Osmio

El asombroso  Osmio

osmio. (Del gr. ὀσμή, olor). m. Elemento químico de núm. atóm. 76. Metal escaso en la corteza terrestre, que se encuentra nativo en minerales de cromo, hierro, cobre y níquel. De color blanco azulado, duro y poco dúctil, tiene un punto de fusión elevado y es el elemento más denso. Se usa en la fabricación de filamentos incandescentes y como catalizador, y uno de sus derivados se emplea como fijador en histología. (Símb. Os).

Osmio, de símbolo Os, es un elemento metálico, frágil, de color blanco-azulado que tiene una densidad sólo comparable a la del iridio. El número atómico del osmio es 76. Es uno de los elementos de transición del sistema periódico.

El osmio fue descubierto en 1803 por el químico británico Smithson Tennant. El osmio tiene una dureza de 7; funde a 3.030 °C y tiene una densidad relativa de 22,61. La masa atómica del osmio es 190,2.

El osmio es atacado por el ácido fosfórico, el agua regia, el ácido nítrico, el ácido sulfúrico concentrado y también por el fluoruro de hidrógeno y el cloro. El osmio forma sales en las que tiene valencias de 1 a 8. El metal existe en la naturaleza en las menas de platino y aleado con el iridio en el osmiridio. El osmio ocupa el lugar 74 en abundancia natural entre los elementos de la corteza terrestre. El principal uso del metal es en la aleación osmiridio. Aleado con platino, se usa para patrones de pesos y medidas.

lunes, 30 de mayo de 2011

Tantalio

El asombroso  Tantalio

tántalo. m. Ave zancuda de plumaje blanco con las remeras negras, la cabeza y el cuello desnudos, y el pico encorvado, que habita en el trópico americano, de donde emigra a las zonas templadas.

Tantalio o Tántalo (elemento), de símbolo Ta, es un elemento metálico blanco, dúctil y maleable. El tantalio es uno de los elementos de transición del sistema periódico. El número atómico del tantalio es 73. Fue descubierto en 1802 por el químico sueco Anders Ekeberg.

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PROPIEDADES Y ESTADO NATURAL

El tantalio es soluble en los álcalis fundidos, insoluble en ácido sulfúrico, clorhídrico y nítrico, y soluble en ácido fluorhídrico. Arde en el aire para formar pentóxido de tantalio, Ta₂O₅, una sustancia blanca e infusible que se combina con los óxidos o hidróxidos metálicos para formar compuestos llamados tantalitas. El “ácido tantálico”, TaO₅·xH₂O, es un precipitado gelatinoso que se produce añadiendo agua al pentacloruro de tantalio. El tantalio tiene un punto de fusión de 2.996 °C, un punto de ebullición de 5.425 °C y una densidad de 16,6 g/cm³. La masa atómica del tantalio es 180,948.

El tantalio pertenece al grupo de metales que incluye al vanadio y al niobio. Existe principalmente en el mineral tantalita (véase Columbita), FeTa₂O₆. El tantalio ocupa el lugar 53 en abundancia natural entre los elementos de la corteza terrestre. Los principales sedimentos del metal se encuentran en Australia y Escandinavia. La mayoría de los minerales de tantalio contienen algo de niobio metal, que es separado por procedimientos de extracción con disolventes o cristalización selectiva. Comercialmente, el tantalio se prepara por la electrólisis del tantalifluoruro de potasio fundido o de compuestos de tantalio disueltos en ácido sulfúrico diluido.

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APLICACIONES

Puesto que es más resistente que el platino a muchos agentes corrosivos, el tantalio ha sustituido ampliamente al platino en patrones de masa y en artículos de laboratorio. La mayor aplicación del tantalio es en condensadores de circuitos electrónicos y en rectificadores de circuitos de bajo voltaje, tales como los de los sistemas de señalización de ferrocarriles. Debido a su resistencia al ataque de los ácidos del cuerpo humano y a su compatibilidad con el tejido corporal, se utiliza para unir huesos rotos. El tantalio también se usa en instrumentos quirúrgicos y dentales y en intercambiadores de calor. El óxido es un ingrediente de los cristales ópticos especiales para lentes de cámaras aéreas.

Tántalo

Tántalo, en la mitología griega, rey de Lidia e hijo de Zeus. Los dioses honraron a Tántalo más que a ningún otro mortal. Él comió a su mesa en el Olimpo, y en una ocasión fueron a cenar en su palacio. Para probar su omnisciencia, Tántalo mató a su único hijo, Pélope, lo coció en un caldero y lo sirvió en el banquete. Los dioses, sin embargo, se dieron cuenta de la naturaleza del alimento y no lo probaron. Devolvieron la vida a Pélope y decidieron un castigo terrible para Tántalo. Lo colgaron para siempre de un árbol en el Tártaro y fue condenado a sufrir sed y hambre angustiosas. Bajo él había un estanque de agua pero, cuando se detenía a beber, el estanque quedaba fuera de su alcance. El árbol estaba cargado de peras, manzanas, higos, aceitunas maduras y granadas, pero cuando estaba cerca de las frutas el viento apartaba a las ramas.

El Arsénico

Arsénico

El arsénico es un elemento muy venenoso. Sin embargo, tiene importantes aplicaciones industriales, como en la fabricación de vidrio y de semiconductores.

Arsénico, de símbolo As, es un elemento semimetálico extremadamente venenoso. El número atómico del arsénico es 33. El arsénico está en el grupo 15 (o VA) del sistema periódico.

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PROPIEDADES Y ESTADO NATURAL

Químicamente el arsénico se encuentra entre los metales y los no metales. Sus propiedades responden a su situación dentro del grupo al que pertenece (nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto). El arsénico ocupa el lugar 52 en abundancia entre los elementos naturales de la corteza terrestre. Cuando se calienta, se sublima, pasando directamente de sólido a gas a 613 °C. Una de las formas más comunes del arsénico es gris, de apariencia metálica y tiene una densidad relativa de 5,7. Existe también una forma amarilla no metálica con una densidad relativa de 2,0. La masa atómica del arsénico es 74,92.

El arsénico se conoce desde la antigüedad. El elemento puro puede prepararse fácilmente calentando un mineral común llamado arsenopirita (FeAsS). Otros minerales comunes son el rejalgar (As₂S₂); el oropimente (As₂S₃); y el trióxido de arsénico (As₂O₃). El elemento puro se encuentra en la naturaleza ocasionalmente. El arsénico sustituye con frecuencia a algún azufre en los sulfuros, que son las menas principales de muchos de los metales pesados. Cuando se calcinan esos minerales, el arsénico se sublima y se obtiene como subproducto en forma de polvo en los tubos de la caldera.

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APLICACIONES

El arsénico se usa en grandes cantidades en la fabricación de vidrio para eliminar el color verde causado por las impurezas de compuestos de hierro. Una carga típica en un horno de vidrio contiene un 0,5 % de trióxido de arsénico. A veces se añade al plomo para endurecerlo, y también se usa en la fabricación de gases venenosos militares como la lewisita y la adamsita. Hasta la introducción de la penicilina, el arsénico era muy importante en el tratamiento de la sífilis. En otros usos médicos ha sido desplazado por las sulfamidas o los antibióticos. Los arseniatos de plomo y calcio se usan frecuentemente como insecticidas. Ciertos compuestos de arsénico, como el arseniuro de galio (GaAs), se utilizan como semiconductores. El GaAs se usa también como láser. El disulfuro de arsénico (As₂S₂), conocido también como oropimente rojo y rubí arsénico, se usa como pigmento en la fabricación de fuegos artificiales y pinturas.

El arsénico es venenoso en dosis significativamente mayores a 65 mg, y el envenenamiento puede producirse por una única dosis alta, pero también por acumulación progresiva de pequeñas dosis repetidas, como, por ejemplo, la inhalación de gases o polvo de arsénico. Por otra parte, algunas personas, en concreto los que ingieren arsénico en las montañas del sur de Austria, han descubierto que el arsénico tiene un efecto tónico, y han desarrollado cierta tolerancia hacia él que les permite ingerir cada día una cantidad que normalmente sería una dosis fatal. Sin embargo, esta tolerancia no les protege contra la misma cantidad de arsénico administrada hipodérmicamente.

A menudo es importante contar con un test fiable que detecte la presencia de cantidades pequeñas de arsénico, porque el arsénico, aun siendo un veneno violento, es ampliamente usado y, por tanto, es un contaminante muy difundido. La prueba de Marsh, llamado así por su inventor, el químico inglés James Marsh, proporciona un método simple para detectar trazas de arsénico tan mínimas que no podrían descubrirse con un análisis ordinario. La sustancia a analizar se coloca en un generador de hidrógeno, y el arsénico presente se convierte en arsenamina (AsH₃), que se mezcla con el hidrógeno. Si el flujo de hidrógeno se calienta mientras pasa por un tubo de vidrio, la arsenamina se descompone, y el arsénico metálico se deposita en el tubo. Cantidades mínimas producen una mancha apreciable. Utilizando la prueba de Marsh se pueden detectar cantidades tan mínimas como 0,1 mg de arsénico o de antimonio.

jueves, 19 de mayo de 2011

El asombroso Cloro

Cloro

cloro. (Del gr. χλωρός, de color verde amarillento). m. Elemento químico de núm. atóm. 17. Muy abundante en la corteza terrestre, se encuentra en forma de cloruros en el agua de mar, en depósitos salinos y en tejidos animales y vegetales. Gas de color verde amarillento y olor sofocante, es muy venenoso, altamente reactivo y se licua con facilidad. Se usa para blanquear y como plaguicida, en la desinfección de aguas y en la industria de los plásticos. (Símb. Cl).

Cloro, de símbolo Cl, es un elemento gaseoso amarillo verdoso. Pertenece al grupo 17 (o VIIA) del sistema periódico, y es uno de los halógenos. Su número atómico es 17.

El cloro elemental fue aislado por vez primera en 1774 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele, quien creía que el gas era un compuesto; no fue hasta 1810 cuando el químico británico Humphry Davy demostró que el cloro era un elemento y le dio su nombre actual.

A temperatura ordinaria, es un gas amarillo verdoso que puede licuarse fácilmente bajo una presión de 6,8 atmósferas a 20 ºC. El gas tiene un olor irritante, y muy concentrado es peligroso; fue la primera sustancia utilizada como gas venenoso en la I Guerra Mundial (véase Guerra química y biológica).

El cloro libre no existe en la naturaleza, pero sus compuestos son minerales comunes, y ocupa el lugar 20 en abundancia en la corteza terrestre. El cloro tiene un punto de fusión de -101 ºC, un punto de ebullición de -34,05 ºC a una atmósfera de presión, y una densidad relativa de 1,41 a -35 ºC; la masa atómica del elemento es 35,453.

Es un elemento activo, que reacciona con agua, con compuestos orgánicos y con varios metales. Se han obtenido cuatro óxidos: Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₆ y Cl₂O₇. El cloro no arde en el aire, pero refuerza la combustión de muchas sustancias; una vela ordinaria de parafina, por ejemplo, arde en cloro con una llama humeante. El cloro y el hidrógeno pueden mantenerse juntos en la oscuridad, pero reaccionan explosivamente en presencia de la luz. Las disoluciones de cloro en agua son comunes en los hogares como agentes blanqueadores (véase Blanqueo).

La mayor parte del cloro es producida por la electrólisis de una disolución ordinaria de sal, obteniéndose hidróxido de sodio como subproducto. Debido a que la demanda de cloro excede a la de hidróxido de sodio, industrialmente se produce algo de cloro tratando sal con óxidos de nitrógeno, u oxidando el cloruro de hidrógeno. El cloro se transporta como líquido en botellas de acero. Se usa para blanquear pulpa de papel y otros materiales orgánicos, para destruir los gérmenes del agua y para preparar bromo, tetraetilplomo y otros productos importantes.

martes, 17 de mayo de 2011

El asombroso Flúor

Flúor

Henri Moissan

El químico francés Henri Moissan fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1906. Consiguió aislar el flúor y realizó importantes investigaciones a altas temperaturas en química inorgánica.

Flúor (en latín fluo, 'flujo'), de símbolo F, es un elemento gaseoso, químicamente reactivo y venenoso. Se encuentra en el grupo 17 (o VIIA) de la tabla periódica, y es uno de los halógenos. Su número atómico es 9. El elemento fue descubierto en 1771 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele y fue aislado en 1886 por el químico francés Henri Moissan.

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PROPIEDADES Y ESTADO NATURAL

El flúor es un gas amarillo verdoso pálido, ligeramente más pesado que el aire, venenoso, corrosivo y que posee un olor penetrante y desagradable. Su masa atómica es 18,998. Tiene un punto de fusión de -219,61 °C, un punto de ebullición de -188,13 °C y una densidad relativa de 1,51 en estado líquido y a su punto de ebullición. Es el elemento no metálico más activo químicamente. Se combina directamente con la mayoría de los elementos e indirectamente con nitrógeno, cloro y oxígeno. Descompone a la mayoría de los compuestos formando fluoruros, que se encuentran entre los compuestos químicos más estables.

El flúor existe en la naturaleza combinado en forma de fluorita, criolita y apatito. La fluorita, de la que se derivan la mayoría de los compuestos de flúor, está muy extendida en México, el centro de Estados Unidos, Francia e Inglaterra. El flúor también se presenta en forma de fluoruros en el agua del mar, en los ríos y en los manantiales minerales, en los tallos de ciertas hierbas y en los huesos y dientes de los animales. Ocupa el lugar 17 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre.

La preparación de flúor como elemento libre es difícil y se lleva a cabo en raras ocasiones, pues es muy reactivo. Sin embargo, el flúor gaseoso puede prepararse con técnicas electrolíticas, y el flúor líquido pasando el gas por un tubo de metal o caucho rodeado de aire líquido.

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COMPUESTOS DEL FLÚOR

El fluoruro de hidrógeno, HF o H₂F₂, uno de los compuestos más importantes del flúor, se prepara calentando fluoruro de calcio en ácido sulfúrico. Su disolución acuosa (ácido fluorhídrico), que es la que se usa comercialmente, se obtiene pasando vapores de fluoruro de hidrógeno anhidro por un receptor de plomo que contiene agua destilada. El ácido fluorhídrico es extremamente corrosivo y debe almacenarse en contenedores de plomo, acero o plástico. Este ácido disuelve el vidrio, lo que lo hace útil para su grabado; ejemplos de ello son las divisiones de los termómetros y los dibujos grabados en vajillas y cerámicas. Otro compuesto del flúor, el ácido hidrofluorsilícico, reacciona con el sodio y el potasio formando sales llamadas fluorsilicatos o silicofluoruros.

El flúor y muchos fluoruros, tales como el fluoruro de hidrógeno y el fluoruro de sodio, son muy venenosos. El agua potable con excesivas cantidades de fluoruros hace que el esmalte dental se vuelva quebradizo y se astille, produciendo un efecto como de manchas. Sin embargo, se ha demostrado que una proporción adecuada de fluoruros en el agua potable, reduce en gran medida las caries (véase Odontología).

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APLICACIONES

Los compuestos de flúor tienen muchas aplicaciones. Los clorofluorocarbonos, ciertos líquidos o gases inodoros y no venenosos, como el freón, se usan como agente dispersante en los vaporizadores aerosol y como refrigerante. Sin embargo, en 1974, algunos científicos sugirieron que esos productos químicos llegaban a la estratosfera y estaban destruyendo la capa de ozono de la Tierra. Con la confirmación de estos descubrimientos al final de la década de 1980, la fabricación de esos productos químicos empezó a eliminarse por etapas (véase Medio ambiente). Otro producto químico, el teflón, un plástico de flúor muy resistente a la acción química, se usa ampliamente para componentes en la industria automovilística, y también como recubrimiento antiadherente de la superficie interior de las sartenes y otros utensilios de cocina con el fin de reducir la necesidad de grasas al cocinar. Muchos compuestos orgánicos de flúor desarrollados durante la II Guerra Mundial mostraron un amplio potencial comercial. Por ejemplo, los hidrocarburos líquidos fluorados derivados del petróleo son útiles como aceites lubricantes muy estables. El hexafluoruro de uranio, que es el único compuesto volátil del uranio, se usa en el proceso de difusión gaseosa para proporcionar combustible a las plantas de energía.

jueves, 12 de mayo de 2011