Hierro, Cobalto y Níquel

QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación INTEGRANTES: -2- Hierro, Cobalto y Níquel . 24 CURIOSIDADES ………………………………………………….20 USOS Y APLICACIONES ……………………………………… 21 DATOS CURIOSOS ……………………………………………... 9 ACEROS INOXIDABLES ……………………………………….........……………………….....25 ACTUALIDAD ………………………………... 3 INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………. 6 ISÓTOPOS Y ALÓTROPOS …………………………………..… 4 DESARROLLO ……………………………………………………………………………………………………….……………………………… 18 OBTENCIÓN EN EL LABORATORIO …………………… 19 COMPUESTOS DEL NÍQUEL ……..………… 22 ALTOS HORNOS ZAPLA ………………………………………………………………… 24 HALLAZGO E HISTORIA ……………………………………..... 13 ISÓTOPOS ………………………………………………………… 14 OBTENCIÓN INDUSTRIAL ……. 17 ESTADO NATURAL ……………………………………………...… 2 ÍNDICE .. INTEGRANTES .... 25 BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………………………………………………. 9 COMPUESTOS DEL HIERRO . 13 HISTORIA …………………………………………………………. 8 ACEROS ESPECIALES ………………………………………….QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. 5 HIERRO ……………………………………………………………………………………….…10 USOS Y APLICACIONES ……………………………………… 12 DATOS CURIOSOS ………………………………………….. 26 -3- .………………………. 14 COMPUESTOS DEL COBALTO …... 13 ESTADO NATURAL …………………………………………….………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………….. 7 ACERO .... 17 ISÓTOPOS ………………………………………………………… 18 OBTENCIÓN INDUSTRIAL ….. Cobalto y Níquel ÍNDICE: PAG. 6 OBTENCIÓN INDUSTRIAL …………………………………...16 NIQUEL …………………………………………………………………………………….... 5 HISTORIA ……………………………………………………………5 ESTADO NATURAL …………………………………………….…12 COBALTO ……………………………………………………………………………….21 ANEXO: ………………………………….……………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….. 17 HISTORIA …………………………………………………………........………………………….. 14 USOS Y APLICACIONES ……………………………………… 15 DATOS CURIOSOS ……………………………………………...…………………………. d Número atómico 26 27 Peso atómico 55.83 0.8 8. normalmente presentada por los tres metales. sugiere una valencia +2. dicha triada es estudiada separadamente. Estas tres tríadas son: hierro. 4s2. +3 Electronegatividad 1.78 ̶ 7.902 6. y por constituir la base de la inmensa mayoría de materiales metálicos utilizados por el hombre. +3 1. 4.70 Volumen atómico (cm3/mol) 7.0 6 Conductividad eléctrica 9. d 28 58.105 4. es mayor que la que podría esperarse en las columnas.77 Radio Atómico (Å) 1. 5° y 6°. 4.10 6. 4. La analogía dentro de la triada del hierro.85 58.24 1. el VIII.149 0.8 Densidad a 20° C (g/cm3) 7. Periodo.2 W/(K·m) 100 W/(K·m) Cúbica Centrada Estructura cristalina Hexagonal en el cuerpo Apariencia Metálico brillante con un tono grisáceo-plateado Metálico con tono gris Níquel (Ni) 10 (VIII).7 W/(K·m) Cúbica Centrada en las caras Lustroso metálico La estructura electrónica de los dos últimos subniveles: (Fe) 3d6.2·106 S/m Conductividad térmica 80.82 +++ Radio del ion’ M (Å) 0. iridio y platino. con los 5 orbitales “d” ocupados en los tres casos. 4s2.67 0.100 Dureza Mohs 4.94 Números de oxidación +2.0 14.107 0.165 1. y otras valencias superiores al poder perder electrones de los orbitales “d”. Estos tres elementos se designan como metales ferrosos debido a ser el hierro el más importante y abundante de los tres. Subnivel 8 (VIII).26 1. y (Ni) 3d .0 5. (Co) 3d7. de conformidad a los restantes Grupos de la Tabla. los elementos centrales en cada uno de los Períodos 4°. d 9 (VIII). Las propiedades de estos metales vienen dadas en la siguiente tabla: PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS METALES FERROSOS Hierro Cobalto (Fe) (Co) Grupo. y osmio.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro.65 Potencial de ionización (ev) 7. cuya facilidad de formación disminuye notablemente al aumentar el número atómico del metal.869 8.157 Radio del ion M++ (Å) 0. rodio y paladio.633 1453 2730 0.3 × 106 S/m 90.71 +2. forman grupos de 3 elementos tan semejantes entre sí que hubieron de constituir necesariamente un único Grupo de la Tabla.896 7.59 1. +3 +2. 4s2. pero casi exclusivamente estas valencias elevadas es +3. por este motivo. el hierro se parece muchísimo más al cobalto y al níquel que al rutenio y al osmio situados debajo de él.25 Radio Covalente (Å) 1. Cobalto y Níquel INTRODUCCIÓN: En la Clasificación periódica de Mendeleiev. cobalto y níquel. y así.8 1. rutenio.86 Punto de fusión (°C) 1538 1492 Punto de ebullición (°C) 2861 2900 Calor específico (cal/°C·g) 0. 8 -4- .93·10 S/m 17. el hierro es un metal relativamente activo. relativamente abundante en el universo. dúctil.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. Sólo se encuentra en estado elemental en los meteoritos y es el componente principal de un tipo de ellos denominado sideritas. HISTORIA: El hierro es uno de los siete metales conocidos desde los tiempos más remotos. por lo que es estable al aire seco. más tarde se emplearon la hulla y el coque. Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 (dil. las limaduras de hierro y la lana de acero arden en el aire y en el oxígeno. Los métodos de fundir hierro se suponen originarios del Extremo Oriente. Cobalto y Níquel DESARROLLO: HIERRO: El hierro es el metal más importante. Forma rápidamente una capa pasivadora de óxido. La mayor parte de países contienen yacimientos importantes de hierro. Los criaderos de pirita de hierro. Francia. cuprífera. El metal puro es plateado. el dios de la guerra. el metal se combina directamente con el azufre y el cloro húmedo. se encuentra en el Sol y en muchos tipos de estrellas en cantidades importantes. que es granulosa y permeable: herrumbre). El carbón de madera fue el primer reductor utilizado. de Huelva. América del Norte. Los ácidos oxidantes a temperatura ambiente y el vapor de agua por encima de 500ºC lo atacan con desprendimiento de hidrógeno. útil y barato. Aun siendo un metal bastante activo. la facilidad con que sus compuestos se reducen por el carbón y la abundancia de sus compuestos en rocas y terrenos hicieron posible su pronto descubrimiento y su aplicación a la fabricación de herramientas y armas. tiene una conductividad de un 11% de la del cobre y rápidamente se corroe. Aunque el hierro no se encuentra habitualmente en estado libre en la Naturaleza. cloro seco.76 % de toda la Tierra al estar formado el núcleo de ésta por una aleación de hierro-níquel. Sin embargo. no se disuelve en ácido nítrico fumante pues su superficie se modifica de modo que no acusa las propiedades del hierro normal. Su símbolo era el escudo y la lanza (♂) de Marte. reservas mundiales conocidas se hallan en España. y por eso se dice que es pasivo. muy fusible y muy reactivo.000 toneladas anuales). son muy importantes. duro. La producción de menas de hierro es de 3. Los romanos desarrollaron una industria siderúrgica en España. ácido sulfúrico concentrado. exportándose el resto del mineral. En la corteza es el cuarto elemento más abundante (5. arañándolo o golpeándolo pierde esta pasividad y vuelve a adquirir sus propiedades habituales. Las fraguas se introdujeron en Alemania a mediados del siglo XIV.63% en peso). y en Inglaterra hacia el año 1500. no se disuelve en ácidos diluidos ni desplaza el cobre de las disoluciones de sus sales. La producción mundial es superior a los 200 millones de toneladas anuales. ácido nítrico y bases (excepto hidróxido de sodio. siendo el mineral de alto valor por carecer de arsénico. Unión Soviética. Brasil (muy poco exploradas).5 millones de toneladas anuales. y desplaza el hidrógeno del ácido clorhídrico y del ácido sulfúrico diluido.) --> FeSO4 + H2 Fe + HNO3 --> Fe(NO3)3 + NO + H2O Químicamente. Generalmente está aleado con carbono y otros metales. El cobalto puede inactivarse de la misma manera. brillante. India y Unión Sudafricana. tras el silicio. -5- . Gran Bretaña. el oxígeno y el aluminio. Desplaza al hidrógeno del vapor de agua a altas temperaturas. que lo neutraliza formando una pequeña precipitación de FeO(OH). Forma el 5.5 millones (ya que la producción conjunta de hierro y acero es ahora de unas 800. especialmente en aire húmedo o agua conteniendo dióxido de carbono o a elevadas temperaturas (por formación de una capa de óxido de hierro (III) hidratado.06 % de la litosfera y el 39. beneficiándose en España sobre los 1. Es raro encontrar el metal puro. si bien. Aleado con 3-8 % de níquel.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. El carbonato de hierro [FeCO3] se encuentra como siderita (contiene hasta un 40% de Fe). La forma α-Fe es ferromagnética. El γ-Fe tiene una estructura cúbica centrada en las caras pero a temperaturas por encima de 1487°C. la limonita [2Fe2O3. siendo los más importantes dos: el α-Fe. El óxido férrico hidratado. ISÓTOPOS Y ALÓTROPOS: ISÓTOPOS: El hierro posee 4 isótopos naturales detallados a continuación con su respectiva abundancia: 54 Fe (5. blanco. forma la hematites parda. Sus minerales más importantes son los óxidos y el carbonato. FORMAS ALOTRÓPICAS: El hierro puro se presenta en varias formas. La magnetita [Fe3O4 o FeO+Fe2O3] se llama piedra imán u óxido de hierro magnético (contiene hasta un 70% de Fe). el magnetismo desaparece a 760ºC (Punto de Curie).3H2O].8%) 56 Fe (91. también centrado en el cuerpo como el α-Fe. Las piritas o disulfuros de hierro [FeS2] (contienen un 46% de Fe) muy abundantes. más denso y prácticamente no magnético.3H2O] y la Goethita [Fe2O3. Las formas γ-Fe y δ-Fe son paramagnéticas. -6- . Un mineral de creciente importancia es la taconita (sílice mezclada con magnetita y oligisto).72%) 57 Fe (2. que se denomina ferrita. estable por encima de 910°C.H2O]. presente en las arenas negras de playas y arroyos (contiene hasta un 65% de Fe). hierro oligisto o hierro especular.8H2O]. Otros minerales menos conocidos son. dúctil y magnético. Cobalto y Níquel ESTADO NATURAL: Se encuentra en estado natural en forma de minerales en gran abundancia (más de 400 tipos). este se transforma en δ-Fe. En algunas rocas basálticas se encuentran pequeñas cantidades de hierro nativo. y el Fe2O3 formado en la tostación empieza a beneficiarse para la obtención de hierro. Fe2O3•n H2O. El óxido férrico. y a pesar de que la red permanece inalterada. sin embargo.28%) Existen otros veinticuatro isótopos inestables de período de semi-desintegración comprendido entre 20 milisegundos (46Fe) y 1. y el γ-Fe.2%) 58 Fe (0. [Fe2O3] está muy difundido como hematites roja.5x106 años (60Fe). pero no magnético.5). donde n presenta una cantidad variable de agua (aproximadamente 1. ya que es una variante de α-Fe). la Chamosita [Fe3(Si2Al2O10). se usan para suministrar el azufre en la fabricación del ácido sulfúrico. El α-Fe cristaliza en cubos centrados en el cuerpo y a temperatura de 700°C pasa a β -Fe (aunque no es un verdadero alótropo. la ilmenita [FeTiO3] y la Vivianita [Fe3(PO4)2. QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. Más abajo se producen procesos de carburación: 3Fe + 2CO → Fe3C + CO2 -7- . En él se añaden los minerales de hierro en presencia de coque (carbón mineral) y carbonato de calcio. con el monóxido de carbono. CaCO3. reduciéndose los óxidos. Por ejemplo: Fe3O4 + C → 3FeO + CO El carbonato de calcio (caliza) se descompone: CaCO3 → CaO + CO2 Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono como se ha visto antes. parcial o totalmente. y los que no se pueden oxidar para obtener los correspondientes óxidos. Cobalto y Níquel OBTENCIÓN INDUSTRIAL: ALTOS HORNOS: Los procesos de obtención del metal y sus aleaciones constituyen lo que se conoce como siderurgia. Los gases sufren una serie de reacciones. La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente alto horno. el coque puede reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono: C + O2 → CO2 A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono: CO2 + C → 2CO Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de carbono: 2CO + O2 → 2CO2 El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para calentar (llegándose hasta unos 1900 °C en la parte inferior del horno). conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta. que actúa como escorificante. En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse. Muchos de los minerales de hierro son óxidos. CO. por ejemplo: Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 FeO + CO → Fe + CO2 Después. reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte). Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. etcétera.15 % en carbono) vehículos. Y por último se separan dos fracciones: la escoria y el arrabio: hierro fundido. que 0. menos fusible que el puro y tiene una estructura fibrosa. vigas y otros materiales estructurales Son aún más resistentes. Según el contenido en carbono. La purificación parcial con aire produce hierro colado Cuando este hierro colado recién solidificado se enfría lentamente. pero menos dúctiles. brocas. aleación con un 3-5% de carbono y cantidades variables (hasta un 5% en conjunto) de azufre. que es relativamente blando y tenaz. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono. rieles. clavos.61 a 1. El arrabio se vierte en moldes y se denomina hierro en lingotes. tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente. molibdeno.25 % Templado contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso. estos carburos son muy duros.20 a 0.15 a 0. que es la materia prima que luego se emplea en la industria.5 % carburo de wolframio. Si el enfriamiento es rápido se obtiene hierro colado blanco. pero también menos dúctiles. Cobalto y Níquel Finalmente se produce la combustión y desulfuración (eliminación de azufre) mediante la entrada de aire. cromo. Se utilizan en Hasta 0. tuberías. níquel. es blando y maleable.60 % emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste. cadenas. se obtiene una mezcla que es más fuerte y que se denomina acero (hasta 1. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. las propiedades del hierro cambian drásticamente. wolframio. del cual se ha eliminado casi todo el carbono. etc. Clavos. El hierro dulce. el carbono sale de la solución sólida como grafito y se obtiene hierro colado gris.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. WC. alambres. maleable. cables. ACEROS: Si del arrabio de la fundición de hierro se elimina algo de carbono y se adicionan metales como manganeso. es duro. Cuchillos. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas de corte. con wolframio se forma el Alto carbono 0. las cantidades de carbono influyen enormemente en las propiedades. herraduras. silicio. se Medio carbono 0. Bajo carbono También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación. vanadio. El hierro forjado contiene unas pocas décimas por ciento de carbono. por ejemplo. Se añaden otros elementos para que formen carburos. Como en el caso del hierro.5% de carbono). Fe3C. dependiendo de esto los aceros se clasifican en: Contenido en Tipo de acero Propiedades y aplicaciones Carbono Dulce (Pobre Son blandos pero dúctiles. -8- . en el cual el carbono se encuentra combinado en granos de carburo de hierro o cementita. manganeso y fósforo. es muy duro pero muy quebradizo. elementos estructurales. ornamentación. y se obtienen los llamados aceros de aleación o aceros especiales. etc. gran dureza y elasticidad. También puede tener otro tipo de aleantes como el níquel para impedir la formación de carburos de cromo. debido a que este aleante crea una capa de óxido de cromo superficial que protege al acero de la corrosión o formación de óxidos de hierro. Dichos elementos actúan a modo que “barrenderos”. 2-4 % Ni Resistencia a la corrosión. engranajes. En la tabla siguiente se mencionan algunos de los más importantes. cajas de caudales. gran dureza y elasticidad. aluminio. destinados a combinarse con los gases disueltos y eliminándolos. Ejes y otras piezas de automóviles. 8 % Ni Aplicaciones Maquinaria de molinería. -9- . 1-10 % Cr Gran resistencia a la 0. Árboles de impulsión. utensilios de cocina. los cuales aportan fragilidad y potencian la oxidación intergranular. etc. Reglas graduadas y varillas de péndulos. titanio y silicio. No obstante. tales como manganeso. y sus óxidos y nitruros pasan a la escoria. Añadiendo un 12% de cromo se considera acero inoxidable. a la compresión a la torsión. Acero al Manganeso Cromo – vanadio Wolframio Molibdeno Níquel Aleación Invar Níquel-cromo “18-8” ACEROS ESPECIALES O DE ALEACIÓN Composición Propiedades características 10-18 % Mn Muy duro y resistente al desgaste. 18 % Cr Inoxidable. Cobalto y Níquel ACEROS ESPECIALES O DE ALEACIÓN: Durante el proceso de fabricación del acero se añaden al hierro pequeñas cantidades de otros elementos.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. Herramientas cortantes rápidas.15 % V tracción. Herramientas cortantes rápidas. Instrumentos. cables. El uso más extenso del hierro es para la obtención de aceros estructurales. el exceso queda en el producto final en estado de disolución sólida o en combinación.5-2 % Cr tracción. 1-4 % Ni Gran resistencia a la 0. también se producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. 36 % Ni Coeficiente de dilatación muy pequeño. 6-7 % Mo Conserva el temple a elevadas temperaturas. cuando éstos u otros metales se añaden en mayores proporciones. ACEROS INOXIDABLES: Uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. 10-20 % W Conserva el temple a 3-8 % Cr elevadas temperaturas. Blindajes. es muy poco soluble. Forma varios hidratos. El sulfato ferroso se emplea en el teñido de tejidos de algodón. Como el Fe(H2O)6+++ se ioniza y el hidróxido férrico. y la sal se oxida y toma color pardo. el más importante de los cuales es el hexahidrato. el color se hace más intenso. debido a la ionización extensa del ion Fe(H2O)6+++ Fe(H2O)6+++ + H2O Fe(H2O)6+++ + 3 H2O Fe(H2O)5OH++ + H3O+ Fe(H2O)3(OH)3 + 3 H3O+ El hierro forma también compuestos complejos. que se obtiene por acción de un exceso de cianuro potásico sobre una sal ferrosa. al deshidratarlo se forma Fe2O3. Cl3Fe•6H2O. tales como ferrocianuros y ferricianuros. pasando al estado férrico. El sulfato férrico. son generalmente de color verde y se oxidan con facilidad. en disolución.10 - . sulfato ferrosoamónico. conocido como sal de Mohr. incluso por simple exposición al aire. de disoluciones obtenidas disolviendo hierro en ácido clorhídrico. Se obtienen en forma de cristales monoclínicos de color verde por evaporación de una disolución de hierro en ácido sulfúrico diluido. suelen producir disoluciones rojas o amarillas. substancia amarilla delicuescente. cabría esperar que se formase un precipitado de esta substancia. pero no ocurre así. da el ion negativo tetravalente. Estas disoluciones son bastante ácidas. el oxígeno disuelto oxida también la sal. como fungicida y preservador de madera. Disuelto en una disolución que contenga sulfato amónico. La sal ferrosa más ampliamente usada es el sulfato. Cl2Fe•4H2O. Fe(OH)3. y es precisamente la causa del color pardo amarillento de las disoluciones de sales férricas. Cobalto y Níquel COMPUESTOS DEL HIERRO: El hierro puede formar dos series de compuestos: ferrosos y férricos. En esta forma existe en las llamadas aguas duras ferruginosas. Si la disolución se calienta. es una sal cristalina amarilla. es un sólido blanco. donde la valencia del hierro es +3. y como reductor. pero puede conservarse en estado ferroso mediante un pequeño exceso de hierro metálico y algo de ácido clorhídrico. . SO4Fe•7H2O. “rojo de joyeros” y como pigmento (rojo de Venecia). El carbonato ferroso. a) COMPUESTOS FERROROS: El cloruro ferroso cristaliza en forma hidratada. en que la valencia del metal es +2. es una sal roja que da el ion negativo trivalente. consistente en cristales de color violeta pálido. rojas por transparencia. Lo mismo que el carbonato cálcico. Fe(CN)6K4. y forma el bicarbonato. como desinfectante. y el ferricianuro potásico.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. SO4Fe•SO4(NH4)2•6H2O. alumbre ferricoamónico. que se expende como. Los primeros. en ausencia de oxígeno disuelto. pero palidece de nuevo cuando se deja reposar un rato la disolución fría. El hidróxido férrico puede precipitarse en forma gelatinosa y de color pardo rojizo. b) COMPUESTOS FÉRRICOS: El Cloruro férrico. El ferrocianuro potásico. Las sales férricas. (CO3H)2Fe. CO3Fe se obtiene como precipitado blanco por la acción de un carbonato soluble sobre una sal ferrosa en disolución. muy soluble en agua. el carbonato ferroso es soluble en agua que contenga ácido carbónico. forma al cristalizar una sal doble. El hidrato pierde agua al exponerlo al aire (eflorescencia). (SO4)3Fe2. Fe(CN)6-4. En disolución. el hidróxido férrico permanece en dispersión coloidal. Se presenta en cristales azules delicuescentes que se vuelven verdes al aire por oxidación. Fe(CN)6K3. Por sublimación da escamas irisadas de color verde obscuro. obtenido oxidando el ferrocianuro. (SO4)3Fe2•SO4(NH4)2•24H2O. Un compuesto ferroso más estable es la sal doble. que se conoce comercialmente como vitriolo verde o caparrosa. Cl3Fe. Fe(CN)6-3. se obtiene haciendo pasar cloro sobre hierro caliente. en la fabricación de tinta y azul de Prusia. en la depuración del agua (en vez del sulfato de aluminio). +5 y +6. se ha denominado azul de Prusia o azul de Turnbull. [Fe (CN)6FeIII]3Fe. perlita o ledeburita dependiendo del contenido en carbono. S(NH4)2 Precipitado negro de SFe.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. se utilizan para fabricar pinturas y para azular la ropa blanca. en el que el hierro está en estado de oxidación +6. OTROS COMPUESTOS: Forma numerosas sales y complejos en estos estados de oxidación. que contiene un 6. y se forma un tanato férrico negro insoluble. Las manchas de tinta recientes pueden lavarse con agua. Se produce al revelar positivas azules. y en el caso del +5 (H3FeO4). el ion ferroso se oxida lentamente a férrico. El estado de oxidación +4 se encuentra en unos pocos compuestos como el Ferrato de Estroncio (IV) (Sr2FeO4) y también en algunos procesos enzimáticos. Para hacer la escritura visible desde un principio. II [Fe (CN)6FeIII]K. Disolución rojo sangre debida al ion Fe(SCN)2+. en los sitios donde ha habido reducción se precipita azul de Prusia. Fe(CN)6K3 Precipitado azul obscuro (*) Precipitado negro de S3Fe2 2 SFe + S. Blanco de Fe(OH)2. se emplea como oxidante. pero son poco comunes. El tanato ferroso que en ellas se encuentra (sulfato ferroso y ácido tánico).11 - . El ferrato de potasio. K2FeO4. La austenita es una solución sólida intersticial de carbono en hierro γ (Gamma). usado en pinturas. que Precipitado se obscurece gradualmente. y a la mezcla de ferrita y cementita. Precipitado azul obscuro de azul de Prusia. El Fe3C se conoce como cementita. No precipita. es una sal soluble incolora. quedando una positiva en blanco sobre azul. pardo rojizo de Fe(OH)3. (*) El precipitado se parece al azul de Prusia. Al exponerlo a la acción de una luz intensa (debajo de un negativo fotográfico o de un dibujo en tinta sobre papel transparente). . Disolución parda. se le añade un colorante azul o negro. se pensaba que eran sustancias diferentes. y el llamado azul de Prusia “soluble”.67 % en carbono. el ion citrato reduce parte de sal férrica a ferrosa. y el agua arrastra el resto de las sales. Después de la oxidación debe emplearse un reducto que convierta el compuesto férrico en un tanato ferroso soluble.= 2 Fe++ + S0 II El azul de Prusia. El dibujo se revela por inmersión en agua. no está bien caracterizado. Cobalto y Níquel REACCIONES DE LOS IONES FERROSO Y FÉRRICO: Las reacciones de estas dos formas iónicas se consignan en la tabla siguiente: REACCIONES DE LOS IONES Fe++ Y Fe+++ Reactivo Fe++ Fe+++ NaOH Ppdo. La oxidación lenta del ion ferroso a férrico por el oxígeno del aire se utiliza en las tintas de escribir. El papel azul heliográfico está impregnado de una mezcla de sal férrica (citrato ferricoamónico) y ferricianuro potásico. al hierro α se le conoce como ferrita. Al extender la tinta sobre el papel. Se conocen compuestos en el estado de oxidación +4. SCNK No da reacción Fe(CN)6K4 Precipitado blanco azulado. Las sales férricas se reducen por el SH2 y los sulfuros solubles al estado ferroso: 2 Fe+++ + S. El hexacianoferrato (II) de hierro (III). se emplea en tintorería. Cobalto y Níquel USOS Y APLICACIONES: El hierro es el metal más usado. especialmente en automóviles. La corrosión ha sido mínima aunque ha estado expuesta a la intemperie desde su fabricación.5H2O) puede ser peligroso para el medio ambiente. Se emplea en la obtención de hierro. El óxido ferroso-férrico u óxido de hierro (II. III) (magnetita). El óxido de hierro (III) (oligisto) se utiliza en la obtención del metal. La producción total mundial de arrabio en 2006 fue de 925.12 - . El hierro puro (pureza a partir de 99.. utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos.Fe2O3.000 toneladas. como abrasivo. agente colorante rojo que transporta el oxígeno a través de nuestros cuerpos) y en los músculos (mioglobina. salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. No es tóxico. C2952H4664N812O832S8Fe4. que confieren distintas propiedades al material. herbicida. 1 g puede provocar un envenenamiento importante. desinfectante. Se recomienda encarecidamente que no se permita que el producto entre en el medio ambiente porque persiste en éste.006%). electrodos para la obtención electrolítica de cloro-álcalis. la reacción más importante es: Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH.5%) no tiene demasiadas aplicaciones. almacena el oxígeno en el cuerpo).C. DATOS CURIOSOS: *EFECTOS AMBIENTALES DEL HIERRO: El hierro (III)-O-arsenito. barcos y componentes estructurales de edificios. Es de hierro forjado y tiene una altura de 7. el cuerpo humano contiene un promedio de 4. con el 95% en peso de la producción mundial de metal. el hierro es esencial para todos los organismos vivos. El hierro reacciona con peróxido y produce radicales libres. los mecanismos antioxidantes del organismo pueden controlar este proceso. en pinturas (marrón-rojizo). *PRECAUCIONES: El hierro en exceso es tóxico. se encuentra en la sangre (hemoglobina.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro.+ OH• Cuando el hierro se encuentra dentro de unos niveles normales.426. . permanece levantada actualmente en Delhi (India). El sulfato de hierro (II) heptahidratado. La dosis letal de hierro en un niño de 2 años es de unos 3 g. *UTILIDAD: El hierro es el más utilizado de todos los metales. El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad. es ferromagnético y conduce la corriente. *HISTORIA: Una columna de hierro datada aproximadamente en el año 400 d. *SERES VIVOS: Con la excepción de algunas bacterias. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos. en fotografía y en medicina. colorante (negro).8 millones de toneladas. el aire y el agua. abrasivo..25 m y un diámetro de 40 cm. pentahidratado (As2Fe2O6.5 g de hierro (0. fabricación de tintas. *ESTADISTICA DEL PAIS: La producción de arrabio en la Argentina en 2006 fue de 4. de los cuales 95 por ciento de todo el volumen del metal producido en todo el mundo. Nutriente esencial de plantas y animales. El hierro en exceso se acumula en el hígado y provoca daños en el órgano. se debe prestar especial atención a las plantas. en aguas dulces. como en el CoO2. Por esto. Se encuentra distribuido con amplitud en la naturaleza y forma. óxidos y sulfuros. . un demonio de la tierra. HISTORIA: El cobalto fue obtenido por BRANDT (1694-1768). un arseniuro de cobalto. SAsCo. El estado de oxidación +2 es muy frecuente (CoO). por ser perjudicial para la salud y por creerse sin valor al no poderse aislar de él ningún metal. cobre. el 0. suelos. As2Co. aproximadamente. wolframio y cobalto. cobalto. y porque ínfimas cantidades del mineral daban color azul al vidrio. Italia. Existen en España minas de cobalto en Guadalcanal (Sevilla) y en Gistaín (Huesca). Se halla en meteoritos junto al níquel. de color blanco azulado. denominada estelita. manganeso y zinc. plantas. pero son de muy poca importancia. ferro magnético. También existen complejos importantes con el estado de oxidación +1 (CoCl2). que en la suposición de los mineros se divertía perturbando sus obras y ocasionándoles toda clase de molestias. Se aplica como recubrimiento electrolítico en substitución del níquel. animales y en los nódulos de manganeso encontrados en el fondo del océano. Marruecos y Rodesia del Norte. Una aleación ternaria de cromo. níquel. en comparación con el 0. cuchillería e instrumentos quirúrgicos. Químico. El cobalto es de color blanco. Burma. Los compuestos en los que el cobalto tiene un estado de oxidación de +4 son poco comunes. Finlandia. con ligero tinte rojizo. Cobalto y Níquel COBALTO: El cobalto es un metal duro. se emplea para herramientas de gran velocidad. que en alemán significan gnomo. Presenta estados de oxidación bajos. estas menas se denominaban “Kobold”. en el mar. tanto en estado libre como combinado. Chile. Se observan trazas de cobalto en muchos minerales de hierro.13 - . utilizado como superconductor. que se benefician generalmente para obtener sales de cobalto y no el metal libre. pero los minerales de cobalto importantes en el comercio son los arseniuros. y cobaltina. Yacimientos importantes de cobalto se encuentran en el Congo Belga. Está comúnmente constituido de una mezcla de dos formas alotrópicas con estructuras cristalinas hexagonales y cúbicas centradas en las caras siendo la temperatura de transición entre ambas de 722 K. plata. estrellas.02% del níquel. muy dura e inoxidable. así como el +3 (Co2O3). los cuales mantienen el brillo y el filo bajo muy adversas condiciones. Se disuelve lentamente en los ácidos y se vuelve pasivo con el ácido nítrico concentrado.001% del total de las rocas ígneas de la corteza terrestre. en 1735 a partir del mineral empleado en preparar el azul de los vidrios y esmaltes. Canadá. se parece al hierro y al níquel. De este nombre derivó el nombre del nuevo elemento.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. detestado por los mineros. mineralogista y médico sueco. ESTADO NATURAL: El cobalto se encuentra asociado con el níquel en los minerales esmaltina. por ejemplo. Se usa para fabricar vidrios de color y esmaltes azules. se ioniza extensamente en el agua: Co(H2O)6+++ + 3 H2O = 3 H3O+ + Co(OH)3•3H2O Y cuantos intentos se hacen para oxidar los iones Cobaltosos con objeto de obtener las sales cobálticas. de los grupos unidos al mismo por enlaces covalentes dativos. o sea. y también en la absolita o mineral de Nueva Caledonia. le comunica color azul. (SO4)3Co2•18H2O. dependiente de la riqueza o pobreza del mineral empleado. El óxido. hidratadas o en disolución. tal como.27 días 271.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. Co(OH)3. en los que el cobalto forma parte de los iones complejos negativos Co(NO2)6-3 y Co(CN)6-3. Co(CN)6K3. con un 3 o 4% de cobalto.14 - . El sulfato cobáltico. Co2O3. Al deshidratarlas parcialmente. se ha usado como oxidante. El color del ion cobaltoso parece ser depende del número de coordinación. es negro. 59Co. se forma al calentar moderadamente el nitrato. el cobaltinitrito potásico. A causa de estos cambios se usa en tintas simpáticas y en instrumentos recreativos para “pronosticas” el tiempo. viran a azul.+ 6 H2O El {oxido. Cl2Co•6H2O. por ejemplo. suelen conducir a la precipitación del hidróxido cobáltico. OBTENCIÓN INDUSTRIAL La carrolita (Cu(Co)2S4) y la heterogenita (CoO(OH)(H2O)). y recobra su primitivo color si se deja en una atmósfera húmeda.según el proceso: Co(H2O)6++ + 4 Cl. pero al disolverlo en vidrio fundido.86 días 5. A su vez posee otros 4 isótopos sintéticos detallados a continuación con su respectivo periodo de semi-desintegración: 56 Co Co 58 Co 60 Co 57 77. Así. es rosado. Así una disolución de cloruro cobaltoso. pero al calentarlo ligeramente se vuelve azul. Existen numerosos compuestos cobálticos complejos. La industria metalúrgica del cobalto es compleja. lo mismo como el ion férrico hidratado. el cloruro cobaltoso. son rojas o rosadas. cara y larga. b) COMPUESTOS COBALTICOS: El ion cobáltico hidratado. También se obtiene como subproducto en la obtención del cobre. También se obtiene el metal por electrólisis del óxido de cobalto disuelto en ácido fórmico (H-COOH (CH2O2)). pero se vuelve azul al agregar un cloruro debido a la formación de los iones CoCl4-. Éste se reduce mediante hidrógeno o por aluminotermia. es roja. CoO. se obtiene como cristales verdeazulados por electrólisis de una disolución saturada de sulfato cobaltoso en ácido sulfúrico diluido.2714 años Existen otros veintidós isótopos inestables de periodo de semi-desintegración muy despreciable. Cobalto y Níquel ISOTOPOS: Naturalmente el cobalto presenta un único isótopo estable.CoCl4.79 días 70. . son los minerales del Zaire (Marruecos) con un total de contenido del 9% de cobalto. Un número de coordinación 6 de lugar a compuestos rosados y un número de coordinación 4 a compuestos azules. Co(H2O)6++. pero como se detalló anteriormente es muy compleja y conduce a la obtención del óxido. 2 Cl-. Hay diferentes métodos de extracción del cobalto. COMPUESTOS DEL COBALTO: a) COMPUESTOS COBALTOSOS: Las sales cobaltosas (ion Co++). que se encuentran entre 1 segundo y 15 minutos. depende de la composición en cobalto del mineral empleado. pues es un material muy resistente a la fricción. Es materia prima fundamental en el tratamiento de cobre metálico para Sólido en cristales. Fabricación de aceros magnéticos. Es empleado en los catalizadores de hidrodesulfuración y para pigmentos Sólido en polvo. con buenas propiedades magnéticas y que se usa en la fabricación de imanes permanentes como los utilizados en los altavoces. óxido de cobalto. El nitrato de cobalto sirve para la manufactura de pigmentos y de tintes invisibles. cobre. de síntesis de hidrocarburos a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. en Sólido en cristales. barnices. junto con torio. También se utiliza como lila. sin impurezas. porcelana y esmaltes..QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. de Se utiliza para la preparación de Acetato de Cobalto color rosado. Fabricación de una aleación dental y quirúrgica llamada vitallium. Sólido en polvo. inoxidables y los empleados en la construcción de turbinas de avión y de generadores. sin impurezas. de color violeta o Carbonato de Cobalto inorgánicos. Una disolución de cloruro de cobalto (II) se utiliza como tinta que cambia de color según las condiciones de humedad (anhidro es azul e hidratado es rojo) y se utiliza como indicador de humedad y de agua (higrómetros). Óxido de Cobalto grisáceo pigmentos y baterías. utiliza para dopar pigmentos de óxido de hierro para aplicaciones en cintas magnéticas. además se Cloruro de Cobalto color rojo rubí. Sulfato de Cobalto color rojo naranja También se utiliza como metal de traza en suplementos alimenticios para animales. El fluoruro de cobalto se utiliza como agente de fluoración en la industria de los derivados de los fluorados. de color negro . pigmentos y catalizadores. colorantes y catalizadores.15 - . Cobalto y Níquel OTROS COMPUESTOS DEL COBALTO Producto Descripción Usos Sólido en cristales. en el proceso de Fischer-Tropsch. de incrementar su carga electrónica. Con cromo y wolframio se obtienen aleaciones utilizadas en herramientas que trabajan a alta velocidad. Se utiliza ampliamente como materia prima en la producción de Hidróxido de Cobalto Sólido en polvo. Se utiliza como indicador de humedad y de agua (higrómetros). USOS Y APLICACIONES: Junto al hierro. níquel y aluminio forma la aleación Álnico.Se usa ampliamente en cerámica. El isótopo radiactivo 60Co es una fuente importante de rayos gamma que se utilizan para determinar el estado de materiales (gammagrafías) y en radioterapia. etc. Como catalizador. taladros. . El óxido de cobalto (II) se usa en la industria del vidrio. de tintorería como mordente. metal de traza en suplementos alimenticios para animales. sin impurezas. de color rosado carboxilatos de cobalto. *CUERPO HUMANO: El cobalto es oligoelemento (catalizador de múltiples funciones y reacciones del organismo) esencial ya que interviene en la formación de sangre. incluidos los seres humanos. como componente de Vitamina B12 o cianocobalamina (C63H88CoN14O14P ).16 - .13 hasta 0. La inhalación de polvo de cobalto produce: enfermedad asmatiforme y lesiones pulmonares fibróticas. También alguna dermatitis alérgica. El 60Co es un emisor de rayos gamma de gran alcance y la exposición al mismo es por lo tanto un riesgo de cáncer. *SERES VIVOS: El cobalto en pequeñas cantidades es esencial para muchos organismos vivos. ojos y tracto digestivo. Vista desde 0.30 mg / kg de cobalto en el suelo mejora notablemente la salud de los animales en pastoreo. Cobalto y Níquel PORCENTAJES DE CONSUMO DE COBALTO POR SECTORES DE APLICACIÓN DATOS CURIOSOS: *RIESGOS: La inhalación de humos de cobalto y la absorción de sus sales origina trastornos miocárdicos y efectos irritantes sobre vías aéreas. .QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. SNi. millerita. Es un elemento metálico de aspecto blanco plateado y presenta brillo intenso. baitung) se utilizó en el Oriente entre 1700 y 1400 a.17 - . el petróleo y en la mayor parte del carbón. AsNi. el níquel es utilizado para mantener la pureza del producto en la industria de alimentos y de fibras sintéticas. Además. Más tarde. Debido a su resistencia a la corrosión. Australia. El níquel se presenta en pequeñas cantidades en plantas y animales. constituye cerca de 0. . y al año siguiente el escudo de níquel de cinco centavos se apropió de la denominación.3 millones de toneladas son producidas anualmente. el nombre designado a la moneda de tres centavos introducida en 1865. En algunos tipos de meteoritos hay cantidades apreciables de níquel. por lo que se emplea en intercambiadores de calor. químico y notable mineralogista sueco. Los minerales de níquel comúnmente contienen impurezas. Indonesia. pentlandita.UU. HISTORIA: El uso de níquel es antiguo y se remonta hasta 3500 a. Cobalto y Níquel NIQUEL: El níquel es un elemento químico de número atómico 28 y su símbolo es Ni. Más de 1. la más importante de las cuales es el cobre. con los 5 orbitales “d” ocupados. En los Estados Unidos. Bronces de lo que hoy es Siria tenía un contenido de níquel de hasta un 2%. Es designado como metal ferroso. SNi2•2SFe. Hacia fines del siglo XVII se aplicó la expresión alemana Kupfernickel (cobre falso) a menas parecidas a las de cobre y de las que no podía obtenerse metal alguno. Las monedas de níquel puro se utilizaron por primera vez en 1881 en Suiza.008% de la corteza terrestre y 0. está situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos. La estructura electrónica de los dos últimos sub-niveles es: 3d8 4s2. y se piensa que existen grandes cantidades en el núcleo terrestre. Es resistente a varios químicos reductores y no tiene rival en la resistencia a álcalis ácidos. debido a que pertenece a la tríada del hierro. hay manuscritos chinos lo que sugiere que "cobre blanco" (es decir.C. un silicato complejo. Mg). Además. obtuvo en 1751 un metal blanco al que llamó abreviadamente níquel. EE. El níquel metálico no es muy activo químicamente. A su vez es duro. sugiere una valencia +2 y otras valencias superiores al poder perder electrones de los orbitales “d”. ESTADO NATURAL: El níquel es un elemento bastante abundante. y garnierita. y se convierte en pasivo (no reactivo) en ácido nítrico concentrado.C. intentando extraer cobre de la niquelina. Es soluble en ácido nítrico diluido. Está presente en pequeñas cantidades en el agua de mar.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. el término "níquel" o "nick" se aplicó originalmente a la moneda de cobre-níquel introducida en 1859. Cuba. Sudáfrica.01% de las rocas ígneas por lo cual se encuentra ubicado en el lugar 22º en la clasificación de los elementos por su abundancia en la corteza terrestre. Nueva Caledonia. maleable. ya que los mineros atribuían el nombre de “viejo Nick” (el diablo) a un ser fantástico que impedía que algunos minerales de cobre no pudieran ser trabajados. Axel Fredrik CRONSTEDT (1722-1765). y Canadá. posee una relativamente alta conductividad térmica. Se encuentra en estado de “kupfer-níquel” o niquelina. Los productores primarios son Rusia. pero solo es estable en compuestos divalentes. SiO4H2(Ni. que ha permanecido desde entonces. dúctil y magnético. Se obtienen soluciones con alta concentración en el metal. el análisis de la abundancia de 60 Ni en materiales extraterrestres puede proporcionar información sobre el origen del sistema solar y su historia primordial. ya que es necesaria la selectividad del mismo. Es importante mencionar que este proceso para la extracción de níquel. puede mantenerse un límite mínimo de pérdida.077 días respectivamente. Los demás radioisótopos. lo hace en forma de magnetita y en pequeñas cantidades de hierro metálico. 2. tienen periodos de semi-desintegración inferiores a 60 horas y la mayoría no alcanzan los 30 segundos. debido a lo siguiente: 1. La tostación reductora. con masas atómicas desde 52 u. Bajo condiciones reductoras. Todas las menas de níquel que han sido formadas debido a transformaciones climáticas de la peridotita o rocas similares. y el resto se funde especialmente para separar los sulfuros de Cu y Ni. Uno de los métodos de extracción de Ni. en este tipo de depósitos. para dicho proceso. el óxido de níquel se reduce a níquel metálico finamente dividido. 3.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. mientras que el óxido de hierro presente en las lateritas. que posteriormente se bessemeriza para formar una mata de 75 a 80% de Cu . que el hierro tiene un efecto inhibidor sobre la solubilidad del níquel al formar soluciones sólidas. El 56Ni se produce en grandes cantidades en supernovas de tipo II correspondiendo la forma de la curva de luz a la desintegración del 56Ni en 56Co y éste en 56Fe.1 años y 6. es el aspecto más crítico. el cual es el más empleado en nuestro país. es necesario lograr velocidades de reducción aceptables que implicarían la reducción de los óxidos de hierro con una pequeña formación de hierro metálico. El producto resultante de esta reducción es sometido a un proceso de lixiviación o lavado con amoníaco.18 - . Con el líquido apropiado. después de su reducción en condiciones apropiadas. 60Ni.m. El 59Ni es un isótopo de larga vida obtenido por cosmogénesis. En las lateritas niquelíferas se indica claramente la factibilidad de esta reducción selectiva. y que tienen suficiente contenido metálico.Ni. Este isótopo ha encontrado diversas aplicaciones en la datación radiométrica de meteoritos y en la determinación de la abundancia de polvo extraterrestre en hielos y sedimentos. lo que facilita la extracción del mismo.5 millones de años) cuya persistencia en el Sistema Solar en concentraciones suficientemente altas ha podido causar variaciones observables en la composición isotópica del 60Ni. y luego se funde para formar una masa de Ni-Cu-Fe. 61Ni. Se han caracterizado además 18 isótopos radioactivos de los que los más estables son el 59Ni. Este método se basa en el hecho de que el Ni posee propiedades específicas de asociarse con el amoníaco. Esta mata se emplea directamente para obtener metal Monel. En los depósitos de sulfuro de níquel-cobre la extracción se hace de la siguiente manera: primeramente se tuesta para liberar el azufre.000 años. formando complejos de tipo amínico.077%). El 60Ni es hijo del 60Fe (periodo de semi-desintegración de 1. el contenido de níquel se encuentra diseminado en la mena. de forma que todo el níquel presente pase al estado metálico. Las impurezas pueden ser removidas fácilmente. .a. el 63Ni y el 56Ni con periodos de semidesintegración de 76. siendo el más ligero (58Ni) el más abundante (68. Cobalto y Níquel ISÓTOPOS: En la naturaleza se encuentran 5 isótopos estables: 58Ni. (74Ni). se originen cantidades apreciables de hierro metálico. Cabe destacar. de este modo. sin que simultáneamente. 62Ni y 64Ni. El proceso de extracción de Ni de los depósitos de lateritas niquelíferas se podría explicar de la siguiente manera.m. en las laterítas niquelíferas. (52Ni) a 74 u. OBTENCIÓN INDUSTRIAL: En los yacimientos lateríticos (ricos en hierro y aluminio). 100. pero desde el punto de vista económico. es el de lixiviación amoniacal. obteniéndose el níquel metálico con un alto grado de pureza.a. son aptas para el tratado amoniacal. CO(g) y el Ni(CO)4(g). alrededor de 225ºC. 46 % Ni. Plata alemana 22 % Ni. Precisamente a 150°C el equilibrio: Ni + 4CO --> Ni(CO)4 Permitió a Mond desarrollar un método de obtención de níquel muy puro. 12 % Al. A una temperatura superior. Describir con las reacciones y las condiciones necesarias este proceso. 60 % Cu Pares termoeléctricos. 6-7 % Cu. 87 % CW Muy dura. 52 % Cu Aleación de color blanco argentino. válvulas. 26. Constantan 40 % Ni. 5 % Alta permeabilidad Co magnética. trazas de C Coeficiente de dilatación muy pequeño. 26 % Zn. Joyería barata (bisutería). 20-23 % Cr. El níquel metálico impuro se somete a la acción de una corriente de CO(g) en caliente (aproximadamente 75ºC). 54 % Fe. como el del vidrio. 15-20 % Muy resistente a la corrosión. se forma inmediatamente y se pasa a otra cámara. Herramientas cortantes. 6-7 % Fe.5 % Fe Inoxidable. alambre. Tilium G % Mo. 1. se atacan en caliente por el gas CO (este hecho llevó al descubrimiento del tetracarbonilo de níquel (Ni(CO)4). Hilo de resistencias. W.19 - . el equilibrio entre el Ni(s). 22 % Fe Alta permeabilidad magnética. 1. etcétera60 % Ni. Imanes. Cobalto y Níquel OBTENCIÓN EN EL LABORATORIO: MÉTODO DE MOND: Las válvulas de níquel se utilizan en instalaciones diversas por su resistencia a la corrosión. Imanes. Hilo de resistencias.5 % C Nombre Alnico .QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. Hélices.5 % Cu. se invierte y se deposita Ni puro. Platinita Hilos de entrada para lámparas eléctricas. 4 Resistente a la corrosión. 20 % Cr Punto de fusión elevado y Nicrom IV baja conductividad eléctrica. 22 % Cr. chapas. 58 % Ni. Carboloy 13 % Co. 63 % Fe. Ni(s) + 4CO(g) --> Ni(CO)4(g) 75ºC 225ºC Ni(CO)4(g) --> Ni(s) + 4CO(g) ALEACIONES IMPORTANTES CONTENIENDO NÍQUEL Y COBALTO Composición Propiedades y aplicaciones 20 % Ni. Permalloy 78 % Ni. 3-5 % Fe. 80 % Ni. Estelita 55 % Co. Sin embargo. El CO muy tóxico se recicla continuamente en el proceso. 2 % W. 1 % Mn Monel 72 % Ni. 40 % Cr Punto de fusión elevado y Nicrom (cromel) baja conductividad eléctrica. El compuesto gaseoso Ni(CO)4 (tetracarbonilo de níquel). Cuchillería. Posee otras nomenclaturas como óxido del níquel (III) o sesquióxido de níquel (más comúnmente óxido del níquel). El mejor método de preparación está con pirolisis de los compuestos de un níquel (II) tales como el Ni(OH)2. Cobalto y Níquel COMPUESTOS DEL NÍQUEL: OXIDOS: MONÓXIDO DE NÍQUEL: Su fórmula molecular es NiO y corresponde a un óxido básico. la estructura cristalina. el sulfato de níquel se emplea fundamentalmente en la niqueladura y en la industria química para la fabricación de catalizadores para la hidrogenación de las grasas. con octaédrico Ni (II) y O2−. HIDRÓXIDO: El Hidróxido de níquel (II) de formula semi-desarrollada Ni(OH)2 es un compuesto insoluble generalmente con apariencia de cristal verde. el cual presenta un aspecto cristalino verde.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. Usado comúnmente en la recarga de baterías. SULFATO: El sulfato de níquel (II) de formula NiSO4. . Ni2O3.20 - . Ni(NO3)2. El sulfato de níquel se utiliza en la niqueladura y para la fabricación de catalizadores para la hidrogenación de las grasas. Posee otras nomenclaturas como óxido de níquel (II) o óxido niqueloso. mediante el proceso de vidrio fundido templado puede causar que el NiS cambie de su estado normal (conocida como una estructura a baja temperatura) a otra de alta temperatura. SULFURO: El Sulfuro de níquel de formula NiS. Cuando el vidrio se enfría rápidamente (como parte del proceso) la partícula NiS es incapaz de cambiar de nuevo a su forma original. El NiO adopta la estructura del NaCl. Se utiliza generalmente como electrólito. NiO2). Es notable como siendo el único óxido bien caracterizado del níquel aunque ha habido muchos informes de otros (óxido del níquel (III).6H2O se presenta bajo forma de cristales de color azul o verde esmeralda y tiene una buena solubilidad en el agua y en el alcohol etílico. es estable. Otras características de este óxido son su insignificante solubilidad en agua y un punto de fusión elevado (1984°C) TRIÓXIDO DE NÍQUEL: Su fórmula molecular es Ni2O3 y es un sólido negro-gris. que rinden un polvo verde claro. y NiCO3. No es inflamable y en condiciones estándar de presión y temperatura. y dióxido del níquel. o como a catalizador. Se forma por la oxidación de polvo de carbonilo de Níquel (Ni(CO)4). Otras características de este óxido son su insolubilidad en agua y su punto de fusión a 600°C. Durante un cierto período de tiempo el NiS lentamente se convertirá en la estructura de la baja temperatura original. Su forma mineral es sumamente rara. También se emplea en la fabricación de aceros especiales como el acero inoxidable. El óxido de níquel polvo gris-verdoso insoluble en agua. níquel maleable. Se cree que el polvo de humo de sulfuro de níquel es cancerígeno. . así como también buenas características anticorrosivas y conducción eléctrica y térmica. El cloruro de níquel se utiliza como colorante de la cerámica y para la fabricación de catalizadores. El consumo de níquel puede resumirse como: aceros al níquel (60%).QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. maleables y resistentes a la corrosión. Tiene gran demanda en la industria siderúrgica para la obtención de aceros de calidad y en muchas aleaciones con cobre. DATOS CURIOSOS: *PELIGRO: La exposición a compuestos de níquel y a níquel disuelto no debe superar los 0. fundición (3%). instrumental químico y equipos de laboratorio. cromo. hierro revestido (9%). se emplea para dar tonalidad gris al vidrio y para fabricar catalizadores de níquel que se usan en procesos de hidrogenación. planchas (6%). manganeso. en pilas termoeléctricas. el calor y aleaciones de resistencia eléctrica (3%). en niquelados y plateados. plomo. otros (3%). níquel y latón de bronce (2%). cobalto. El níquel aporta dureza.05 mg/cm3 en equivalentes de níquel a la semana laboral de 40 horas. Cobalto y Níquel USOS Y APLICACIONES: Se utiliza en aleaciones duras. catalizadores. acumuladores de níquel-cadmio y sustancias magnéticas. y varios otros compuestos de níquel puede ser así. tenacidad y ligereza a las aleaciones. aluminio.21 - . aleaciones de níquel-cobre y alpaca (14%). para monedas. oro y plata. 22 - . Cobalto y Níquel ANEXO: ALTOS HORNOS ZAPLA .QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. no podría sustraerse de sus consecuencias. El complejo integraba dos minas de mineral de hierro: “9 de octubre” y “Puesto Viejo”. sólo un puñado de fincas y un pueblo de pocas esquinas en la década del 40. Canderle conocedor de la minerales. No obstante. siendo esa su principal debilidad en el balance económico de su explotación y elaboración. es un caso emblemático del proceso de desarrollo que tuvo lugar en Jujuy en el último medio siglo. Cobalto y Níquel ALTOS HORNOS ZAPLA: Aceros Zapla ex Altos Hornos Zapla es un complejo minero forestal siderúrgico que se encuentra en el departamento Palpalá. ya que los yacimientos ferríferos a mediados del siglo veinte eran económicamente explotables con porcentajes de hierro (o “ley” de hierro. Cuenta con 15. Una mañana de 1939. wolframio. y la explotación de caliza. en dicha ley promulga a realizar exploraciones y explotaciones tendientes a la obtención de cobre. se interesó por el color rojizo del suelo que recorrían.000 ha. donde se realizó la primera colada de arrabio el 11 de octubre de 1945. Este mineral argentino contenía un porcentaje de hierro del orden del 40%. En coincidencia con Gral. por eso tomo unas muestras y las envió a Buenos Aires el informe previo destaco la importancia del descubrimiento. provincia de Jujuy. manganeso. El descubrimiento accidental de yacimientos de hierro en las serranías de Zapla en 1939 -un mineral que según habían dictaminado algunos especialistas de la época no existía en la Argentina.fue punto de partida de una industria que transformó para siempre a la Provincia y. partieron de la ciudad de Jujuy donde residían a cazar sobre los bosques de Zapla. el baquiano Wenceslao Gallardo junto al italiano Angel Canderle. sosteniendo que el mismo contenía el mineral hematita. aluminio y berilio. entonces trabadas en la descomunal lucha. el esfuerzo industrial realizado era altamente positivo si se tiene en cuenta que la totalidad de las materias primas utilizadas eran nacionales e incluso regionales. Fue el primer centro siderúrgico de Argentina. estaño. Uno de los principales problemas fue el país había perdido la provisión de acero que le llegaba de las naciones productoras. plomo. a cuya fórmula suele adjudicarse el nombre de “hematita” por su color rojo. Savio fuerte impulsor de la industria de base en 1938 eleva un proyecto de ley para crear la Dirección General de Fabricaciones Militares (DGFM). de un bosque de 30 millones de árboles de eucaliptos para extraer el carbón necesario en el proceso. que recuerda al de la sangre (“hematos”=sangre en griego). Argentina. Aunque Argentina no participaba del conflicto. La planta se encuentra a 13 km de San Salvador de Jujuy. quienes pretendían transformar una economía nacional agro-pastoril exportadora en otra que tuviera a las industrias de base como motor del crecimiento. a no más de 27 km del alto horno.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. El mineral fue llamado “zaplita” tratándose de un sesquióxido de hierro.23 - . hierro. Manuel Savio heredero y continuador de las tesis esgrimidas y materializadas por el general Enrique Mosconi. . en minería) superiores al mencionado. Eran tiempos de la cruenta II Guerra Mundial. lo más trascendente: además abrió las puertas de la siderurgia nacional. siendo además escuela de la siderurgia argentina. HALLAZGO E HISTORIA: Palpalá. se pasa a más de 18 mil al llegar la década de los setenta.QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. una Planta de laminación (con producción de 120. de Fabricaciones Militares En 1943 y 1944.24 - . especialmente de Bolivia. acontecimiento que posibilita el proceso siderúrgico en forma “integral”. El 23 de enero de 1943 por decreto N° 141. De los 300 habitantes que estima había en 1950. se construye el primer Alto Horno. el que fue construido íntegramente con dirección técnica. Cobalto y Níquel En Febrero de 1942 se declara zona de reserva al Yacimiento. son argentinos. redondos y perfiles).462 se crea el Establecimiento “Altos Hornos Zapla”. carbón y fundentes.000 toneladas anuales de hierro).Z produce el único acero 100% Argentino. Durante el lapso de 1957 a 1962 se integra la planta con las ampliaciones realizadas. se procedió a dar funcionamiento al segundo alto horno. instalándose el Cable Carril. como las instalaciones y el personal. A fines de 1962 se completa el ciclo siderúrgico con la construcción de: cuatro Altos Hornos (con una capacidad diaria de 150 toneladas de producción por cada uno). El 11 de octubre de 1945. . desde la extracción del mineral hasta el semi-terminado y terminados (barras. que se reemplazó luego por una línea férrea para el transporte del mineral desde Mina 9 de octubre al Centro Siderúrgico. La actividad explotadora impulsa la industria siderúrgica y esta a su vez atrae mano de obra especializada de otras provincias y una corriente migratoria de países limítrofes. marca el hito trascendental del nacimiento de la siderurgia Argentina. con la planta piloto. con lo que Palpalá pasa a ser el tercer conglomerado poblacional de importancia en la Provincia. General Savio. mediante decretos del Gobierno de Jujuy. La empresa pasa a depender de la Dirección Gral. Se destaca que tanto el mineral. pues en esta fecha se produce la primera colada de arrabio argentino.H. que se traduce en un importante incremento en la población provincial. De esto se desprende que A. según destacan los periódicos de la época. El 20 de febrero de 1951. dos hornos eléctricos (de 10 toneladas de colada cada ano). ejecución y materiales nacionales. merced a la visión del propulsor de la Siderurgia. ACTUALIDAD: En octubre de 1999. . asumiendo la deuda de u$s 70 millones. Zapla provee a las industrias petrolera. gasífera y automotriz. Cobalto y Níquel CURIOSIDADES: Para la fábrica eléctrica y los soplantes.000 toneladas de aceros especiales por mes. Se fabrica el 90% de las variedades de acero que se consumen dentro de la Argentina. Savio reunió a los industriales argentinos y por último. de manera que la presión de uno no ahogara al otro.A. y duplicará su producción. ventiladores gigantes que hacen las veces de pulmón del alto horno. entre otras. Sergio Taselli. al Citibank. Hoy Aceros Zapla S.25 - .QUÍMICA INORGÁNICA Trabajo de Investigación Hierro. tras la instalación de un nuevo horno. produce 5. cuenta con una facturación anual que ronda los u$s 60 millones y una patrimonio cercano a u$s 40 millones. se requería un motor de 500 HP y en el país se fabricaban apenas de 80 HP. Se debía quemar el gas del alto horno en una caldera y pasarlo a turbina. empresario ítalo-argentino la compró. el ingeniero Torcuato Di Tella se comprometió a construir seis motores de 85 HP para seis soplantes en paralelo. .org/ http://www. Química.celtiberia. Ed.uol. Interamericana.wikipedia. B. Galey.com/ http://www.ar/ http://www. Química General.ar/ http://www.blogspot. Cobalto y Níquel BIBLIOGRAFÍA: http://www. 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