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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA ESCUELA DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA Y GEOTECNIA “ELEMENTOS QUIMICOS” CURSO : GEOQUIMICA UNIVERSIDAD : UNJBG GRUPO DE TRABAJO: Grupo 2 (GRUPO YURA)

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ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA

GEOLOGICA Y GEOTECNIA

“ELEMENTOS QUIMICOS”

CURSO : GEOQUIMICA

UNIVERSIDAD : UNJBG

GRUPO DE TRABAJO: Grupo 2 (GRUPO YURA)

DOCENTE : Ing. Gloria Choque Machaca

NOMBRES: Kennet J. Alarcón Poma 2013-39155

Carlos D. Huamani León 2013-39144

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Luis A. Calisaya Japura 2013-39142

Jean M. Marquina Paco 2013-39170

TACNA – PERÚ

ANTIMONIO

Etimología

El origen etimológico del antimonio proviene de los términos griegos anti y monos, que significa algo así como “el que no se encuentra solo”, pero la nominalización de su símbolo atómico (Sb) proviene del latín stibium, que significa “banco de arena gris brillante”. 

Origen

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 mena de antimonio es la antimonita (también llamada estibina), Sb2S3.

Propiedades físicas y quimicas

Nombre, símbolo, número atómico: Antimonio, Sb, 51 Dureza Mohs: 3 Estado ordinario: Sólido Densidad: 6697 kg/m3 Punto de fusión: 903,78 K (631 °C) Punto de ebullición: 1 860 K (1 587 °C) Estructura cristalina: romboédrica

Geoquímica

No muestra marcada preferencia por rocas máficas o silíceas. La concentración media del Sb en rocas ígneas varía entre 0.1 y 0.9 ppm.

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El antimonio se enriquece en fases tempranas de la diferenciación magmática en depósitos sulfurados, como los de la pirrotita y la pentlandita con rocas plutónicas.

Se acumula en pegmatitas junto con niobio y los óxidos del tantalio, en granodioritas así como en depósitos de sulfuros hidrotermales.

Los principales minerales en depósitos hidrotermales son la estibina (S3Sb2) y bournita (PbCuSbS).

Minerales

Los minerales más importantes del antimonio, son:

Sb nativo; Antimonita o estibina (Sb2S3) Kermesita (Sb2SO2) senarmonita Sb2O3 jamesoita, (Pb4FeS14Sb) boulangerita (Pb5Sb4S11)

sulfoantimonitas de cobre (Cu), plata (Ag) y níquel (Ni) de estos la estibina es el mineral más común y el principal de la mena.

Antimoniatos:

Ordoñesita (ZnSb2O6) Bystromita (MgSb2O6) Tripuhyita (FeSb2O6) Bindheimita (Pb2SbO6 (O,OH)) Romeita (Ca2Sb2O6 (O,OH,F)) Derbylita (Fe6Ti5Sb2O21) Swedenbborgita (NaBe4SbO7) Catoptrita (Mn13Al4Sb2Si2O28)

Uso

Respecto a sus usos en las actividades humanas, el antimonio en estado puro se emplea en la fabricación de determinadas partes de dispositivos semiconductores tales como diodos o detectores de infrarrojos. También se usa antimonio en ciertas aleaciones químicas, como por ejemplo en aleaciones con plomo, que se utilizan en la producción de baterías, materiales de baja fricción, armas, balas, revestimientos para cables y otros productos industriales. Otras formas derivadas del antimonio se emplean para hacer materiales como pinturas, vidrios o cerámicas, entre otras cosas.

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ESTAÑO

Etimología

Nos encontramos ante uno de los elementos más curiosos en lo referido a su etimología, pues dependiendo del lugar del mundo donde nos movamos, el estaño puede adquirir nombres tan diversos como "Tin" (inglés), o kασσίτερος ("kassiteros", en griego). En particular, la palabra estaño proviene del latín stannum, la cual se refería al elemento.

Κασσίτερος, en cambio, viene de ("Cassiterides", literalmente, islas de estaño en griego). La palabra Tin se cree que tiene origen en las primeras lenguas indoeuropeas, pero su etimología es hoy en día un misterio.

Origen

La formación de la casiterita está enlazada con las pegmatitas, donde se encuentra junto con la muscovita, la albita, el Cuarzo, etc, así como filones hidrotermales.

Propiedades físicas y químicas

Nombre, símbolo, número: Estaño, Sn, 50 Dureza Mohs: 1,5 Estado ordinario: Sólido

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Densidad: 7365 kg/m3 Punto de fusión: 505,08 K (232 °C) Punto de ebullición: 2 875 K (2 602 °C) Estructura cristalina: Tetragonal

Geoquímica

En la naturaleza es marcadamente siderófilo, aunque muestra características de calcófilo y litófilo. El mineral más común es la casiterita.

El estaño es relativamente raro en la corteza (0.004% o 3 ppm) siguiendo a elementos relativamente “exóticos” como hafnio y disprosio.

Su concentración en la corteza terrestre esta usualmente asociada con granitos, pero es algo enigmática es muy abundante en algunos lugares y extremadamente raros en otros.

El contenido promedio de estaño en basaltos es de solo 4 ppm el granito contiene en promedio 80 ppm y el greisen llega hasta 8000 ppm. 14

El estaño no se asocia fácilmente con otros elementos así la lista de posibles minerales es pequeña, y aparte de la casiterita la mayor parte de ellos son raros

Minerales

La casiterita es un mineral extremadamente resistente a la meteorización y erosión por lo que es encontrado en depósitos de placeres aluvial y litoral.

Estannita Cu2SnFeS4 Teallita PbSnS3 Montesita PbSn4S5 Cilindrita Pb3Sn4Sb2S14 Franckeita Pb6Sn3Sb2S14 Casiterita SnO2 Nordenskioldina CaSnB2O6 Estokesita CaSnSi3O92H2O Arandasita Sn5Si3O164H2O

Uso

Se usa como protector del cobre, del hierro y de diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva.

También se usa para disminuir la fragilidad del vidrio. Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos y

pigmentos. Se usa para realizar bronce, aleación de estaño y cobre. Se usa para la soldadura blanda, aleado con plomo. Se usa en aleación con plomo para fabricar la lámina de los tubos de

los órganos musicales.

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Tiene utilidad en etiquetas. Recubrimiento de acero. Se usa como material de aporte en soldadura blanda con cautín, bien puro o

aleado. La directiva RoHS prohíbe el uso de plomo en la soldadura de determinados aparatos eléctricos y electrónicos.

El estaño también se utiliza en la industria de la cerámica para la fabricación de los esmaltes cerámicos. Su función es la siguiente: en baja y en alta es un opacificante. En alta la proporción del porcentaje es más alto que en baja temperatura.

Es usado también en el sobretaponado de botellas de vino, en forma de cápsula. Su uso se extendió tras la prohibición del uso del plomo en la industria alimenticia. España es uno de los mayores fabricantes de cápsulas de estaño.

ZINC

Etimología

De la palabra alemana "zink" nombre con el que se designaba a uno de los metales presentes en el latón (aleación de cobre y zinc) o también de la palabra alemana "zinke" (punta aguda) por la forma que adoptaba al depositarse en los altos hornos.

Origen

El mineral de zinc más común es la esfalerita, ZnS. El zinc metálico se produce por la primera tostación del mineral en aire para formar su óxido

2ZnS(s) + 3O2(g) -> 2ZnO(s) + CO(g).

Luego, se reduce el óxido de zinc por calentamiento con coque (carbón,) que produce el vapor de metal. El vapor se condensa en forma líquida y se enfría para formar el metal sólido

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ZnO(s) + C(s) -> Zn(g) + CO(g).

El hecho de que la temperatura requerida para la reducción esté por encima del punto de ebullición del zinc (907°C) retrasó el descubrimiento del zinc. 

Propiedades físicas y químicas

Elemento químico de símbolo Zn, Número atómico 30 Peso atómico 65.37. Sistema de cristalización es hexagonal. Es un metal maleable, dúctil y de color gris. Se funde a 420ºC (788ºF) y hierve

a 907ºC (1665ºF). Su densidad es 7.13 veces mayor que la del agua. El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata.

Geoquímica

En la corteza terrestre, las concentraciones de mena están casi exclusivamente restringidas a cuerpos de sulfuros.

En la secuencia de rocas ígneas el Zn ocurre como traza de minerales comunes. El Zn +2 se halla generalmente con el hierro ferroso y aparentemente compiten con él durante el fraccionamiento.

Los magmas con contenidos de sulfuros que se separan en las primeras etapas de la diferenciación son pobres en zinc.

Solo en sulfuros asociados con cuerpos hidrotermales muy tardíos son ricos en zinc, usualmente junto con cobre y plomo. Esto da evidencia posterior que la afinidad del Zn por la fase de sulfuros no es general y se manifiesta solo en ciertas circunstancias.

Minerales

Esfalerita ZnS Zincita ZnO Franklinita (Mn, Zn) Fe2O4 Calcofanita (Mn, Zn) Mn2O5. 2H2O Adamita Zn3 (AsO4)(OH) Heterolita ZnMn2O4 Smithsonita ZnCO3 Esteleita ZnSe Wurtzita ZnS Gahnita ZnAl2O4

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Monheimita (Zn Fe) CO3

Uso

Se utiliza como reductor. Se emplea, en grandes cantidades, para el galvanizado (zincado) de otros

metales como el hierro e impedir su corrosión. Se emplea para obtener numerosas aleaciones: latones, plata alemana, etc. Al

adicionar al zinc pequeñas cantidades de aluminio y cobre se aumenta su solidez; por ejemplo, la aleación denominada Prestal(R) que contiene un 22 % de aluminio es más fuerte que el acero y tan fácil de moldear como un plástico. El zinc metálico se usa para fabricar pilas secas y para proteger estructuras de hierro de la corrosión, utilizando el zinc como ánodo de sacrificio, a causa de las posiciones relativas del zinc y el hierro en la serie electroquímica.

El óxido de zinc (color blanco) se utiliza en manufactura de pinturas (blanco de zinc), relleno de materiales de caucho, cosméticos, productos farmacéuticos, recubrimiento de suelos, plásticos, tintas, jabones, baterías, productos textiles y equipos eléctricos.

El sulfuro de zinc es un sólido blanco que, por adición de pequeñas impurezas de cobre o plata, produce fosforescencia al iluminarlo. Se utiliza en señales luminosas, pantallas de rayos X y de TV y luces fluorescentes.

El cloruro de zinc se emplea como deshidratante.

ARSENICO

Etimología

De la palabra griega "arsenikon". Desde la antigüedad se utilizaba un pigmento con el que se fabricaba pintura de color amarillo y que los griegos asociaban al sexo masculino, por lo cual le daban el nombre de arsenikon, que provenía de "arsen" que significaba varonil. Los romanos lo llamaron "oropimente", del latín auripigmentum; es decir, pigmento áureo o pigmento de oro, llamado así por su color amarillo.

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Origen

Se cree que fue obtenido por Alberto Magno calentando jabón junto con oropimente (trisulfuro de diarsénico).

Propiedades físicas y químicas

Nombre, símbolo, número: Arsénico, As, 33 Masa atómica: 74,92160 u Dureza Mohs: 3,5 Estado ordinario: Sólido Densidad: 5727 kg/m3 Punto de fusión: 887 K (614 °C) Punto de ebullición: 1 090 K (817 °C)

Geoquímica

El arsénico es un elemento raro pero ubicuo de parte superior de la litosfera. El promedio de abundancia de arsénico en rocas ígneas es de orden de 5 ppm.

Es el 52º elemento en abundancia de la corteza terrestre con 2 ppm (5·10-4 %). El arsénico se encuentra en forma nativa y, principalmente, en forma de sulfuro en una gran variedad de minerales que contienen cobre, plomo, hierro (arsenopirita o mispickel), níquel, cobalto y otros metales.

Según datos del servicio de prospecciones geológicas estadounidense (U.S. Geological Survey) las minas de cobre y plomo contienen aproximadamente 11 millones de toneladas de arsénico, especialmente en Perú y Filipinas, y el metaloide se encuentra asociado con depósitos de cobre-oro en Chile y de oro en Canadá.

Minerales

Se ha identificado arsénico productivo en 160 minerales, varios de los cuales han sido clasificados por Dana. Durante el proceso de separación química, la concentración de arsénico es baja en lo sulfuros magmáticas tempranos, haciendo que su concentración llegue a ser más significante en los sulfuros magmáticos tardíos.

Dimorfita As4S3 Arsenopirita (FeAsS) Cobaltita (CoAsS) Lautita (CuAsS) Paraammelsbergita (NiAs2) Saffolorita (CoAs2) Rejalgar As4S4 Oropimente (As2S3) Skutterudita (CoAs3) Maucherita (Ni11As8) Algodonita (Cu1-xAsx (x ≈ 0.15)) Tennantita (Cu12As4S13)

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Enargita (Cu3AsS4) 17 Loellingita (FeAs2) Rammelsbergita (NiAs2) Niquelina (NiAs)

Uso

El arsénico se utiliza en los bronces, en pirotecnia y como dopante en transistores y otros dispositivos de estado sólido.

El arseniuro de galio se emplea en la construcción de láseres ya que convierte la electricidad en luz coherente.

El óxido de arsénico (III) se emplea en la industria del vidrio, además de como veneno.

La arsina (trihidruro de arsénico) es un gas tremendamente venenoso. Los sulfuros de arsénico; por ejemplo, el oropimente, se usan como colorantes.

MANGANESO

Etimología

El Manganeso proviene de la Pirolusita, que proviene del griego pyrós,  fuego ylisis, descomposición.

Origen

Nunca se encuentra en la naturaleza en estado nativo. Debido a su gran

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afinidad por el oxígeno generalmente se presenta en forma de óxidos y también en la de silicatos y carbonatos. La mena de este mineral mayormente utilizadas en la industria es la Pirolusita (MnO2), de un 63% de manganeso, pero se usan otras como la braunita (MnS12O3) de 69%, la rodonita, la rodocrusita, etc.

Propiedades físicas

Densidad 7.43 Punto de ebullición 2150 Punto de fusión 1245

El manganeso es un metal de transición blanco grisáceo, parecido al hierro. Es un metal duro y muy frágil, refractario y fácilmente oxidable. El manganeso metal puede ser ferromagnético.

Propiedades químicas

Número atómico. 25 Electronegatividad. 1.5 Radio atómico 1.26 Masa atómica (g/mol) 54.938

Geoquímica

Es el duodécimo elemento más abundante en la corteza terrestre y está ampliamente distribuido, 1400ppm; en el océano 0.002ppm.

Se encuentra en cientos de minerales, aunque sólo una docena tiene interés industrial. También se ha encontrado en nódulos marinos, en donde el contenido en manganeso oscila entre un 15 y un 30%, y en donde sería posible extraerlo.

Los países con mayores yacimientos de minerales de manganeso son Sudáfrica, Ucrania, Bolivia y China.

El metal se obtiene por reducción de los óxidos con aluminio, y el ferromanganeso se obtiene también reduciendo los óxidos de hierro y manganeso con carbono.

Minerales

pirolusita (MnO2) psilomelana (MnO2·H2O) manganita(MnO(OH)) braunita (3Mn2O3·MnSiO3), rodonita (MnSiO3) rodocrosita (MnCO3) hübnerita (MnWO4)

Uso

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La composición química del mineral de manganeso determina sus diferentes usos industriales.

El manganeso se consume principalmente en la industria siderúrgica, en la fabricación de baterías secas, y en usos químicos, en la producción de acero, aleaciones ferro- manganeso y como agente purificador, pues como ya se dijo, su gran avidez por el oxígeno y por el azufre, se aprovecha para librar al mineral de hierro de esas impurezas, decolorante del vidrio, obtención de sales de manganeso, entre otras.

NIQUEL

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Etimología

De la palabra alemana "kupfernickel", nombre puesto por los mineros y que significaba "el diablo del cobre" (falso cobre), ya que se encontraba en menas muy parecidas a las del cobre; pero, de las cuales era casi imposible extraer metal alguno. Después de descubrirlo, para abreviar su nombre, se le llamó níquel.

Origen

El níquel aparece en forma de metal en los meteoritos junto con el hierro (formando las aleaciones kamacita y taenita). También se encuentra en el núcleo de la Tierra junto al hierro, iridio y osmio, formando con estos tres metales una aleación de estructura metálica. Combinado se encuentra en minerales diversos como garnierita, millerita, pentlandita y pirrotina.

Propiedades Químicas

Símbolo: Ni Peso atómico: 58.71 Numero Atómico: 28 Punto de fusión: 1453°C Punto de ebullición:2730°C Estructura cristalina: su forma es hexagonal.

Propiedades Físicas

Maleable. Dúctil Tenaz. Ligeramente magnético. Blanco de plata Muy buen conductor de calor y electricidad Ferromagnético a temperaturas ordinarias; se vuelve paramagnético a

temperaturas elevadas.

El níquel se disuelve rápidamente en ácido nítrico y en agua regia y es atacado lentamente por el ácido sulfúrico.

Geoquímica

Geoquímicamente el níquel es siderófilo y se puede juntar con el hierro metálico donde este se encuentre presente.

El níquel ocurre en el núcleo de la tierra, junto con otros elementos siderófilos.

En el manto la concentración de Ni es solo de 0,02%.

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La alta afinidad de níquel con el azufre ocurre frecuentemente en segregaciones magmáticas o metamórficas de cuerpos de sulfuro.

En segregaciones de sulfuros de la fase magmática temprana, el níquel se encuentra asociado en incremento con la pentlandita-pirrotita (La pentlandita (Ni,Fe)9S8, es la principal mena metálica)

El níquel también ocurre como minerales de sulfuros y arseniuros en las segregaciones magmáticas tardías en vetas metalíferas. Los minerales importantes son: nicolita, breithaupita, millerita, rammelsbergita, gersdorffita y ullmannita.

Las rocas ígneas contienen pentlandita, pirrotita y pirita, las cuales están relacionadas al Ni. El níquel está incorporado dentro de la estructura de los silicatos.

Tiende a concentrarse en rocas máficas y ultramáficas, principalmente el olivino, piroxeno e hiperstena de origen ígneo.

Los silicatos de níquel son muy raros y solo la garnierita tiene algún valor como yacimiento.

Minerales

Minerales Primarios

o Breithaptita NiSb o Millerita NiS o Nicolita NiAs o Pentlandita (Fe,Ni)9S8 o Rammelsbergita (Ni,Co)As2 o Orcelita Ni2As

Minerales Secundarios

o Annabergita (Ni,Co)3(AsO4)28H2O (producto oxidación de arsenídos de Ni) o Garnierita (Ni,Mg)3Si4O5(OH)4 o Nepouita (clorita niquelífera) o Pimelita (Ni,Mg)3Si4O10(OH)2

Usos

Aproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero

inoxidable austenítico y otro 12% en superaleaciones de níquel. El restante 23% se

reparte entre otras aleaciones, baterías recargables, catálisis, acuñación de moneda,

recubrimientos metálicos y fundición:[cita  requerida]

Alnico, aleación para imanes.

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El mu-metal se usa para apantallar campos magnéticos por su elevada

permeabilidad magnética.

Las aleaciones níquel-cobre (monel) son muy resistentes a la corrosión,

utilizándose en motores marinos e industria química.

La aleación níquel-titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de efecto térmico de

memoria (metales) y se usa en robótica, también existen aleaciones que

presentansuperplasticidad.

Crisoles de laboratorios químicos.

Níquel Raney: catalizador de la hidrogenación de aceites vegetales.

Se emplea para la acuñación de monedas, a veces puro y, más a menudo, en

aleaciones como el cuproníquel.

El metal es la opción más económica para hacer oro blanco. El níquel, un metal

blanco y de tonalidad mate y de tacto suave, es un metal que encuentra mucha

facilidad para «blanquear» a otros metales. Esto se traduce en que un mínimo de

30% de níquel en masa puede dar una apariencia plateada a la aleación. Por

ejemplo en aleaciones de cobre, incluso con un 40% en masa de zinc o aluminio el

metal sigue teniendo una coloración dorada, mientras que con un sólo 30% de

níquel en masa adquiere su característico tono blanco.

Es posible encontrarlo en joyería actualmente, pero no se recomienda su uso, ya

que es cancerígeno y altamente tóxico. El níquel ha sido vetado en numerosos

estados, donde su uso se ve cada vez más reducido. Se halla sobre todo en

perforaciones corporales y joyería de acero inoxidable, donde suele representar

alrededor del 13% en masa. Estos aceros no son peligrosos para la salud puesto

que son inertes químicamente y no reaccionan. Sin embargo el uso de una joya

enchapada en níquel (típico de las joyas de fantasía) sí puede presentar un riesgo

serio de alergia o infección, pero ambos casos son raros.

Se utiliza níquel para fabricar los volantes de los relojes mecánicos, no todos pero

la mayoría de los relojes rusos antiguos y algunos suizos

PLATA

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Etimología

Del adjetivo "plattus", procedente del latín medieval, significando "ancho, aplanado" y se utilizó para nombrar los lingotes del metal que los romanos habían llamado "argentum" (el origen del símbolo Ag viene de la palabra latina "argentum" que significaba "plata").

Origen

La plata se encuentra nativa, combinada con azufre (argentita, Ag2S), arsénico (proustita, Ag3AsS3), antimonio (pirargirita, Ag3SbS3) o cloro (plata córnea, AgCl), formando un numeroso grupo de minerales de plata. El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, oro, plomo y plomo-cinc de México, Canadá, el Perú y los EE. UU.

Propiedades Químicas

Símbolo: Ag Peso atómico: 107.88 Numero Atómico: 47 Su densidad es 10.53 Punto de fusión 961º C Punto de ebullición es 2180 ºC.

Propiedades Físicas

Cuando está pura, es suave (dureza de Mohs =3 ) Maleable Dúctil.

Geoquímica

Concentraciones de alrededor de 0.2 ppm en promedio de rocas de la corteza. La plata es fuertemente de tendencia calcófila como se observa por la

abundancia de sus minerales.

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Durante la diferenciación de magmas, la plata es concentrada dentro del último periodo de los minerales, o depositada por asociaciones de soluciones hidrotermales.

El enriquecimiento supergénico de las porciones superiores de depósitos de sulfuros es común.

Los minerales de plata comúnmente se oxidan como sulfatos de plata durante el intemperismo.

La plata puede ser disuelta y transportada lejos por aguas superficiales y subterráneas.

Minerales

Minerales Primarioso Argentita Ag2S o Acantita Ag2S o Pirargirita Ag3SbS3 o Proustita Ag5AsS3 o Estefanita Ag3SBS4 o Matildita AgBiS2 o Andorita PbAgSb3S6 o Silvanita AuAgTe2 o Hesita Ag2Te o Petzita Ag3AuTe2 o Cerargirita AgCl o Polibasita (Ag, Cu)16Sb4S12 o Miarggirita AgSbS2 o Dicrasita Ag3Sb o Estromeyrita AgCuS.

Usos

La plata de ley se emplea en joyería, platería, etc. Esta aleación contiene un 92,5 % de plata y el resto cobre y algún otro metal.

Otras aleaciones se emplean en odontología. Se emplea en aleaciones para soldadura, contactos eléctricos, baterías

de plata-zinc y de plata-cadmio. Se utiliza para efectuar pintura con plata para circuitos impresos. Se usa para la fabricación de espejos. Se deposita por varios métodos:

deposición química, electrolítica o evaporación. Los haluros de plata se emplean ampliamente en fotografía, ya que se

descomponen fotoquímicamente en plata y el halógeno. El fulminato de plata, AgCNO, es un potente explosivo. El cloruro de plata (blanco) tiene propiedades ópticas interesantes:

puede hacerse transparente; es un cemento del vidrio.

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El yoduro de plata se emplea como germen de nubes para producir lluvia.

El nitrato de plata se emplea para la obtención de los haluros. También se usa para la fabricación de cristales fotocrómicos.

MERCURIO

Etimología

Debido a la movilidad del metal, se le asignó el nombre del Dios Mercurio -alado e inquieto mensajero-. (El origen del símbolo Hg proviene de la palabra latina "hydrargyrum", que significa "plata líquida", aludiendo al aspecto plateado del metal y a su estado líquido a temperatura ambiente).

Origen

El mercurio era conocido por los antiguos chinos e hindúes, antes del 2000 a.C.; encontrado en tumbas egipcias datadas del 1500 a.C. Se usaba para formar amalgamas con otros metales sobre el año 500 a.C. los griegos usaban el mercurio para fabricar pomadas y los romanos para fabricar cosméticos.

Propiedades Químicas

Símbolo Hg Número atómico 80 Peso atómico 200,59 Densidad (20°C) 18,5462, Estado natural líquido. Temperatura de fusión 38.87°C Calor de fusión (15°C) 2,82 cal/g

Propiedades Físicas

Estado ordinario: Líquido Densidad: 13579,04 kg/m3 Punto de fusión : 234,32 K (-39 °C) Punto de ebullición: 629,88 K (357 °C) Entalpía de vaporización: 59,229 kJ/mol

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Entalpía de fusión: 2,295 kJ/mol Presión de vapor: 0,0002 Pa a 234 K

Geoquímica

El Hg es calcófilo, muestra una gran similitud con el Cd. El Clarke del Hg es aún incierto:

o Corteza terrestre: o 0,0 ppm Clarke y Washington (1924) o 0,05ppm Fersman (1939) o 0,077 ppm Vinogradov (1949)

Suelos: El cinabrio no se altera fácilmente y se puede encontrar como un mineral detrítico. Sin embargo, debido a su fragilidad desaparece luego de una corta transportación (en pocos km).

Atmósfera: La atmósfera terrestre contiene cantidades relativamente grandes de Hg como consecuencia de los procesos metalúrgicos industriales, evaporación natural, erupciones volcánicas y humo de carbón.

Biosfera: Se ha detectado presencia de dispersión de mercurio en animales y algas marinas. La biogeoquímica del Hg es aún desconocida.

Aureolas o coronas: Las aureolas de dispersión son útiles en la prospección. Ellas pueden ser primarias o secundarias. Esta última puede ser el resultado de un agente de dispersión mecánica o una diseminación de mercurio en un estado gaseoso disuelto.

Minerales

El único mineral común es el cinabrio. Puede ser primario o un producto de alteración de sulfuros básicos que contienen Hg Los otros minerales son rarezas mineralógicas, entre las cuales, el oxisal revela condiciones climáticas áridas. El mercurio nativo es frecuentemente un producto de oxidación del cinabrio.

Hg nativo Hg Cinabrio HgS Metacinabrio HgS Tiemannita HgSe Coloradoita HgTe Livingstonita HgSb4S7 Aquerita HgAgx Kongsbergita HgAg Potarita Hg2Pd3 Amalgama Hg3Au2 Calomel Hg2Cl2 Coccinita HgI2 Montroydita HgO Magnolita Hg2TeO4 Eglestonita Hg2OCl2 Kleinita Hg2N(Cl,SO4)xH2O Terlinguaita Hg2OCl

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Mosesita Hg6(NH)3)2Cl2(SO4)(OH)4 Schuetteita HgSO4.2H2O

Usos

Se emplea en laboratorios para termómetros, barómetros, bombas de difusión y otros instrumentos.

Se utiliza para fabricar lámparas de vapor de mercurio para iluminación y en anuncios luminosos e interruptores líquidos.

Se usa para fabricar pesticidas, como cátodo para la electrólisis de cloruros alcalinos, para amalgamas dentales, pinturas antisuciedad, baterías y como catalizador.

El cloruro mercurioso (calomelanos) se emplea en medicina, como insecticida y en la fabricación de electrodos de calomelanos.

El fulminato de mercurio se utiliza como detonador en explosivos. El sulfuro mercúrico se emplea como pigmento: pinturas, cera de lacrar.

TUNGTENO

Etimología

El elemento, según los países, recibe el nombre de tungsteno o de wolframio. En países de habla inglesa y francesa se emplea el nombre de tungsteno (del sueco "tung sten" - piedra pesada -, aludiendo a la mena pesada donde se encontró).  El nombre wolframio procede del alemán, de la wolframita, mineral donde los hermanos Elhuyar encontraron el elemento.

Origen

En 1779, Peter Woulfe estudió el mineral wolframita y concluyó que debía contener una nueva sustancia. En 1781, Scheele encontró que se podía obtener un nuevo ácido (llamado tungsténico) a partir del mineral scheelita. Scheele y Berman sugieren la posibilidad de poder obtener un nuevo metal por reducción del ácido con carbón. En 1783, los hermanos Elhuyar encontraron que el ácido obtenido de la wolframita era idéntico al de Scheele y, en este mismo año, obtuvieron el elemento por reducción del ácido con carbón.

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Propiedades Químicas

Símbolo W Punto de fusión alto Numero atómico 74 Peso atómico 183,93 Dureza de 6,5 a 7,5 (escala de Mohs). Punto de fusión 3410 °c Punto de ebullición 5900°c.

Propiedades Físicas

Estado ordinario: sólido Densidad: 19250 kg/m3 Punto de fusión : 3695 K (3422 °C) Punto de ebullición: 5828 K (5555 °C) Entalpía de vaporización: 82456 kJ/mol Entalpía de fusión: 35,4 kJ/mol Presión de vapor: 4,27 Pa a 3680 K

Geoquímica

El elemento es muy estable en presencia de minerales ácidos debido a la formación de un estado pasivo.

La geoquímica de este elemento no está particularmente bien documentada. Su concentración promedio de la corteza de la tierra es de orden 1 ppm.

Las concentraciones minerales se encuentran en un número según de situaciones geológicas diferentes, pero todos pueden desarrollarse con las intrusiones graníticas.

El elemento parece concentrarse dentro de los magmas residuales graníticos. De acuerdo a su composición geoquímica, el tungsteno es fuertemente litofilo y

escasamente siderofilo, sin tendencia calcofila. Los constituyentes volátiles del magma granítico como el agua y los

compuestos de boro, flúor y cloro, actúan como flujos poderosos (mineralizante) y portadores para la disposición de tungsteno.

El magma granítico, puede volverse magma residual para formar pegmatitas y las vetas pueden desarrollar a partir de la solución de tungsteno.

El tungsteno se forma bajo condiciones de temperatura media a alta por emanaciones gaseosas o soluciones hidrotermales.

Raramente se encuentra como sulfuro, mientras casi siempre ocurre como metal de tustato. La wolframita (Fe, Mn) WO4 y la scheelita CaWO4 son los minerales de la menas más comunes.

Minerales

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Grupo de la wolframita que incluye a los siguientes minerales:

Wolframita : (Fe, Mn) WO4 con 20% a 80% Mn WO4 Ferberita : Fe WO4 con menos de 20% MnWO4 Hubnerita : Mn WO4 con menos de 20% Fe WO4

Otros minerales de este grupo, pero económicamente sin importancia son:

Reinita : Fe WO4 el pseudoformas según la scheelita. Ferritungstita : FeO WO3 (6H2O) Tungstita : WO3 H2O o H2 WO4 (meymacite) Thorotungstita: [2 WO3.H2O+ (Th2.ClO2, ZrO2) H2O] Russelita : BiO3. WO3 Tungomelano: 1a3% WO3 con los óxidos de Mn, Ba, K, y agua.

El grupo de la scheelita

scheelita :CaWO4(80,6% WO3,63,9%W)

Otros minerales de este grupo, pero económicamente sin importancia son:

Powelita : CaMoO4 Wulfenita : PbMoO4 Cuprotungtita: WS2 El holandita : BaMn7O14 por encima del 6% WO3.

Usos

El wolframio y sus aleaciones se emplean en filamentos de lámparas eléctricas, tubos electrónicos y de televisión y en la técnica de evaporación de metales.

Se utiliza como blanco de rayos X. Se emplea en bobinas y otros elementos de calefacción de hornos eléctricos y

otros materiales que requieren trabajar a altas temperaturas y ser resistentes a la corrosión.

Se usa en la industria aeronáutica: cabezas de cohetes, motores. Los wolframatos de calcio y de magnesio se emplean en luces fluorescentes. El wolframato sódico se utiliza para fabricar tejidos incombustibles. El carburo de wolframio tiene gran importancia para trabajar los metales: corte,

tornos, minerías, petróleo, etc. El disulfuro de wolframio es un lubricante seco empleado a altas temperaturas. El trióxido de wolframio se usa en pinturas y cerámica.

 

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CROMO

Etimología

De la palabra griega "chroma", que significa "color",  llamado así por los numerosos compuestos coloreados de cromo que se conocen.

Origen

En 1798, Vauquelin estaba analizando un mineral que había sido descubierto en Siberia. Consiguió del mismo unos hermosos compuestos rojos y amarillos, que se volvían de un brillante color verde cuando se le añadían determinados productos químicos. De estos compuestos extrajo el óxido de un nuevo metal y, calentando el óxido con carbón vegetal, aisló trozos del metal en sí. 

Propiedades Químicas

Número atómico: 24 Valencia: 2,3,4,5,6 Estado de oxidación: +3 Electronegatividad: 1,6

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Radio covalente (Å): 1,27 Radio iónico (Å): 0,69 Radio atómico (Å): 1,27 Configuración electrónica: [Ar]3d54s1 Primer potencial de ionización (eV): 6,80

Propiedades Físicas

Estado ordinario: Sólido Densidad: 7140 kg/m3 Punto de fusión : 2130 K (1857 °C) Punto de ebullición: 2945 K (2672 °C) Entalpía de vaporización: 344,3 kJ/mol Entalpía de fusión:16,9 kJ/mol Presión de vapor:990 Pa a 2130 K

Geoquímica

Agua: En los sistemas acuáticos, la toxicidad de los compuestos solubles del cromo varía según la temperatura, pH y dureza del agua, y según las especies de organismos que los pueblan. Los compuestos del cromo (VI) se disuelven con facilidad, pero en condiciones naturales y en presencia de materia orgánica oxidable, se reducen rápidamente a compuestos cromo (III) más estables y menos hidrosolubles

Suelo: La movilidad del cromo en la pedosfera solamente puede evaluarse si se consideran la capacidad de adsorción y reducción de los suelos y de los sedimentos. Los hidróxidos de cromo (III), una vez sedimentados y fijados en el sedimento acrático, difícilmente vuelven a movilizarse, dado que la oxidación de los compuestos de cromo (III) para formar compuestos de cromo (VI) prácticamente no ocurre en forma natural. El cromo (VI), aun en concentraciones relativamente bajas, ya resulta tóxico, siendo el pH del suelo un facto fundamental. El uso de abonos fosfatados incrementa el ingreso de cromo al suelo.MINERALES

Usos

Obtención de acero inoxidable. Obtención de ferrocromo, aleación de hierro y cromo, con una buena

resistencia a la corrosión.

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Para el cromado, con lo cual se obtienen superficies duras y brillantes que impiden la corrosión.

Se usa para dar a las esmeraldas un color verde. Es el responsable del color verde de las esmeraldas y del color rojo de los rubíes.

La cromita, FeCr2O4, se emplea para la obtención de materiales refractarios para fabricar ladrillos y moldes, ya que tiene alto punto de fusión, moderada dilatación y estabilidad.

Los cromatos y dicromatos son sustancias iniciales para la preparación de colorantes, inhibidores de la corrosión, fungicidas, esmaltes cerámicos.

El cromato de plomo, amarillo, se usa como colorante. El óxido de cromo (III) es muy duro, se emplea en el coloreado de vidrios y

porcelanas (color verde) y tiene muchas aplicaciones como catalizador. El dióxido de cromo es un material ferromagnético utilizado para recubrimiento

de las cintas de cassette de "cromo" ya que responde mejor a los campos magnéticos de alta frecuencia que las cintas tradicionales de "hierro" (Fe2O3).

VANADIO

Etimología

El nombre procede de la diosa de la belleza Vanadis en la mitología escandinava.

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Origen

Manuel del Río lo descubrió en México en 1801. A sugerencias de un químico francés se retractó creyendo que lo había confundido con otro elemento: el cromo. En 1830, Sefström descubre un elemento nuevo y Wöhler demuestra que es el mismo que el descubierto por del Río. En 1867 Roscoe lo obtuvo puro, reduciendo el cloruro con hidrógeno.

- Propiedades químicas Símbolo: V Peso atómico: 50,95 Número Atómico: 23 Punto de fusión: 1715 ºC Punto de ebullición: 3000 ºC

- Propiedades físicas Densidad: 6,13 g/cm3 Color: Gris plateado Volumen atómico: 8,34 cm3/mol

Geoquímica El vanadio está concentrado en muchos sedimentos bituminosos,

sapropelitas petróleos y carbones. En compuestos orgánicos (porfirinas) el vanadio remplaza al Mg (clorofila).

El vanadio está concentrada en rocas basálticas como gabros, noritas y anortositas. En depósito de mena su concentración varía; en menas de titanomagnetita, las cuales contienen un 0,4-1,9% de coulsonita en promedio, el máximo contenido de V2O3 es 8,8%.

Minerales

o MINERALES PRIMARIOS

Patronita VS4

Sulvanita Cu3VS4

Colusita Cu3(As, Fe, Sn, V, Te) S4

Coulsonita (Fe, V)3 O4

Vanadinocker V2 O5

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o MINERALES SECUNDARIOS

Montroseita (V, Fe) OOH o V2 O5Fe2.7V2O.4H2O

Vanadinita Pb3Cl (VO4)3

Decloisita Pb (Zn, Cu)(VO4)OH

Moltramita Pb (Cu, Zn)(VO4)(OH)

Carnotita K2 (UO2)2(VO4)2.3H2O

Tyuyamunita Ca (UO2)2(VO4)2.nH2O

Usos

Recubrimiento de las barras de combustible de reactores nucleares, por su baja sección de captura de neutrones.

Producción de acero de gran tenacidad para herramientas especiales: duras y resistentes a la corrosión. Se obtiene una aleación con 86% de vanadio, 2% de hierro y 12% de carbono, llamada ferrovanadio.

Se utilizan hojas de vanadio como agente de unión para recubrimiento del acero con titanio.

El pentaóxido de divanadio se usa en cerámica y como catalizador en la fabricación del ácido sulfúrico.

La mezcla vanadio-galio se usa para producir imanes superconductores con campos de 175000 gauss.

ORO

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- ETIMOLOGIALa palabra «oro» proviene del latín aurum (rastro metálico proveniente del Trilóbito).

- ORIGENConocido y muy valorado desde tiempos muy antiguos. Existen inscripciones egipcias que datan del 2600 a.C. describiendo el oro. El oro también es mencionado muchas veces en el Viejo Testamento.El oro puede encontrarse en estado nativo en forma de pepitas, en el agua del mar o en los barros anódicos del procesado del cobre.

- PROPIEDADES QUIMICAS Símbolo: Au Peso atómico: 196,967 Numero Atómico: 79 Punto de fusión: 1063°C Sistema de cristalización: isométrico

- PROPIEDADES FISICAS Muy maleable. Muy dúctil Color: amarillo, llegando a palidecer según contenido de plata. Insoluble en ácidos ordinarios. Soluble en agua regia

- GEOQUIMICA Distribuido ampliamente, aparece de manera dispersa en muchas

rocas comunes, en aguas oceánicas y en la litosfera. El oro es siderófilo, y está concentrado en el núcleo del Hierro-níquel. Se encuentra como metal nativo. Forma frecuentemente depósitos de placeres, de gran importancia

económica. En condiciones normales de intemperismo, el oro es químicamente

inerte y tiende a persistir como metal nativo en afloramientos lixiviados de minerales y placeres.

- MINERALES

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o MINERALES PRIMARIOS

Oro nativo Calaverita AuTe2

o MINERALES SECUNDARIOS

Krenerita ((Au,Ag)Te2)

Silvanita AuAgTe2Petzita (Ag3AuTe3)

- USOS Se emplea para fabricar monedas y es el patrón del sistema monetario de

muchos países. Se utiliza en joyería y decoración. Para ello suele estar aleado con otros

metales, principalmente: plata y cobre. Se usa en odontología. Se emplea en electrónica. Se emplea para recubrir satélites artificiales ya que es un buen reflector de

la radiación infrarroja y es bastante inerte. El ácido cloroaúrico, AuHCl4, formado al tratar oro con agua regia se utiliza

en fotografía.

El orotiomalato de disodio se administra intramuscularmente para el tratamiento de la artritis.

El isótopo 198Au se emplea para el tratamiento del cáncer.

MOLIBDENO

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- ETIMOLOGIADe la palabra griega "molybdos" que significa "plomo", pues la molibdenita (sulfuro de molibdeno (IV)) se confundía con minerales de plomo.

- ORIGENSe obtuvo, de forma impura, calentando el mineral con carbón. Se obtiene como subproducto de la minería del cobre y wolframio.

- PROPIEDADES QUIMICAS Símbolo: Mo Peso atómico: 95,94 Número Atómico: 42 Punto de fusión: 2623 ºC Punto de ebullición: 4639 ºC

- PROPIEDADES FISICAS Metal muy dura. Color: Blanco plateado. Dúctil y excesivamente duro. Maleable

- GEOQUIMICA En rocas basálticas de la Tierra, la abundancia es 2-4 ppm y en rocas

graníticas 2,3 ppm. Los nódulos de manganeso están concentrados abundantemente en

ciertas pareas del fondo marino con contenidos por encima de 1000 ppm hasta 3000 ppm.

Los magmas graníticos (riolitas) llevan 7 ppm de Mo. Por otro lado, los magmas basálticos tienen alrededor de 2 ppm, y las mesetas de basalto tienen alrededor de 4 ppm de Mo.

- MINERALES

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o MINERALES PRIMARIOS

Molibdenita MoS2

Molibdita (MoO3)

Wulfenita (PbMoO4)

Powellita (CaMoO4)

o MINERALES SECUNDARIOS

Ilsemannita (Mo3O8nH2O)

Chillagita Pb ((Mo,W)O4)

Koechlinita (BiO)2(MoO4)

Lindgrenita Cu3 (MoO4) (OH)2

Ferrimolibdnita Fe2 (MoO4)3.8H2O.

- USOS Aleado, proporciona dureza y elimina la fragilidad en los aceros templados,

pues impide la separación de laminillas de grafito. Como ferromolibdeno proporciona resistencia al acero a altas

temperaturas. Se emplea en aleaciones refractarias, junto al níquel, como las Hastelloys

(R), que son resistentes al calor y a la corrosión por compuestos químicos. En aleaciones para imanes permanentes. Como catalizador en el refinado del petróleo. Se emplea en aplicaciones nucleares y en la construcción de piezas de

misiles y aviones. El disulfuro de molibdeno se usa como lubricante a altas temperaturas, a

las cuales los aceites normales descomponen.

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PLOMO

- ETIMOLOGIAProcede del latín "plumbum"; los romanos utilizaban este nombre precisamente para designar al elemento plomo. Lo llamaban "plumbum nigrum" para distinguirlo del estaño, al que llamaban "plumbum candidum".

- ORIGENMencionado en el Éxodo; los romanos lo utilizaban en grandes cantidades para la conducción de agua. Los alquimistas creían que el plomo era el metal más antiguo y lo asociaban con el planeta Saturno. Los alquimistas gastaron una gran cantidad de tiempo intentando "transmutar" el plomo en oro.

- PROPIEDADES QUIMICAS Símbolo: Pb Peso atómico: 207,19 Número Atómico: 82 Punto de fusión: 327,4 ºC Punto de ebullición: 1749 ºC

- PROPIEDADES FISICAS Densidad: 11,342 g/cm3 Color: Blanco azulado. Volumen atómico: 18,27 cm3/mol Dúctil y maleable. Poca tenacidad.

- GEOQUIMICA

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El plomo es el más abundante de los elementos pesados (número atómico mayor de 60) en la corteza terrestre.

Su promedio de abundancia en la corteza es aproximadamente 15 ppm por peso.

El Pb por sí mismo tiende a estar enriquecido en la corteza. La abundancia de Pb en rocas ultrabásicas y meteoritos rocosos es

marcadamente 100 veces menor que la abundancia en la corteza así se espera que haya una similar diferencia del contenido de Pb entre la corteza y el manto.

La ocurrencia de Pb en rocas magmáticas está gobernada primordialmente por su relación con el potasio.

Las micas y feldespatos potásicos tienen en promedio 25-30 ppm de plomo.

Con respecto de las rocas ígneas comunes, el plomo es más abundante en el granito, conteniendo un promedio de abundancia de 20 ppm.

Es enriquecido en minerales formados durante la fase final de cristalización.

La abundancia de plomo en rocas metamórficas está determinada primordialmente por la naturaleza de la roca original. Este es encontrado en altas concentraciones en rocas metamórficas ricas en potasio, tales como esquistos micáceos y gneis.

- MINERALES

o MINERALES PRIMARIOS

Galena (PbS)

Anglesita PbSO4.

Cotunnita PbCl2

o MINERALES SECUNDARIOS

Cerusita (PbCO3)

Boulangerita (Pb5Sb4S11)

Bournonita (CuPbSbS3)

Jamesonita (FePb4Sb6S14)

- USOS El plomo y el dióxido de plomo se utilizan para baterías de automóviles.

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Se utiliza para fontanería, aparatos químicos y municiones. Se emplea para la insonorización de máquinas, pues es muy efectivo en la

absorción del sonido y de vibraciones. Se usa como blindaje para la radiación en reactores nucleares y en

equipos de rayos X. El óxido de plomo (II) se utiliza para la producción de vidrios de alto índice

de refracción para fabricar lentes acromáticas. El carbonato y el cromato de plomo (II) se usan como pigmentos en las

pinturas. El nitrato de plomo se utiliza en pirotecnia. El minio (óxido de plomo) mezclado con aceite de linaza se usa como

pintura antioxidante. El sulfuro de plomo (II) presenta propiedades semiconductoras por lo cual

se utiliza en células fotoeléctricas. El arseniato de plomo (II) se emplea como insecticida.

COBALTO

- ETIMOLOGIADe la palabra alemana "kobald", nombre de un malévolo espíritu de la tierra de las leyendas alemanas. Este nombre fue debido a que los mineros del cobre en Alemania de vez en cuando encontraban cierto mineral azul que no contenía cobre y que les hacía enfermar (se descubrió posteriormente que contenía arsénico).

- ORIGENEl mineral fue calentado con carbón vegetal y, finalmente, reducido. Tenía propiedades magnéticas parecidas a las del hierro. Se obtiene como subproducto en la obtención del cobre. 

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- PROPIEDADES QUIMICAS Símbolo: Co Peso atómico: 58,9332 Número Atómico: 27 Punto de fusión: 1495 ºC Punto de ebullición: 2927 ºC

- PROPIEDADES FISICAS Densidad: 8,870 g/cm3 Color: Plateado Volumen atómico: 6,64 cm3/mol Muy duro

- GEOQUIMICA Producto principal o como subproducto de minería de Cu, Ni, Ag. Cuerpos,

lateritas, vetas, en estratos, precipitados químicos. El cobalto metálico está comúnmente constituido de una mezcla de dos

formas alotrópicas con estructuras cristalinas hexagonales y cúbica centrada en las caras siendo la temperatura de transición entre ambas de 722 K.

Presenta estados de oxidación bajos. Los compuestos en los que el cobalto tiene un estado de oxidación de +4 son poco comunes. El estado de oxidación +2 es muy frecuente, así como el +3. También existen complejos importantes con el estado de oxidación +1.

- MINERALES

o MINERALES PRIMARIOS

Cobaltita (Co,Fe)AsS

o MINERALES SECUNDARIOS

Carrolita CuCo2S4

Eritrina Co3 (AsO4)2·8H2O

Linneíta Co3S4

Siegenita CoNi2S4

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- USOS Junto a hierro, cobre, níquel y aluminio forma la aleación Álnico, con

buenas propiedades magnéticas y que se usa en la fabricación de imanes permanentes como los utilizados en los altavoces.

Con cromo y wolframio se obtienen aleaciones utilizadas en herramientas que trabajan a alta velocidad, taladros, etc., pues es un material muy resistente a la fricción.

Fabricación de aceros magnéticos, inoxidables y los empleados en la construcción de turbinas de avión y de generadores.

Fabricación de una aleación dental y quirúrgica llamada vitallium. Como catalizador, junto con torio, en el proceso de Fischer-Tropsch, de

síntesis de hidrocarburos a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. El isótopo radiactivo 60Co es una fuente importante de rayos gamma que se

utilizan para determinar el estado de materiales (gammagrafías) y en radioterapia.

El óxido de cobalto (II) se usa en la industria del vidrio, porcelana y esmaltes.

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).

Síntesis de vitamina B12 y catalizadores.

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COBRE (Cu)

- ETIMOLOGIA:

El cobre era muy importante para los romanos, griegos y otras civilizaciones mediterráneas. En la antigua Grecia, este metal era conocido como chalkos (χαλκός). Los romanos, lo denominaron aes Cyprium, siendo aes el término en latín para cobre, aunque acepta otros minerales como bronce, y Cyprium, porque la mayoría de este mineral lo extraían de la isla de Chipre. También tenía el sobrenombre de “oro de Chipre”.De ahí, se simplificó a cuprum, y ello derivó las formas bajo otros idiomas: cobre en español, copper en inglés o cuivre en francés.

- ORIGEN

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El cobre es un elemento metálico que provino de las profundidades de la Tierra hace millones de años, impulsado por los procesos geológicos que esculpieron nuestro planeta. Y al llegar cerca de la superficie dio origen a diversos tipos de yacimientos.

En la actualidad la mayor parte del cobre disponible aparece disperso en grandes áreas, mezclado con material mineralizado y con roca estéril. Estos son los yacimientos porfíricos, que sólo pudieron ser explotados cuando se desarrollaron las habilidades metalúrgicas necesarias para separar y recuperar el metal.

- PROPIEDADES QUIMICAS

Numero atómico: 29Masa Atomica: 63.546 umaEstructuras cristalinas: Cubica centradas en las caras

- PROPIEDADES FISICAS

Dureza Mohs: 3,0Estado Ordinario: Solido (diamagnético)Densidad: 89602 Kg/m3

Punto de Fusión: 1357,77 °KPunto de ebullición: 3200 K°

Metal de color rojizo, brillante, lustroso, dúctil, maleable, flexibleAlta conductividad eléctrica y térmica

- GEOQUIMICA

La abundancia geoquímica en las rocas ígneas acidas, 16 ppm, en intermedias 38 ppm y en básicas 149 ppm; en rocas sedimentarias alcanzan de 12 a 192 ppm, y en metamórficas 380 ppm.

El cobre se encuentra principalmente en forma de compuestos minerales en los que el Cu-63 constituye el 69,1 % y el Cu-65 el 30,9 % del elemento. El cobre está ampliamente distribuido en todos los continentes y forma parte de la mayoría de los organismos vivos. Aunque se han descubierto algunos depósitos naturales de cobre metálico, generalmente se extrae en forma de sulfuros y de óxidos.

- MINERALES

o MINERALES PRIMARIOS

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Metal Nativo (Cu)Bournita (PbCuSbS3)Calcosita (Cu2S)Covelina (CuS)Calcopirita (CuFeS2)Bornita (Cu5FeS4)Tetraedrita (Cu3(Sb,As)S3)

o MINERALES SECUNDARIOS

Cuprita (Cu2O)Temorita (CuO)Atacamita (Cu2 (OH)3 Cl)Malaquita (Cu2CO3(OH)2 )Azurita (Cu3(CO3)2 (OH)2)Dioptasa (CuSiO3 H2O) Calcantita (CuSO4.5H2O)

- USOS:

A) Por ser resistente a la corrosión, el cobre se usa:

Cascos de embarcaciones y plataformas marinas Cubiertas, techumbres y desagües Pernos, clavos Usos decorativos interiores

B) Por ser conductor de electricidad, el cobre se usa en:

Cables electros Telefonía Electrónica Computadores Transporte Electrodomésticos

C) Por ser conductor térmico, el cobre se usa en: Utensilios de cocina Radiadores

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Paneles solares

D) Por ser maleable y dúctil, el cobre se usa como: Cañerías Tuberías Artesanías Alfileres, botones Alambres

E) Por ser maleables con metales, el cobre se usa en: Monedad Quincallería Armas Instrumentos musicales

CADMIO (Cd)

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- ETIMOLOGIA:

De la palabra latina "cadmia" que significa "calamina" (carbonato de zinc) y de la palabra griega "kadmeia" con el mismo significado.

- ORIGEN:

Se encontró en una impureza de algunas muestras de carbonato de zinc. Strohmeyer observó que esas muestras, en particular, cambiaban el color al calentarlas, lo cual no le ocurría al carbonato de zinc puro. Strohmeyer fue lo suficientemente persistente para continuar la observación. así consiguió aislar el elemento mediante tostación y posterior reducción del sulfuro.

- PROPIEDADES QUIMICAS:Numero Atómico: 48Masa Atómica: 112,4 umaEstructura cristalina: Hexagonal

- PROPIEDADES FISICAS:Color: Blanco PlataDureza Mohs: 2,0Estado ordinario: solidoPunto de fusión: 321°CPunto de ebullición: 767°CDensidad: 8650 Kg/m3

Metal similar al zinc, fácilmente fusible, dúctil y maleable, bajo punto de fusión.

- GEOQUIMICA:

El cadmio tiene una abundancia de 1.1*10-4 ppm (por peso) y en la corteza terrestre se calcula de 0.5 a 0.01 ppm (“Valor Clarke”).

En sedimentos pizarrosos. El valor promedio de abundancia es de 0.3 ppm y en rocas ígneas de 0.13 ppm.

Fuentes importantes de cadmio son los depósitos hidrotermales de relativa baja temperatura, los depósitos de sulfuro-silicatos depósitos de sulfuro silicatos, depósitos de sulfuro hierro y en asociaciones de carbonatos, fluorita, barita y sulfuros

Este elemento es escaso en la corteza terrestre. Las minas de cadmio son difíciles de encontrar, y suelen estar en pequeñas cantidades.

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Suele sustituir al zinc en sus minerales debido a su parecido químico. Se obtiene generalmente como subproducto; el cadmio se separa del zinc precipitándolo con sulfatos o mediante destilación.

Generalmente el zinc y el cadmio están en sus minerales como sulfuros, al tostarlos se obtiene una mezcla de óxidos y sulfatos, y el cadmio se separa aprovechando la mayor facilidad para reducirlo.

- MINERALESo MINERALES PRIMARIOS

Greenockita (CdS)Hawleylita (CdS)Cadmoselita (CdSe)

o MINERALES SECUNDARIOS

Xantocroíta (CdS(H2O)x )Monteporrita (CdO)Otavita (CdCO3)

- USOS:

Es componente de aleaciones de bajo punto de fusión. Se emplea en aleaciones de cojinetes, con bajo coeficiente de fricción y gran resistencia a la fatiga.

Se utiliza mucho en electrodeposición: recubrimiento de rectificadores y acumuladores.

Se emplea en baterías níquel-cadmio recargables. Utilizado en barras de control del flujo de neutrones en los reactores nucleares. El hidróxido de cadmio se emplea en galvanotecnia y en la fabricación de electrodos

negativos de baterías de níquel-cadmio. El óxido de cadmio se usa como catalizador para la hidrogenación y la síntesis de

metano. Además, se emplea para fabricación de esmaltes y en sinterización. El cloruro de cadmio se utiliza en galvanotecnia, fotografía y tintorería. El sulfuro de cadmio se utiliza como pigmento amarillo. El estearato de cadmio se emplea para mejorar la estabilidad de materiales de PVC

frente a la luz y a los agentes atmosféricos. Los silicatos y los boratos de cadmio presentan fosforescencia y fluorescencia y se usan

como componentes de las sustancias fosforescentes de televisión en blanco y negro

CALCIO (Ca)

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- ETIMOLOGIA

Los romanos utilizaban la cal (óxido de calcio) en sus morteros de construcción. La cal la obtenían igual que en la actualidad, quemando caliza. La palabra "calcio" deriva del latín "calx", que significaba "cal".

- ORIGEN:

El metal no fue descubierto hasta 1808 , año en que Berzelius y Pontin prepararon amalgama de calcio por electrólisis de la cal en mercurio. Enterado Davy se dispuso a obtener el metal, para ello efectuó la electrólisis de una mezcla de cal y óxido de mercurio.

- PROPIEDADES QUIMICAS:

Numero atómico: 20Masa atómica: 40,07 umaSistema cristalino: cubica centrada en las caras

- PROPIEDADES FISICAS:

Color: Blanco plateadoDureza de Mohs: 1,75Punto de fusión: 842 °CPunto de ebullición: 1527°CDensidad: 1,54 g/cm3

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Metal maleable y dúctil, amarillea rápidamente al contacto con el aire.

- GEOQUIMICA:

La movilidad de calcio es muy alta. Sus principales barreras geoquímicas son debido a su incorporación en la

materia orgánica, su adsorción y la reducción del pH. En general, los suelos muy ricos en calcio inhiben la disponibilidad de hierro.

Los niveles promedio de calcio en la corteza terrestre en diversas rocas y suelos

Corteza Continental 3.85% Corteza continental superior 2.95% Granitos, Granodioritas 0.90% Areniscas 1.30% Argilitos, esquisto 2.20% Suelos 1.40%

- MINERALES

o MINERALES PRIMARIOS

Fluorita CaF2

Larnita Ca2SiO4

Powellita CaMoO4

Esfeno CaTi(SiO4)O

o MINERALES SECUNDARIOS

Dolomita CaMg(CO3)2

Calcita CaCO3

Scheelita CaWO4

Anhidrita CaSO4

Yeso CaSO4.2H2O

- USOS:

Reductor para la obtención de otros metales: uranio, circonio, torio, etc. Desoxidante en la manufactura de muchos aceros.

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El calcio, aleado con aluminio, se emplea para la fabricación de cojinetes. Se utiliza el calcio como material de separación de mezclas nitrógeno-argón. La cal o cal viva (óxido de calcio), que se obtiene calentando la caliza, se

transforma en cal apagada (hidróxido de calcio) al añadirle agua. La cal apagada tiene muchos usos: mezclada con arena constituye el mortero que fragua separándose el exceso de agua, es un absorbente excelente para el dióxido de carbono pues reacciona formando carbonato cálcico insoluble.

La caliza (carbonato de calcio) junto con arcilla, molidas ambas, originan el cemento.

El sulfato de calcio dihidratado, CaSO4 · 2H2O, es el yeso. El yeso se calcina para que pierda agua y se muele. Se emplea en construcción, pues al añadir agua se forman cristales de dihidrato que se entrecruzan y sueldan.

El carburo de calcio se emplea en la fabricación de acetileno, cianamida y desazufrado del acero.

El hipoclorito de calcio es un agente blanqueador y purificador de agua. La concentración de iones Ca+2 juega un papel muy importante en las células,

tiene acción en la coagulación de la sangre y en la contracción muscular, además de formar parte de dientes, huesos, etc

HIERRO (Fe)

- ETIMOLOGIA:

De la palabra latina "ferrum", la cual era usada para referirse al elemento. (El símbolo deriva de las dos primeras letras del nombre en latín).

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- ORIGEN

el hierro es de los primero elementos que estuvieron presentes en la formación de universo incluso antes de que fuera un planeta según varias teorías el hierro y varios otros elementos surgieron en el mismo espacio (por ejemplo las estrellas llamadas enanas blancas liberan gran cantidad de hierro cuando la estrella muere y se convierte en nebulosa) ese hierro se integra a cuerpos a la deriva y según una de las principales teorías de la formación de la tierra, esos cuerpos con elementos variados además del hierro dentro de ellos se fundieron unos con otros hasta formal la tierra en su tamaño después pasaron miles de años para que se enfriara y se formara el núcleo de hierro después varios años más para que se dieran los eventos que crearon la capa de ozono y las primeras precipitaciones fluviales

- PROPIEDADES QUIMICAS:

Numero atómico: 26Masa atómica: 55,84 umaEstructura Cristalino: Cubica centrada en le cuerpo

- PROPIEDADES FISICAS

Estado ordinario: Solido Dureza de Mohs: 4,0Densidad: 7874 Kg/m3

Punto de fusión: 1808 °KPunto de ebullición 3023 °K

- GEOQUIMICA

El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. También existe en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que compone el núcleo de la Tierra hasta con un 70 %. Se encuentra formando parte de numerosos minerales.Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los que no, se pueden oxidar para obtener los correspondientes óxidos.

La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente alto horno. En él se añaden los minerales de hierro en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como escorificante.

- MINERALES

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Hematites (Fe2O3) Magnetita (Fe3O4)Limonita (FeO (OH))La siderita (FeCO3)La pirita (FeS2)La ilmenita (FeTiO3),

- USOS Obtención de aceros estructurales. El hierro fundido (arrabio) es una aleación que contiene 3 % de carbono con

cantidades variables de azufre, silicio, manganeso y fósforo. Es duro, frágil y se usa para obtener otras aleaciones, incluido el acero.

El hierro forjado contiene unas pocas décimas por ciento de carbono; es duro, maleable, menos fusible que el puro y tiene una estructura fibrosa.

Producción de imanes. El óxido férrico se utiliza para obtener hierro, como abrasivo y en pinturas

(color marrón-rojizo). El óxido ferroso-férrico (magnetita) es ferromagnético y conduce la corriente.

Se usa para obtener hierro, fabricación de electrodos para la obtención electrolítica de cloro, como colorante (negro) y como abrasivo.

El sulfato ferroso heptahidratado se emplea en tintorería, fabricación de tintas, desinfectante, herbicida, en fotografía y en medicina.

Se encuentra, en el cuerpo humano, unido a moléculas de hemoglobina, facilitando el transporte del oxígeno por el organismo mediante los glóbulos rojos.

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TITANIO (Ti)

- ETIMOLOGIA:

Por los Titanes, hijos de Urano (el cielo) y gea (la tierra). Eran inmortales y prácticamente indestructibles.

- ORIGEN:

En 179, Gregor descubrió este metal mientras investigaba una arena negra de Cornualles. Tres años más tarde, Klaproth halló el mismo elemento en el mineral rutilo y lo llamó titanio.

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- PROPIEDADES QUIMICAS

Numero atómico: 22Masa atómica: 47,87 uma

- PROPIEDADES FISICAS

Color : plateadoPunto de fusión: 1941 °KPunto de ebullición: 3560 °KDensidad: 4507 Kg/m3

Dureza Mohs: 6,0

Es paramagnético, es decir que presenta ligera susceptibilidad a un campo magnético.Forma aleaciones con otros elementos para mejorar las prestaciones mecánicas.Es resistente a la corrosión.Refractario.Poca conductividad térmica y eléctrica: no es buen conductor del calor ni de la electricidad.Maleable, permite la producción de láminas muy delgadas.Dúctil, permite la fabricación de alambre delgado.

- GEOQUIMICA:

Se trata el mineral con cloro, en presencia de coque, para formar tetracloruro de titanio; este último se reduce pasándolo por magnesio líquido (800 ºC) en atmósfera de argón.

A pequeña escala se vaporiza y se descompone a vacío el tetrayoduro de titanio. Posteriormente, el metal se purifica mediante fusión por zonas.

Es el noveno elemento más abundante en la superficie de la Tierra (0,565% en peso). Está casi siempre presente en rocas ígneas y en los sedimentos procedentes de ellas.

No se encuentra nativo. Las fuentes principales actuales son la ilmenita, la esfena y el rutilo. Está presente en titanatos (perowskita), silicatos (benitoíta [BaTi(Si3O9), thortveitita (Sc2Y2Si2O7)], neptunita [(Na,K)2Ti(Fe,Mn)(Si4O12)], euxenita o policrasa ((Y,Ce,Er,U,Th,Ca)(Nb,Ta,Ti,Fe)2O6]) y en muchos minerales de hierro (ilmenita).

Se encuentra en cenizas de carbón, en las plantas y en el cuerpo humano.

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- MINERALES

o MINERALES SECUNDARIOS:

Anatasa TiO2

Armalcolita (Mg,Fe2+)Ti2O5

Baotita ( Ba4(Ti,Nb,W)8O16(SiO3)4Cl)Benitoita (Ba Ti Si 3O9)Astrofillita K2Na(Fe2+)7Ti2Si8O26(OH)4F

Titanita (Ca Ti Si O 5)

- USOS:

Se usa en aleaciones con aluminio, manganeso, hierro, etc. Estas aleaciones se utilizan para aplicaciones donde son necesarios materiales resistentes, ligeros y capaces de resistir temperaturas extremas: misiles, rotores de ultracentrífuga y en rotores de turbinas en aviones.

Por su buena resistencia al agua del mar se utiliza en ejes de propulsión, aparejos y otras partes que estén expuestas al agua salada. Se utiliza un ánodo de titanio, recubierto con platino, para dar protección catódica frente a la corrosión por agua salada.

El dióxido de titanio es un pigmento blanco empleado en pinturas exteriores, debido a su inercia química. Además posee un gran poder de recubrimiento y opacidad al daño por radiaciones ultravioleta. También se usa este compuesto como agente blanqueador y opacador en esmaltes de porcelana.

El tetracloruro de titanio se usa para irisar vidrio, producir nieblas artificiales y como catalizador.

El carburo de titanio se utiliza en la fabricación de sierras.

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