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ALUMINIO.-La obtención del aluminio se realiza en dos fases: la extracción de la alúmina a partir de la bauxita (proceso Bayer) y la extracción del aluminio a partir de esta última medianteelectrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de alúmina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solución calientede hidróxido de sodio a alta presión y temperatura. La sosa disuelve los compuestos del aluminio, que al encontrarse en un medio fuertemente básico, se hidratan:
Al(OH)3 + OH- + Na* → Al(OH)4- + Na*
AlO(OH)2 + OH- + H2O + Na* → Al(OH)4- + Na*
Los materiales no alumínicos se separan por decantación. La solución cáustica del aluminio se enfría luego para recristalizar el hidróxido y separarlo de lasosa, que se recupera para su ulterior uso. Finalmente, se calcina el hidróxido de aluminio a temperaturas cercanas a 1000 °C, para formar la alúmina.
2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O
El óxido de aluminio así obtenido tiene un punto de fusión muy alto (2000 °C) que hace imposible someterlo a un proceso de electrolisis. Para salvar este escollo se disuelve en un baño de criolita, obteniéndo unamezcla eutéctica con un punto de fusión de 900 °C. A continuación se procede a la electrólisis, que se realiza sumergiendo en la cuba unos electrodos de carbono (tanto el ánodocomo el cátodo), dispuestos en horizontal. Cada tonelada de aluminio requiere entre 17 y 20 MWh de energía para su obtención, y consume en el proceso 460 kg de carbono, lo que supone entre un 25% y un 30% del precio final del productoAMONIACO.- es uncompuesto químico cuya molécula consiste en un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de hidrógeno (H) de acuerdo con la fórmula NH3.
Según la teoría de repulsión entre pares de electrones de la capa de valencia, los pares electrónicos de valencia del nitrógeno en la molécula se orientan hacia los vértices de un tetraedro, distribución característica cuando existe hibridación sp3.Existe un par solitario, por lo que la geometría de la molécula es piramidal trigonal (grupo puntual de simetría C3v). En disolución acuosa se puede comportar como una base y formarse elion amonio, NH4+, con un átomo de hidrógeno en cada vértice de un tetraedro.
Síntesis industrial
El NH3 se obtiene por el método denominado proceso Haber-Bosch (Fritz Haber y Carl Bosch recibieron el Premio Nobel dequímica en los años 1918 y 1931). El proceso consiste en la reacción directa entre el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔHº = -46,2 kJ/mol ΔSº < 0
25 °C K = 6,8.10¬5 atm 850 °C K = 7,8.10¬-2 atm
Éstos valores se obtienen por medio de la ecuación de Larson. Es una reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de activación, consecuencia de la estabilidad delN2. La solución al problema fue utilizar un catalizador (óxido de hierro que se reduce a Fe0 en la atmósfera de H2) y aumentar la presión, ya que esto favorece la formación del producto.
ANTIMONIO.- El antimonio se encuentra en la naturaleza en numerosos minerales, aunque es un elemento poco abundante. Aunque es posible encontrarlo libre, normalmente está en forma de sulfuros; la principal menade antimonio es la antimonita (también llamada estibina), Sb2S3.20
Mediante el tostado del sulfuro de antimonio se obtiene óxido de antimonio (III), Sb2O3, que se puede reducir con coque para la obtención de antimonio.
2Sb2O3 + 3C → 4Sb + 3CO2
También se puede obtener por reducción directa del sulfuro, por ejemplo con chatarra de hierro:
Sb2S3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS
ARSENICO.-
Composición químicaEl elemento puro puede prepararse fácilmente calentando un mineral común llamado arsenopirita (FeAsS). Otros minerales comunes son el rejalgar (As2S2); el oropimente (As2S3); y el trióxido de arsénico (As2O3).
BARIO.- Propiedades químicas
Reacciona con el cobre y se oxida rápidamente en agua. El elemento es tan reactivo que no existe en estado libre en la naturaleza, aunque también se...