales. Otros metales de importancia nacional Molibdeno Zinc Manganeso Plata Oro MINERALES NO METALICOS El litio Es el metal alcalino mas liviano que se conoce, de baja densidad y alto bajo punto de fusión. El litio es el elemento mas reductor que se conoce y por ello no se encuentra en estado nativo en la naturaleza, formando compuestos oxidados. El metal en presencia del aire forma los siguientes compuestos 2Li(s) + H2(g) → 2LiH(s) 4Li(s) + O2(g) → 2Li2O(s) 6Li(s) + N2(g) → 2Li3N(s) Al reaccionar con agua lo hace en forma violenta según la ecuación 2Li(s) + 2H2O(l) → 2LiOH(ac) + H2 (g) El litio metálico se obtiene mediante electrolisis de cloruro de litio fundido, en una atmosfera inerte. SALAR DE ATACAMA Los nitratos El nitrógeno se encuentra en la naturaleza en estado gaseoso como la molécula de N2 Constituye aprox. Un 78% del aire Forma parte de todos los organismos vivos. Se utiliza como refrigerante industrial y en medicina. El nitrato de potasio se utiliza en la fabricación de pólvora a fines del sigloXIX Salitre Se encuentran entre la primera y segunda región de nuestro país, en forma de nitratos, formando parte del caliche. Primeros usos: Fabricación de explosivos. Fertilizantes. Composición química Químicamente esta compuesto por nitrato de sodio (NaNO3) y nitrato de potasio (KNO3) Se encuentra asociado a los depósitos de yeso, cloruro de sodio, otras sales y arena, formando el caliche Proceso Haber Salitre Sintético El amoníaco se forma a partir de la reacción entre el nitrógeno y el hidrogeno gaseoso. Este reactivo es utilizado en la síntesis del nitrato de sodio (salitre sintético). El proceso se expresa mediantes las siguientes ecuaciones: Yodo El yodo es un elemento químico que se encuentra escasamente en la naturaleza. Lo podemos encontrar en el agua de mar en forma de yoduros, principalmente como yoduro de sodio (NaI), el que es asimilado por las algas. Obtención La obtención del yodo se produce por reacciones redox, en donde los yidatos se transforman en yoduros, para posteriormente convertirse en yodo gaseoso. El siguiente esquema representa el proceso de producción de yodo. Funciones del yodo Como nutriente Como desinfectante Azufre El azufre (S) es un mineral no metálico que, en estado nativo, se encuentra en depósitos de origen volcánico, y formando minerales, como: sulfuros metálicos, por ejemplo, la pirita de cobre (CuFeS2), y sulfatos, como el yeso(CaSO4 • 2 H2O). Obtención(Metodo Frasch) Este método se emplea en la extracción de azufre desde los yacimientos que se encuentran a unos 150 m de profundidad. Se trata de colocar tres tubos concéntricos hasta alcanzar los depósitos subterráneos. Por el tubo externo se inyecta agua a presión, a unos 120 °C, lo que hace que el azufre se funda. Por el tubo central se inyecta aire comprimido, el cual ejerce presión sobre el azufre líquido, permitiendo que suba a la superficie por el tercer tubo. Usos del azufre Algunas aplicaciones del azufre en la industria química son: la vulcanización del caucho, la fabricación de papel, la síntesis de colorantes y ácido sulfúrico y en el tratamiento de algunas afecciones a la piel. Acido Sulfúrico El ácido sulfúrico (H2SO4) es el producto químico de mayor consumo en el mundo y el ácido inorgánico de menor costo de producción. Se utiliza en la elaboración de fertilizantes, en la refinación del petróleo, en la metalurgia del cobre, hierro y manganeso, y en la fabricación de pigmentos, entre otros. El proceso de producción empleado en la actualidad es el método de contacto, el que se trabajo en la Actividad anterior.