Propiedades y Usos de Materiales Esenciales

Cerámicos

• Son: sólidos, no metálicos, inorgánicos.
• Constituidos por: elementos metálicos.
• Propiedades: duros, frágiles, quebradizos.
• Se fabrican a partir de: arcilla, caolín.
• Resistencia: resistentes a altas temperaturas.

Impacto Ambiental

• Reciclable.

Contexto Histórico

• Periodo Neolítico, siglo XVII.

Acero

Es la combinación de hierro y carbono.

Contexto Histórico

• 3000 a.C.
• Siglo XIV: se comenzó a trabajar con hierro forjado y se descubrió el acero.

Tipos

• Inoxidable (para cocinar).
• Anticorrosivo (para exteriores por su resistencia atmosférica).

Propiedades Mecánicas

• Ductilidad: se puede doblar sin romperse.
• Dureza: oposición a la penetración de otro material.
• Resistencia a la tensión: máxima fuerza que soporta antes de iniciar la rotura.
• Límite de fluencia: tensión a partir de la cual el material se deforma permanentemente.

Plata (Ag)

• Número atómico: 47.
• Grupo: 1B (Tabla Periódica).
• Electronegatividad: 1,93.
• Punto de fusión: 962°C.
• Punto de ebullición: 2.162°C.
• Combinaciones comunes: azufre, arsénico, antimonio, cloro.

Oro (Au)

• Número atómico: 79.
• Punto de fusión: 1.063°C.
• Punto de ebullición: 2.970°C.
• Valencia: 1, 3.

Contexto Histórico

• Prehistoria, Antiguo Egipto, Edad del Cobre.

Impacto Ambiental

• Destrucción de flora y fauna.
• Uso de químicos tóxicos (ej. cianuro, mercurio).

Salitre

• Aspecto: blanco, brillante.
• Constituido por: nitrato de sodio (NaNO₃).

Salitre en Chile

• Contiene nitrato de potasio (KNO₃) y de sodio.
• Chile fue el único exportador mundial por un tiempo.

Proceso de Obtención

• Lixiviación.
• Cristalización.

Productos Obtenidos

• Yodo, sulfato, nitrato de potasio, sulfato de sodio.

Usos

• Agente oxidante.
• Fertilizante nitrogenado.
• Fabricación de: fósforos, gases, explosivos, etc.

Manganeso (Mn)

• Número atómico: 25.
• Valencia: 2, 3, 4, 6, 7.
• Estado de oxidación: +2.
• Electronegatividad: 1,5.
• Densidad: 7,43 g/cm³.
• Punto de ebullición: 2150°C.
• Punto de fusión: 1245°C.
• Descubridor: Johann Gahn (1774).

Yacimientos

• Países con mayores yacimientos: Sudáfrica, Ucrania, Bolivia, China.

Presencia y Usos

• Se encuentra en rocas.
• Se utiliza con el acero (aleaciones).
• Presente en alimentos: pan, cereales, fruta, etc.

Impacto Ambiental y Salud

• Emisiones industriales.
• Afecta a animales y plantas (inflamación en la pared celular).
• Problemas de salud (pulmonares, Parkinson).

Yodo (I)

Contexto Histórico

• Baumé (1792): observó su obtención a partir de sales de potasio + ácido sulfúrico.
• Courtois (1811): identificó un 'compuesto X' (yodo).
• 1813: logró aislarlo y se anunció el descubrimiento del yodo.

Propiedades y Usos

• Es un halógeno.
• Ayuda en el organismo: síntesis del colesterol, quema exceso de grasa, agilidad mental.
• Usado en: pinturas, colorantes, farmacéuticos.

Impacto Ambiental

• Es radioactivo.
• Perjudicial para el medio ambiente.
• Accidentes en plantas radioactivas sueltan grandes cantidades de yodo.

Litio (Li)

Contexto Histórico

• Johan August Arfwedson (1817): lo descubrió.
• 1818: se aisló por electrólisis.

Origen

• Formado en el Big Bang junto a hidrógeno y helio.

Propiedades

• Metal alcalino.
• Abundante en rocas, nunca libre debido a su gran reactividad.
• Electropositivo.
• Reacciona lentamente con el agua (comparado con potasio que se inflama o cesio que es explosivo).

Características

• Blanco, plateado, blando (usado en vidrio y cerámica).
• Soporta cambios de temperatura.

Impacto Ambiental

• Nocivo para el ecosistema (extracción) vs. bajo impacto en otras aplicaciones (ej. baterías).

Extracción

• Principalmente por evaporación (salmueras).

Cobre (Cu)

• Chile: Máximo productor mundial.
• Usos: Cotidiano, tecnología.
• Propiedades: Más tenaz después del hierro, más duro que el oro y la plata.

Proceso de Extracción General

• Exploración geológica.
• Extracción.
• Carguío.
• Transporte.
• Chancado.

Proceso Cobre Oxidado

• Lixiviación.
• Electro-obtención.
• Cátodos.

Proceso Cobre Sulfurado

• Molienda.
• Flotación.
• Fundición.
• Electro-refinación.

Combinaciones (Aleaciones)

• + Estaño = Bronce.
• + Zinc = Latón.
• Bronces de aluminio.

Propiedades Físicas y Químicas

• Valencias: 1, 2, 3, 4.
• Número atómico: 29.
• Punto de fusión: 1083°C.
• Punto de ebullición: 2567°C.