Familias quimicas 2

Asignación escrita que deberá ser entregada en la semana 9 (en físico no por correo electrónico)
En grupos de tres (estrictamente, no aceptaré grupos que no sean de tres personas)

Valor 5 puntos

Problema 1
a) Describa mediante ecuaciones químicas apropiadas los principales métodos industriales de obtención de di-hidrógeno.

El dihidrógeno es una molécula diatómica compuesta por dos átomosde hidrógeno; a temperatura ambiente es un gas inflamable, incoloro e inodoro. En laboratorio se obtiene mediante la reacción de ácidos con metales como el zinc e industrialmente mediante la electrólisis del agua. 

-La obtención más económica implica su extracción a partir de hidrocarburos. El hidrógeno comercial se produce generalmente mediante el reformado con vapor del gas natural.14 Este procesoconsiste en la reacción de una corriente de vapor de agua con metano para originar monóxido de carbono e hidrógeno, a una temperatura de entre 700 °C y 1100 °C.

CH4 + H2O → CO + 3 H2

Esta reacción está favorecida a bajas presiones, sin embargo, se lleva a cabo a altas presiones (20 atm) ya que el H2 de alta presión es el producto más comercializable. La mezcla producto se conoce como "gas desíntesis". A parte del metano, pueden usarse otros hidrocarburos para generar el gas de síntesis con distintas proporciones de los componentes productos. Una de las complicaciones que se presenta en esta tecnología altamente optimizada es la formación de coque o carbón:

CH4 → C + 2 H2

-Otros métodos importantes para la producción de H2 incluyen la oxidación parcial de hidrocarburos:

CH4 + 0.5 O2 →CO + 2 H2

Muchas veces el hidrógeno es producido y consumido en el mismo proceso industrial, sin necesidad de ser separado. En el proceso Haber - Bosch para la síntesis de amoníaco, el hidrógeno se obtiene a partir del gas natural.

-En el laboratorio, el H2 suele obtenerse por la reacción de ácidos con metales, tales como el zinc:
Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2
-En el caso del aluminio, no solo se generaH2 cuando es tratado con un ácido, sino que también lo hace cuando se le trata con unabase:
2 Al + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2

-La electrolisis del agua es un método simple de producir hidrógeno, aunque el gas resultante posee necesariamente menos energía de la requerida para producirlo. Una corriente de bajo voltaje atraviesa el agua, formándose oxígeno gaseoso en el ánodo e hidrógeno gaseoso en elcátodo.

2H2O(aq) → 2H2(g) + O2(g)

Problema 2
(a) Señale algunos caracteres diferenciales del comportamiento químico del boro respecto de los demás elementos del grupo.
(b) Indique las analogías más importantes entre los pares B-Si y Be-Al.
(c) Discuta la tendencia de los elementos de este grupo a formar iones positivos

a) El boro se diferencia del resto de los elementos del grupo porque es unmetaloide, mientras que los demás van aumentando su carácter metálico conforme se desciende en el grupo. Debido a esto, puede formar enlaces covalentes bien definidos, es un semiconductor, es duro a diferencia del resto que son muy blandos. El boro forma compuestos con hidrógeno llamados boranos, siendo el más simple el di-borano, B2H6.

El boro es un metaloide con un punto de fusión muy alto ygran dureza en el que predominan las propiedades no metálicas. Los demás elementos que del grupo son metales y forman, como el boro, iones con una carga triple positiva (3+); pero presentan puntos de fusión más bajos que el boro —destacando el galio que funde a tan sólo 29ºC.

b) Entre el Boro-Silicio:
-Sus metales como suxosidos son solubles en alcalinos.
-Ninguno forma cationes peri si compuestoscovalentes.
-Forman compuestos binarios con muchos metales para formar boruros y siliciuros.
-Forman ácidos débiles.
-Tienen densidad parecida.
-Sus haluros son volátiles, covalentes e hidrolizados.

Entre el Berilio-Aluminio:
-Forman compuestos principalmente covalentes, que con frecuencia se hidrolizan.
-El aluminio puede presentar una covalencia máxima de 6, mientras que el berilio de 4....