REPORTE DE PRÁCTICA

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:

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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.

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.