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ENLACE QUIMICO:El Enlace Ionico

El enlace químico es la unión de dos o más átomos que se produce cuando la energía del sistema que forman es menor que la energía que poseen por separado. 
Durante el enlace químico los átomos ganan, pierden o comparten electrones para alcanzar mayor estabilidad y completar sus capas de valencia con ocho electrones, adquiriendo la configuración electrónica del gas noble más cercano. 

Esto se conoce como regla del octeto y se cumple para los elementos representativos que
se encuentran en los grupos 1 a 7.

Los  compuestos  químicos  se clasifican en dos grupos principales de acuerdo al enlace que presentan: compuestos iónicos y compuestos covalentes. El tipo de enlace usualmente puede deducirse a partir de la fórmula del compuesto. Los compuestos covalentes son aquellos que se producen entre dos o más elementos no metálicos, mientras que los compuestos iónicos se dan entre un elemento metálico y otro no metálico. Por ejemplo, NaCl es un compuesto iónico y CH4 es
un compuesto covalente.
 


 ENLACE IÓNICO

El enlace iónico  es la atracción electrostática que  se da entre  iones de carga opuesta. Los iones positivos usualmente se forman a partir de elementos metálicos por la pérdida de uno o más electrones, mientras que los iones negativos los forman los no metales debido a la ganancia de electrones.


En el nivel más simple, los elementos de los grupos 1, 2, 3, 5, 6 y 7 de la tabla periódica tienden a adquirir la configuración electrónica del gas noble más cercano. Quiere decir que los electrones se ganan o se pierden para generar un ion que es isoelectrónico con el gas noble más cercano. Esto último no se cumple necesariamente con los metales de transición ya que estos pueden formar más de un ion, los cuales no serían isoelectrónicos con el gas noble más cercano. 

Tal es el caso del hierro
que forma dos cationes: Fe2+
 con 24 electrones y Fe3+
 con 23 electrones. 


Ninguno de estos iones tiene la configuración electrónica del gas noble más cercano.

El número de electrones perdidos por los elementos de los grupos 1, 2 y 3  cuando forman iones está dado por el número de grupo. Por ejemplo, el magnesio pertenece al grupo 2 de la tabla periódica, tiene 2 electrones de valencia  y forma iones con carga 2+. 




El número de electrones ganados por los elementos de los grupos 5, 6 y 7 cuando forman iones está dado por 8 menos el número de grupo. Por ejemplo el oxígeno en el grupo 6 de la tabla periódica tiene 6 electrones de valencia y gana (8-6) = 2 electrones para formar un ion con carga 2-. 



Cuando se forma un compuesto iónico los electrones se transfieren de un átomo a otro para formar iones positivos y negativos. El número de electrones perdidos siempre es igual al número de electrones ganados. Esto se puede ver en la formación del óxido de magnesio, MgO, ver figura 3.




En la formación del fluoruro de magnesio, un átomo de magnesio debe combinarse con dos átomos de flúor ya que el magnesio pierde 2 electrones cuando forma un ion pero cada átomo de flúor puede ganar solo un electrón. Entonces la fórmula del fluoruro de magnesio es MgF2 (Figura 4).



Los compuestos iónicos se forman entre elementos que tienen baja electronegatividad (metales) y elementos que presentan alta electronegatividad (no metales). Cuando la diferencia de electronegatividad de los dos átomos que forman un enlace es igual o mayor a 1,8 el enlace que resulta entre ambos es iónico. 


  Fórmulas de iones  





 Formulación de compuestos iónicos

Para hallar la fórmula del fluoruro de aluminio se debe considerar el número de electrones
perdidos por el aluminio y ganados por el flúor. El aluminio está en el grupo 3 de la tabla periódica entonces forma iones con carga 3+ por la pérdida de 3 e-. El flúor está en el grupo 7, gana 1 electrón para completar su última capa formando un ion con carga 1-. Los tres electrones transferidos del aluminio deben ser ganados por tres átomos distintos de flúor, entonces la fórmula del fluoruro de aluminio es AlF3.


Otra forma de determinar la fórmula del compuesto es considerar que la carga total del compuesto es cero, entonces la carga 3+ del aluminio debe cancelarse con la carga de 3 iones F- (3 x 1- = 3-).  

Una manera más corta es escribir los iones con sus respectivas cargas y cruzarlas para encontrar el subíndice de cada elemento en la fórmula. Ver figura 5.


 Cristales iónicos

Como ya se ha mencionado, un enlace iónico es la atracción electrostática entre iones  de carga opuesta. Dicha atracción se extiende a lo largo de toda una estructura gigante en todas las direcciones, no hay enlaces iónicos individuales. Por ejemplo, un cristal de cloruro de sodio consiste en una red gigante de iones Na+ y Cl-


 Todos los iones de sodio en el cristal atraen a  todos los iones cloruro y viceversa y esta es la atracción entre cargas opuestas que mantiene unido al cristal. 

No existen moléculas de cloruro de sodio individuales.  Las fuerzas electrostáticas son fuertes por lo que resulta difícil romper la estructura del cristal.


Por:
Doris E.La Rosa La Rosa y Martin Vargas T

Laboratorio Quimico


La Polvora Hechos Historia y Como Hacerla

La Pólvora o polvo negro es de gran importancia histórica en la química. A pesar de que es explosivo su uso principal es como propulsor. La pólvora fue inventada por los alquimistas chinos en el siglo noveno. Originalmente, se logro mediante una mezcla de azufre elemental, carbón de leña, y salitre (nitrato de potasio).


El carbón vegetal tradicionalmente se obtenia del árbol de sauce, pero la vid, el avellano, laurel y piñas tambien han sido utilizados. El carbón no es el único combustible que se puede utilizar. De hecho el azúcar se utiliza en su lugar en muchas aplicaciones pirotécnicas.


 Cuando los ingredientes se juntan y muelen cuidadosamente, el resultado final era un polvo que se llamaba "serpentina". Los ingredientes tienden a requerir remezclarlo antes de su uso, haciendo de la pólvora muy peligrosa. Por ello algunos que hacen pólvora a veces añaden agua, vino, u otro líquido para reducir este peligro,pues una sola chispa podría provocar un incendio. Una vez que la serpentina se mezcló con un líquido, es llevado a través de un tamiz para hacer pequeñas bolitas, que luego se dejan secar.

Cómo trabaja la pólvora 

Resumiendo , el polvo de negro consta de un combustible (carbón o azúcar) y un oxidante (salitre o nitrato) y azufre, para permitir una reacción estable. La polvora es pues una mezcla granular de: Nitrato, típicamente nitrato de potasio (KNO3), que suministra oxígeno para la reacción; carbón vegetal, que proporciona carbono y otroS combustibleS para la reacción, lo denotaremos por sencillez como carbono (C); Azufre (S), que,Ademas de servir como combustible tambien reduce la temperatura requerida para encender la mezcla, aumentando así la velocidad de combustión.

El nitrato de potasio es el ingrediente más importante en términos de volumen y función debido a que el proceso de combustión libera oxígeno del nitrato de potasio, promoviendo la rápida quema de los otros ingredientes. Para reducir la probabilidad de ignición accidental por la electricidad estática, los gránulos de polvo negro moderno son normalmente recubiertos con grafito, lo que evita la acumulación de carga electrostática.

Historia

 La pólvora fue inventada en China, cuando los taoístas trataban de crear una poción para la inmortalidad.Luego Las Fuerzas militares chinas la utilizaban en armas basadas en la pólvora (es decir, cohetes, armas, cañones) y tambien como explosivos (es decir, granadas y diferentes tipos de bombas) contra los mongoles cuando ellos intentaron invadir y violar fortificaciones en la frontera norte de China. Después de que los mongoles conquistaron China y fundaron la dinastía Yuan, utilizaron la tecnología de armamentos basados en la pólvora china en su intento de invadir Japón; también usaron la pólvora para impulsar cohetes.

Existe un consenso de los expertos de que la pólvora se inventó en China, se extendió a través del Medio Oriente, y luego hacia Europa.La propagación de la pólvora a través de Asia se atribuye a los mongoles. Uno de los primeros ejemplos es en la batalla de Mohi en 1241. En esta batalla los mongoles no sólo utilizaron la pólvora en las armas de fuego sino tambien las primeras granadas.








 ¿Como hacer polvora?

Vamos a remitirnos a este video en el cual se dan tambien idea
acerca de las proporciones que se requieren.Por favor por supuesto
por precaucion preparalo con la supervision de tu profesor.






Por:
Doris La Rosa La Rosa y Martin Vargas T

Laboratorio Quimico

EL APARATO DE KIPP

Generador de Gases:

Para la obtencion de gases se emplea con frecuencia un aparato de Kipp que consta de tres camaras,habitualmente de forma esferica,formadas por recipientes de vidrio.Dos de llas estan conectadas entre si.En la inferior hay una salida provista de un tapon por medio del cual se evacua el liquido residual.La camara intermedia tiene tambien una salida con tapon a traves del cual pasa un tubito de vidrio con llave.En el orificio superior de la segunda camara  se introduce muy pegado un embudo cuya parte superior es en forma de esfera;el extremo inferior del embudo llega hasta el fondo del aparato.

En la camara central se colocan pedazos de marmol y en la superior se vierte acido clorhidrico.Al abrir la llave este llena el recipiente y hace contacto con el marmol.Si la llave se cierra,el acido,bajo la presion del gas formado,se desplaza de la camara central y pasando por la inferior,asciende por el tubo del embudo hasta la tercera camara;la reaccion cesa.







El aparato de Kipp puede emplearse para obtener otros gases.Por ejemplo,para obtener oxigeno a partir de una solucion al 3% de peroxido de hidrogeno,el cual se descompone con desprendimiento de oxigeno bajo la accion catalitica del dioxido de manganeso.

En el video podemos tener mejor idea acerca de su funcionamiento:




Por:

Doris La Rosa Y Martin Vargas

Laboratorio Quimico

COMO ES USADO EL CIANURO EN LA MINERIA DEL ORO

RECUPERANDO EL ORO

Desde la década de 1890, el cianuro se ha utilizado para recuperar el oro desde  minerales que lo contienen . Y hoy, más de 115 años después, la mayor parte del oro del mundo se recupera con cianuro y juega un papel importante en el beneficio del precioso metal amarillo. Químicamente, es una reacción bastante simple:

4 Au + 8 (NaCN) + O2 + 2 H2O = 4 NaAu (CN) 2 + 4 NaOH

Aqui  presumimos que los únicos elementos son el oro, cianuro de sodio y agua. Sin embargo, como cualquier geólogo le dirá, no hay dos minerales iguales  y su composición química varía mucho en todo cuerpo mineralizado. Estos elementos "extra" en los compuestos minerales suelen causar estragos en una reacción química.

El cobre es un caso que definitivamente vale la pena mencionar, ya que los minerales de cobre se disuelven en soluciones de cianuro y causan un aumento en el uso del cianuro.Los complejos de cobre y cianuro formado por la disolución tienden a inhibir la disolución de oro en la solución de cianuro. El Zinc, elemento utilizado para precipitar el oro de la solución, si está presente en el mineral, se unirá con el cianuro para formar un compuesto de cianuro de zinc.

Otro elemento que juega con la química del cianuro es el níquel. El Níquel, sin embargo no interfiere con el oro que va en la solución, sino más bien en la precipitación del oro de la solución de cianuro.

El arsénico y el antimonio presentan un problema mayor, al reaccionar con el cianuro utilizando la  totalidad el exceso de oxígeno, deja poco o nada de oxígeno para efectuar la disolución del oro.

En los Minerales de oro carbonosos el carbono puede adsorber el oro sobre su superficie, y como resultado no se pueden recuperar de la solución impregnada.

LIXIVIACION DEL ORO


La lixiviación de oro a partir de minerales de sulfuro es difícil. Generalmente, la recuperación por cianuro en la lixiviación de minerales de sulfuro o refractarios no es mejor que 30%,lo cual no es una empresa adecuada.

El uso de álcalis tales como óxido de calcio, evitará la descomposición de cianuro en solución para formar gas de cianuro de hidrógeno.Ello reduce el volumen de cianuro requerido para lixiviar el oro o la plata.Además, el cianuro de hidrógeno es altamente tóxico para las personas. Así, los pocos dólares gastados en la adición de  óxido de calcio barato al mineral o solución, antes de la lixiviación hace que valga la pena el dinero gastado. Mayormente la lixiviación con cianuro se lleva a cabo con un pH alcalino de entre 10 y 11, dependiendo de las pruebas de laboratorio de minerales individuales y las tasas  de lixiviación óptimas.

La concentración de la solución de cianuro es también importante en la lixiviación de oro,  el rango típico de solución debe estar en 0,02% -0,05% NaCN. El tamaño de la partícula de oro tiene un tremendo efecto en el tiempo requerido para la disolución en una solución de cianuro. En general, entre más fino es el oro, más rápido se disolverá. Una partícula de 45 micras de oro se disolvería en 10-13 horas, mientras que una partícula de 150 micras puede llevar entre 20 a 44 horas para disolverse en la misma solución.

El oxígeno juega un papel importante en la lixiviación del oro en una solución de cianuro. Se ha demostrado que la velocidad de disolución de oro en solución de cianuro es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno presente. El agua normal tendrá 8-9 ppm de oxígeno disuelto en ella. Si este oxígeno se utiliza por otras reacciones, puede ser necesario oxigenar la solución, la inducción de oxígeno en él acelera la reacción.


Debido a que el costo es siempre un factor determinante (excepto en materia de seguridad), la decisión de oxigenar para asi acelerar la reacción se realizará sobre la base de la economía y las pruebas de laboratorio.Ello no se utiliza mucho , porque la mayormente la lixiviación es lixiviación en montones y es llevado a cabo en  aire libre donde los goteros o aerosoles distribuyen la solución de cianuro a una gran estructura  mineral de oro llamado un "montón".

Los montones no son agrupaciones desordenadas de rocas. Mucho se ha diseñado en la fabricación de montones de lixiviación para obtener las soluciones  más económicas para recuperar el oro del mineral.

Una vez que el oro ha sido disuelto en el cianuro y el cuerpo del mineral ha perdido una cantidad  razonable de oro, hay dos procesos principales para recuperar el oro de la solución de cianuro impregnada. Uno de ellos es el proceso de precipitación de zinc Merrill Crowe-y el otro es la adsorción del oro sobre carbón activado. El método más antiguo, Merrill Crowe, implica en primer lugar la eliminación de oxígeno de la solución, para luego mezclarlo con un polvo fino de zinc  (-200 mesh), para asi recuperar un precipitado muy fino de oro precipitado por un filtro de capa preliminar ya que el precipitado de oro es muy fino y van desde unas pocas micras a 50 micras o menos. El zinc reacciona con el cianuro:
2AU (CN) + Zn = 2AU + Zn (CN)2

Otros productos químicos se han utilizado para lixiviar el oro e  incluyen bromo, cloro, y tiourea. También ha habido una gran cantidad de experimentación con diversos medios biológicos para la recuperación de oro a partir de minerales, pero nadie ha encontrado un método eficaz y productivo más rentable que la lixiviación con cianuro. En algunas circunstancias especiales, algunos de los otros métodos se han mostrado prometedores , pero para un buen mineral de óxido de oro, la lixiviación CN suele ser el mejor de los métodos de lixiviación para el precioso metal amarillo.

Por: 

Doris Elizabeth La Rosa La Rosa y Martin Vargas Trujillo

Laboratorio Quimico

TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS