3-Octubre-2016
Propiedades de los metales
y no metales
REPORTE
DE LABORATORIO
Maestra Asesora: Ing. Luz S. Gallardo Alfaro
Grupo:
105
PLANTEL 7
Competencias:
- · Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
- · Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.
- · Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.
- · Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.
- · Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realización de actividades de su vida cotidiana.
- · Utiliza la tabla periódica para obtener información de los elementos químicos
- · Identifica aplicaciones de metales, no metales y minerales en el quehacer humano y en el suyo.
Objetivo:
Demostrar
las diferencias que existen entre las propiedades de los metales y los no
metales.
Además
que el alumno comprenderá e implementara de manera práctica la conductividad de
los metales y tendrá la posibilidad de utilizar los materiales de laboratorio
Introducción:
Los electrones que se encuentran en la
capa de valencia de un elemento le permiten tener ciertas características que
los distinguen, por ejemplo, los metales son dúctiles y maleables, conducen
corriente eléctrica y calor, tienen brillo y son sólidos, excepto el mercurio.
Por su parte, los no metales no son dúctiles ni maleables, no conducen
corriente eléctrica, no tienen brillo y algunos son sólidos, otros líquidos o
gaseosos.Para comprender mejor la práctica debemos saber que Dos metales se funden ligeramente arriba de
la temperatura ambiente: el cesio a 28.4 ºC y el galio a 29.8 ºC. En el otro
extremo, muchos metales se funden a temperaturas muy altas. Por ejemplo, el
cromo se funde a 1900 ºC. Los metales tienden a
tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones)
cuando sufren reacciones químicas.
Procedimiento y Desarrollo:
1.Conecta el circuito con el foco a la corriente eléctrica y probar que funciona.
2.Acerca cada muestra por separado a los cables
del circuito y observa se prende el foco.
3. Anota tus observaciones en el cuadro de
resultados
Conclusión:
En el equipo concluimos que
algunas sustancias y materiales son conductibles de la electricidad ya que
utilizamos un circuito eléctrico para poder identificar el material que
conducía la electricidad.
Esta práctica no sirvo para
identificar a los metales y la capacidad que tienen para conducir, nos mostró
la medida en la que conducen la corriente, y nos permitió comprender de mejor
manera la tabla periódica y la electronegatividad que poseen los elementos
químicos.
Actividades:
Página
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1. Dibuja
en el siguiente mapa de la República Mexicana: los principales recursos
minerales de nuestro país y ubica su procedencia.
2. Utiliza diferentes símbolos y colores para
representar cada uno de esos recursos.
3. Describes breve mente como se obtienen
estos recursos, como se extraen y procesan.
El plomo
se obtiene por varios procedimientos, por tostación y reducción, tostación y
reacción, cementación y rodadura. La obtención por tostación y reducción
consiste en someter la galena a tostación obteniéndose óxido de plomo el cual
se convierte en plomo por medio de una función reductora. El plomo, obtenido
por los procedimientos anteriores, es sometido a un proceso de purificación, y
se conoce como afino de plomo, el cual consiste en separarlo de las impurezas
que los acompañan.
La extracción de cobre tiene
lugar en fosas muy grandes y abiertas. El proceso de extracción requiere que la
roca se afloje a través de explosiones hechas con una combinación de nitrato de
amonio y aceite combustible. El proceso de extracción empieza al reducir el
tamaño del mineral y hacerlo manejable para la extracción. Una vez triturado,
el mineral se vierte en un molino de rotación junto con el agua. El molino
aplasta aún más la roca y el agua juntas para crear una mezcla o fango. La
separación comienza al colocar la mezcla en una flotación por espuma. El
proceso de flotación agrega otros productos químicos y sustancias que elevan el
pH de la mezcla y comienza a separar el metal de los minerales. Después del
proceso de flotación, al mineral se lo conoce como concentrado de cobre. Este
se seca y se envía al proceso de fundición, que separa y afina el metal aún
más.
En forma nativa el azufre se encuentra en las cercanías de aguas
termales, zonas volcánicas y en minas de cinabrio, galena, esfalerita y
estibina se extrae mediante el proceso Frasch consistente en inyectar vapor de
agua sobrecalentado para fundir el azufre que posteriormente es bombeado al
exterior y utiliza aire comprimido. También se obtiene separándolo de gas
natural, si bien su obtención anteriormente era a partir de depósitos de azufre
puro impregnado en cenizas volcánicas.
El oro se extrae actualmente de minas. Generalmente viene mezclado
con otros materiales e impurezas. Para separarlo se usa mercurio se funde todo
a más de 1000 grados en un crisol. La función del mercurio es separar el oro de
las impurezas pero sin mezclarse con el oro. Cuando se enfría queda separado el
oro. En un recipiente de piedra (crisol) se funde nuevamente el oro y cuando
está en estado líquido se vacía a un molde en forma de barrita o cuadrito.
Puede ser de diferentes medidas y peso.
El mineral de hierro se extrae en forma de uno de
dos minerales distintos. El primer mineral es la hemetita y el otro es la
magnetita. Para empezar la extracción del mineral de hierro, debe hacerse un
estudio geológico en el área para determinar si están presentes depósitos
considerables de cualquiera de esos minerales. Después de que se ha extraído el
mineral de hierro de la tierra y se ha separado en mineral de hierro puro, aún
debe extraerse el hierro propiamente dicho. Para lograrlo, se coloca el hierro
dentro de altos hornos que se encienden utilizando coque. El coque es una
especie de carbón vegetal que arde a temperaturas extremadamente altas. En el
alto horno, el aire entra hacia el coque ardiente, el cual calienta el mineral
de hierro a temperaturas de más de 1100 °C. Durante este proceso se agrega un
compuesto llamado fundente para ayudar a destilar las impurezas. Finalmente, a
temperaturas tan altas, el carbono que resulta de la quema del coque ayuda a
convertir el mineral de hierro en hierro fundido quitando al mismo tiempo las
impurezas en forma de humo. Después se drena y enfría el hierro fundido, con lo
que se obtiene un producto final de hierro puro.
La extracción de gas natural comienza con la perforación de un
pozo. Estos pozos son perforados a propósito para el gas natural, pero debido a
que el gas natural se encuentra a menudo en los mismos depósitos que el petróleo,
a veces la extracción de gas natural es una operación lateral de la extracción
de petróleo o se bombea de nuevo en el pozo para la extracción futura. En una operación típica, el
pozo se perfora, una carcasa de hormigón y metal se instala en el orificio, y
una bomba de recogida se instala por encima de ella. Después de haber sido
sacado desde su depósito subterráneo, el gas natural crudo se transporta
primero a un punto de recogida. Aquí, las tuberías de los pozos adyacentes
llevan el gas crudo a un pre-tratamiento, que elimina el agua y los
condensados. Entonces es casi siempre canalizado a una planta de procesamiento.
Si esto no es factible, el gas se bombea a una instalación de almacenamiento
subterráneo para la canalización y uso futuro. Es demasiado caro licuar gas
natural en bruto para ser enviado a una refinería y esto es, rara vez, si
alguna vez hecho.
Originalmente se extraía la plata del plomo durante la época
romana. Extraerla del cobre comenzó alrededor del siglo 15 AC. Hoy en día se
utilizan una combinación de procesos. La fundición se produce mediante calor y
un agente reductor químico (por lo general de carbono). El proceso separa el
metal del mineral. El agente reductor se obtiene a partir de un combustible que
produce carbono, como el coque. El carbono cambia el estado de oxidación del
mineral y reduce los niveles de oxígeno en el mismo, dejando el metal detrás.
La extracción también se puede producir mediante un proceso electrolítico.
Pasando una corriente eléctrica a través del mineral la cual separa los
compuestos unidos.
El cromo
se encuentra en la naturaleza casi exclusivamente
en forma de compuestos. El mineral de
cromo más importante es la
cromita (cromo ferrita, pirita crómica). El cromo puro se obtiene por reducción del
óxido de cromo (III) con aluminio (procedimiento
aluminotérmico), mediante electrólisis o a través del
ioduro crómico.
ioduro crómico.
La
minería de carbón
usa maquinas gigantes para remover el carbón de la tierra. Se utiliza 2
métodos: minería a cielo abierto o minería subterránea, según la cercanía de
los estratos de carbón a la superficie.La minería a cielo abierto puede ser
empleada cuando el estrato de carbón se encuentra a menos de 60 metros (200
pies) bajo la superficie. En esta modalidad se remueve capas de tierra y capas
de roca de manera que los estratos de carbón queden al descubierto.
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1. De los recursos que
investigaste en la actividad anterior, explica en un mapa conceptual para que
se usan y la importancia que representan en el desarrollo socioeconómico de México.
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METALES:
CARACTERÍSTICAS:
Los
metales tienden la circunstancia de ser elementos brillantes, así como tienen
el poder de conducir la electricidad.
PROPIEDADES FISICAS:
Brillo,
dureza, tenacidad, ductilidad, maleabilidad, densidad
PROPIESADES
QUIMICAS:
Formación
de óxidos básicos, formación de hidróxido, formación de sales
NO
METALES:
CARACTERISTICAS:
Son
opuestos a los metales, éstos no metales pierden cualidades
PROPIEDADES FISICAS:
No
son conductores, hay sólidos y gaseosos, el único liquido es el bromo, son
opacos no tienen brillo, no son maleables.
PROPIEDADES QUIMICAS:
En
su última capa tienen desde 4 hasta 7 electrones y al ionizarse adquieren carga
negativa
METALOIDES
O SEMIMETALES:
CARACTERISTICAS:
No
se encuentran clasificados entre los metales y no metales, tienen propiedades
tanto de los metales y los no metales.
PROPIEDADES FISICAS:
Su
apariencia suele variar entre brillante y opaco, su conducción de igual modo
varía.
PROPIEDADES QUIMICAS:
Tienen
3 o más electrones en su capa extrema, su reactividad es variada
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Impacto
ambiental derivado de la explotación de recursos mineros.
El problema ecológico y la
crisis ambiental surgen del hecho de que los seres humanos pueden intervenir
activamente el medio para satisfacer sus necesidades, y a través de ello, están
causando mucho daño al medio y a todos los seres vivos que dependen de ese
medio.
La intervención de la
humanidad sobre la naturaleza se ha ampliado en la era moderna como
consecuencia del desarrollo científico y tecnológico. Algunas personas han
sometido a la naturaleza a una sobreproducción, explotando recursos naturales
renovables y no renovables de manera incontrolada, poniendo, de este modo, en
peligro la vida sobre el planeta.
El aumento incesante de la
población y la revolución industrial crearon la necesidad de incrementar la
obtención de materiales que sirvieran como materia prima para las fábricas. Por
este motivo se produjo un incremento en las actividades mineras. Al mismo
tiempo, el crecimiento de la población provocó un incremento en la producción
de alimentos, lo que dio origen al
desarrollo de actividades como la agricultura y la ganadería.
El ambiente y las actividades mineras
La necesidad de materia
prima como fuente energética, dio un notable impulso a la minería, como
extracción de algunos materiales en la tierra.
Se desarrolla así una
interminable búsqueda de materiales como oro, plata, cobre, estaño, hierro,
bauxita (aluminio), entre otros, y de combustibles como el carbón y el
petróleo.
La extracción de minerales,
requiere la deforestación de las áreas donde se encuentra el mineral, la
necesidad creciente de energía ha hecho que se deforesten extensas zonas
trayendo graves consecuencias al medio ambiente.
Entre las consecuencias más
graves tenemos la contaminación del aire, aguas y el suelo por las máquinas y
técnicas empleadas para la extracción. La minería contribuye a la contaminación
del aire mediante los gases tóxicos generados por las máquinas excavadoras.
Otros gases nocivos surgen
por las explosiones que rompen las rocas, generando enfermedades respiratorias
en los trabajadores y pobladores cercanos a la zona de excavación y
perjudicando a plantas y animales.
Los suelos no escapan al
fenómeno de la contaminación, los residuos explosivos que se dispersan los
empobrecen, perjudicando así, el desarrollo de la vida. Las partículas
diseminadas por las explosiones también ocasionan la contaminación del agua al
depositarse en mares, ríos y lagos. Aunado a esto, el mercurio utilizado para
extraer el oro, envenena los ríos. Los derrames de sustancias como el petróleo
causan daños muy serios al ambiente. En general, las actividades mineras en sus
diferentes facetas pueden originar problemas muy graves de tipo social,
económico, político y ambiental.
Alternativas
de solución
·
Alternar
diferentes cultivos para disminuir la degradación del suelo.
·
Usar enemigos biológicos naturales para
combatir las plagas sin dañar el ambiente.
·
Desarrollar cepas vegetales resistentes a los
insectos por ingeniería genética, en vez de insecticidas.
·
Evitar la tala y quema indiscriminada, para
proteger el suelo de la erosión.
·
Controlar la deforestación. En caso
necesario, hacerlo en la medida y cantidad de suelo que se requiera, dejando
zonas boscosas que sirvan de refugio a la fauna del lugar.
