Grado 12
  1. Estado sólido  1.1. Clasificación de sólidos  1.2. Celosía cristalina y celda unitaria  1.3. Eficiencia de Embalaje  1.4. Densidad de la celda unidad  1.5. Imperfecciones en sólidos (defectos puntuales y lineales)  1.6. Propiedades Eléctricas de los Sólidos (Conductores, Aislantes y Semiconductores)  1.7. Propiedades Magnéticas de los Sólidos (Materiales Diamagnéticos, Paramagnéticos y Ferromagnéticos)
  2. Solución  2.1. Tipos de Soluciones (Homogéneas y Heterogéneas)  2.2. Expresando la concentración de soluciones (masa %, volumen %, molaridad, molalidad, normalidad, fracción molar)  2.3. Solubilidad de sólidos y gases en líquidos (ley de Henry)  2.4. La ley de Raoult y las soluciones ideales y no ideales  2.5. Propiedades del síndrome  2.6. Masa molar anormal y factor de Van't Hoff
  3. Electroquímica  3.1. Celdas electroquímicas (celdas galvánicas y electrolíticas)  3.2. Célula galvánica y EMF de la célula  3.3. Pontencial de electrodo estándar y serie electroquímica  3.4. Ecuación de Nernst y sus aplicaciones  3.5. Conductividad y celdas electrolíticas (conductividad específica, molar y equivalente)  3.6. La ley de Kohlrausch y sus aplicaciones  3.7. Baterías (celdas primarias y secundarias)  3.8. Corrosión y su prevención
  4. Cinética química  4.1. Velocidad de reacción química  4.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (concentración, temperatura, catalizador, área superficial)  4.3. Orden y molecularidad de la reacción  4.4. Ecuaciones de tasa integrada (orden cero, primero y segundo)  4.5. Vida media de una reacción  4.6. Teoría de colisiones y energía de activación  4.7. Ecuación de Arrhenius y sus aplicaciones
  5. Química de superficies  5.1. Adsorción y sus tipos (Fisisorción y Quimisorción)  5.2. Catalisis y sus tipos (homogénea y heterogénea)  5.3. Coloides y sus propiedades (efecto Tyndall, movimiento Browniano, coagulación)  5.4. Emulsiones y geles  5.5. Aplicaciones de los coloides
  6. Principios generales y procesos de separación de elementos  6.1. Presencia de metales y minerales  6.2. Concentración de minerales (separación por gravedad, flotación por espuma, separación magnética)  6.3. Extracción de metales en bruto (tostado, calcinación, reducción)  6.4. Principios termodinámicos y electroquímicos de la metalurgia  6.5. Refinación de Metales
  7. Elementos del bloque p  7.1. Elementos del grupo 15 (nitrógeno y fósforo)  7.2. Elementos del Grupo 16 (Oxígeno, Azufre y sus Compuestos)  7.3. Elementos del Grupo 17 (Halógenos y sus Compuestos)  7.4. Elementos del Grupo 18  7.5. Propiedades y Tendencias en Elementos del Bloque p  7.6. Compuestos importantes de los elementos del bloque p (amoníaco, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)  7.7. Compuestos interhalógenos y sus aplicaciones
  8. Elementos del bloque d y del bloque f  8.1. Propiedades Generales de los Metales de Transición  8.2. Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)  8.3. Contracciones de los lantanoides y actinoides  8.4. Química de Coordinación de Elementos del Bloque d
  9. Compuestos de coordinación  9.1. La teoría de Werner y los conceptos modernos  9.2. Número de coordinación y tipo de ligando  9.3. Nomenclatura de Compuestos de Coordinación  9.4. Isomería (geométrica y óptica) en compuestos de coordinación  9.5. Enlace en compuestos de coordinación (Teoría del enlace de valencia y teoría del campo cristalino)  9.6. Estabilidad y aplicaciones de los compuestos de coordinación en medicina e industria
  10. Haloalcanos y haloarenos  10.1. Clasificación y nomenclatura de haloalcanos y haloarenos  10.2. Propiedades Físicas y Químicas de Haloalcanos y Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN1 y SN2)  10.4. Usos y efectos ambientales (agotamiento del ozono, CFCs)
  11. Alcohol, fenol y éter  11.1. Estructura y clasificación de alcoholes, fenoles y éteres  11.2. Preparación y propiedades de los alcoholes  11.3. Preparación y propiedades del fenol  11.4. Preparación y propiedades de los éteres  11.5. Reacciones y Usos Químicos
  12. Aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.1. Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.2. Preparación y propiedades de aldehídos y cetonas  12.3. Reacciones químicas en aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (adición nucleofílica, oxidación y reducción)  12.4. Preparación y propiedades de los ácidos carboxílicos  12.5. Reacciones químicas y usos de los ácidos carboxílicos
  13. Compuestos orgánicos que contienen nitrógeno  13.1. Aminas (clasificación, estructura, basicidad)  13.2. Preparación y propiedades de las aminas  13.3. Reacciones de Aminas (Diazotización, Reacción de Carbylamina)  13.4. Sales de diazonio y sus aplicaciones en la industria de pinturas
  14.1. Carbohidratos (clasificación y propiedades)  14.2. Proteínas (Estructura y Función)  14.3. Enzimas (Mecanismo y Función)  14.4. Ácidos nucleicos (ADN y ARN)  14.5. Vitaminas y hormonas
  15. Polímero  15.1. Clasificación de polímeros (Adición, Condensación, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerización (radical libre, iónica, condensación)  15.3. Polímeros importantes y sus usos  15.4. Polímeros biodegradables y no biodegradables
  16. La química en la vida cotidiana  16.1. Medicamentos y su clasificación (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Químicos en alimentos y cosméticos (conservantes, edulcorantes artificiales, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpieza y detergentes (jabones, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Contaminación, Química Verde, Química Sostenible)

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Presencia de metales y minerales


La corteza terrestre está compuesta por una variedad de minerales que se presentan en diversas formas. Estos minerales incluyen varios metales, que van desde los metales de uso común como el hierro y el aluminio hasta metales más raros como el platino y el oro. Comprender la aparición de metales y minerales es importante, ya que constituye la base de los procesos de minería y extracción para obtener estos recursos valiosos.

¿Qué son los minerales?

Los minerales son sustancias que ocurren de manera natural y que poseen una cierta composición química y una estructura cristalina. Se forman a través de procesos geológicos durante millones de años. Cada mineral tiene sus propias propiedades únicas, como color, dureza, forma cristalina y brillo, que ayudan en su identificación.

Formación de minerales

Los minerales generalmente se forman a través de varios procesos naturales como:

  • Cristalización a partir del magma: Cuando el magma se enfría, diferentes minerales cristalizan a distintas temperaturas, formando depósitos sólidos.
  • Evaporación: Bajo ciertas condiciones, los minerales pueden cristalizarse a partir de la evaporación de agua salina.
  • Metamorfismo: Condiciones de alta presión y temperatura pueden cambiar roca existente en nuevos tipos de minerales.

Tipos de minerales

Los minerales se pueden clasificar ampliamente en función de su composición de la siguiente manera:

  • Minerales de silicato: Estos constituyen el grupo más grande e incluyen minerales como el cuarzo y el feldespato.
  • Minerales no silicatos: Estos incluyen carbonatos (por ejemplo, calcita), óxidos (por ejemplo, hematita), sulfatos (por ejemplo, yeso) y haluros (por ejemplo, halita).
Minerales

Ocurrencia y distribución de metales

Los metales generalmente se extraen de minerales llamados menas. Una mena se define como un depósito mineral que puede ser extraído, procesado y transportado al mercado de modo que pueda ser extraído económicamente. No todos los metales se encuentran en depósitos de mena; algunos se encuentran libremente en la naturaleza, como el oro, el cobre y el platino.

Metales comunes y sus fuentes

Echemos un vistazo a algunos metales comunes y de dónde se obtienen típicamente:

  • Hierro (Fe): Extraído de menas como hematita (Fe2O3) y magnetita (Fe3O4).
  • Aluminio (Al): Obtenido de bauxita, que consiste principalmente en gibbsita (Al(OH)3).
  • Cobre (Cu): Encontrado en minerales como calcopirita (CuFeS2) y bornita (Cu5FeS4).
  • Oro (Au): El oro usualmente se encuentra en su forma nativa, a menudo aleado con plata.
menas de metal Hierro Aluminio Cobre

Extracción de metales de sus menas

El proceso de extracción de metales de sus menas involucra varios pasos principales. Generalmente incluye minería, beneficio y extracción:

  • Minería: El primer paso es extraer la mena de la superficie terrestre. Dependiendo de la ubicación de la mena, esto puede hacerse a través de minería a cielo abierto o minería subterránea.
  • Beneficio: Esta etapa involucra la concentración de la mena. La mena se tritura y pulveriza para liberar los minerales valiosos del desperdicio. Esto se puede lograr a través de varios métodos como flotación, separación magnética y separación por gravedad.
  • Extracción: En esta etapa, el metal se extrae químicamente de la mena concentrada. Procesos como fundición y electrólisis son típicamente utilizados.

Fundición

La fundición es el proceso principal utilizado para extraer metales de sus menas. Involucra el uso de altas temperaturas y un agente reductor para convertir la mena en su forma metálica. Por ejemplo, la extracción de hierro de la hematita involucra el uso de un alto horno.

Fe2O3(s) + 3C(s) → 2Fe(l) + 3CO(g)

Electrólisis

La electrólisis es necesaria para algunos metales electropositivos, como el aluminio. Durante la electrólisis, una corriente eléctrica se pasa a través de la mena fundida para separar el metal.

Al2O3 + 3C → 4Al + 3CO2

Reciclaje de metales

El reciclaje juega un papel importante en la reducción del impacto ambiental de la extracción de metales. Conserva los recursos naturales y ahorra energía. Casi todo tipo de metales puede reciclarse, reduciendo la necesidad de extraer nuevas menas.

Impacto ambiental de la extracción de metales

La extracción de metales puede tener impactos significativos en el medio ambiente. Estos incluyen destrucción de hábitats debido a la minería, contaminación del aire y del agua por la fundición, y emisiones de gases de efecto invernadero. Adoptar prácticas sostenibles y tecnologías avanzadas es importante para reducir estos impactos.

Conclusión

Comprender dónde se encuentran los metales y minerales es la clave para explotar eficientemente estos valiosos recursos y minimizar el impacto ambiental. Los avances en la tecnología y las prácticas sostenibles son vitales a medida que continuamos dependiendo de estos recursos naturales para satisfacer las necesidades humanas.


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