Elementos quimicos inorganicos

FUNDAMENTOS QUÍMICOS DE LA INGENIERÍA

CURSO 2010/2011

LOS RECURSOS NATURALES EN LA INDUSTRIA QUÍMICA
INORGÁNICA

Grado en Ingeniería Industrial en Electrónica y Automática
Curso 1o

1 – RECURSOS NATURALES EN LA QUÍMICA INORGÁNICA.
Los recursos naturales usados en la Química inorgánica son los elementos de losgrupos de la Tabla Periódica I A,II A,IIIB,VA,VIA,VIIA,IVB,VB,VIB y VIII.
Dentro del grupo I A el más importante aunque es el elemento más simple, pero el más abundante del Universo es el Hidrógeno (H), es el combustible de las Estrellas, en dichas estrellas y en especial en el SOL, que es el que hace posible la vida en nuestro Planeta Tierra, el calor y la luz que recibimos del Sol se producepor una reacción de fusión del Hidrogeno creándose Helio. Cada segundo se fusionan del orden 700 Tm. de Hidrógeno y se convierten en Helio, en el proceso se liberan aproximadamente 5 millones de toneladas de energía pura, por ejemplo la fusión de un gramo de hidrógeno es equivalente a la energía producida por la combustión de 2,5 millones de litros de gasolina. En la siguiente tabla esta resumidala composición del Sol.
TABLA ELEMENTOS CONSTITUYENTES DEL SOL
Componentes Químicos | Símbolo | % |
Hidrógeno | H | 92,1 |
Helio | He | 7,8 |
Oxígeno | O | 0,061 |
Carbono | C | 0,03 |
Nitrógeno | N | 0,0084 |
Neón | Ne | 0,0076 |
Hierro | Fe | 0,0037 |
Silicio | Si | 0,0031 |
Magnesio | Mg | 0,0024 |
Azufre | S | 0,0015 |
Otros | | 0,0015 |

En el planeta Tierra elhidrógeno ocupa el noveno lugar en cuanto a porcentaje en peso, pero ocupa el tercer lugar en nº de átomos detrás del silicio y el oxígeno. Aproximadamente de cada siete átomos que existen en la corteza terrestre uno es de hidrógeno. Nunca se encuentra en forma de átomos libres y raramente en estado molecular; se encuentra en pequeñas cantidades en forma molecular en el gas natural. Sin embargocombinado con otros elementos forma parte de una gran variedad de compuestos entre ellos el agua, que en la Tierra es su principal fuente, está presente en los hidrocarburos, proteínas, grasas, carbohidratos.
Del hidrógeno se conocen tres isótopos, que por orden de abundancia son:
Protio 1H1 ( 1 protón y 1 electrón )
Deuterio 2H1 ó 2D1 ( 1 protón, 1 neutrón y 1 electrón )
Tritio 3H1 ó3T1 ( 1 protón, 2 neutrones y 1 electrón )
El más abundante de todos es el primero con un porcentaje del 99,98%, el siguiente es el Deuterio con un porcentaje de 0,0156%, el Tritio se encuentra en muy pequeñas proporciones en las capas altas de la atmosfera, aproximadamente un átomo de Tritio por cada 1017 átomos de hidrógeno (H). El Tritio se origina en la alta atmosfera por una reacción nuclearcreada por los neutrones de la radiación cósmica al chocar con los átomos de Nitrógeno produciéndose la siguiente reacción:
14N7 + 1n0 -----→ 3T1 + 12C6
El Tritio es un elemento radiactivo, se desintegra emitiendo una partícula β y un isótopo de Helio, tiene un periodo de semidesintegración de 12,4 años según la reacción:
3T1 -----→ 3He2 + 0e-1
Los tres isótopos son químicamente idénticospero tienen pequeñas diferencias de todas aquellas propiedades que dependen de la masa. El Deuterio y el Tritio pueden formar compuestos cómo el hidrógeno, por ejemplo el Deuterio con el Oxigeno forma el Agua Pesada ( D2O ) que se puede obtener como residuo de la electrolisis del agua, esta agua pesada se empleo como moderador en los reactores nucleares para mantener la reacción, sin que llegue alpunto crítico y no pueda haber explosión en el reactor.
PROPIEDADES DEL HIDRÓGENO.
El hidrógeno molecular es un gas incoloro e inodoro y es el gas más ligero que existe, presenta una gran velocidad de difusión y una gran conductividad térmica, es absorbido por diversos metales. Por ejemplo el Paladio, un volumen de dicho metal puede absorber hasta 850 volúmenes de hidrógeno a la temperatura...