La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

Elementos del Grupo 13. Grupo 13 Características generales. Obtención. Reacciones químicas principales de los elementos. Importancia industrial y económica.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "Elementos del Grupo 13. Grupo 13 Características generales. Obtención. Reacciones químicas principales de los elementos. Importancia industrial y económica."— Transcripción de la presentación:

1 Elementos del Grupo 13

2 Grupo 13 Características generales. Obtención. Reacciones químicas principales de los elementos. Importancia industrial y económica. Liga para obtener el archivo de ésta presentación:

3 METÁLICOCOVALENTE IÓNICO TRIÁNGULO DEL ENLACE

4 Tablas periódicas (recomendaciones)

5 Generalidades Incremento del carácter metálico del boro al talio, (boro es un no metal). ¿? Puntos de fusión (sin tendencia) ¿B ? Puntos de ebullición decrecen con Z. Configuración electrónica: ns 2 np 1 (deficiencia electrónica, ácidos de Lewis) Estado de oxidación +3. Para todos excepto B también +1. Solo Ga, In y Tl presentan +2. Efecto del par inerte (Talio).

6 BORO (B) ABUNDANCIA Universo: ppm (peso) Sol: ppm (peso) Corteza terrestre: 950 ppm Agua marina: 4.41 ppm Humano: 700 ppb (peso) 410 ppb (por átomo). Abunda en zonas volcánicas: Colemanita (Ca 2 B 6 O 11 5H 2 O) Boracita (Mg 7 Cl 2 B 16 O 30 ) Kernita (Na 2 B 4 O 6 (OH) 23H 2 O) Ulexita (NaCaB 5 O 6 (OH) 65H 2 O) Borax (Na 2 B 4 O 5 (OH) 4nH 2 O), 4

7 Obtención Reacciones 4 B(s) + 3 O 2 (g) 2 B 2 O 3 (s) 2 B(s) + 3 F 2 (g) 2 BF 3 (g) 2 B(s) + 3 Cl 2 (g) 2 BCl 3 (g) 2 B(s) + 3 Br 2 (g) 2 BBr 3 (g) 2BBr 3 (g) + 3H 2 (g) 2B(g) + 6HBr(g) Sobre filamentos de tántalo a 1300 °C

8 Economía y usos Esmaltes, chinos Vidrio, romanos Boratos en momificación, egipcios Principales productores, 3 millones de t al año

9 Economía y usos 35 % de la producción Detergentes ¿ablandador de agua? Electrodo Boro-diamante NaBH 4 Reducción, hidrogenación e H 2 (g) Incineración electroquímica H 2 O OH C n H 2n CO 2 + H 2 O

10 Compuestos Boro-Nitrógeno

11 Aluminio (Al) ABUNDANCIA Universo: 50 ppm (peso) Sol: 60 ppm (peso) Corteza terrestre: ppm Agua marina: ppm Humano: 700 ppb (peso) 210 ppb (por átomo). El aluminio se encuentra usualmente como silicato de aluminio o como silicato mixto de aluminio y otros metales como sodio, potasio, hierro, calcio y magnesio. (No rentables para extracción de Al). La bauxita (Al 2 O 3 ) y criolita (Na 3 AlF 6 ), son la fuente comercial de aluminio y sus compuestos.

12 Obtención Reacciones 2 Al(s) + 3 O 2 (g) 2 Al 2 O 3 (s) 2 Al(s) + 3 Cl 2 (g) 2 AlCl 3 (s) 2 Al(s) + 3 I 2 (g) Al 2 I 6 (s) 2 Al(s) + 3 H 2 SO 4 (ac) 2 Al 3+ (ac) + 3 SO 4 2- (ac) + 3 H 2 (g) 2 Al(s) + 6 HCl(ac) 2 Al 3+ (ac) + 6 Cl - (ac) + 3 H 2 (g) 2 Al(s) + 2 NaOH(ac) + 6 H 2 O 2 Na + (ac) + 2 [Al(OH) 4 ] - (ac) + 3 H 2 (g) Proceso Hall-Heroult.- El óxido de aluminio (Al 2 O 3 ) se disuelve en criolita (Na 3 AlF 6 ) fundida, aproximadamente a 1000°C. Con electrólisis de la mezcla, el aluminio se reduce en el cátodo, y en el ánodo (de carbón), se forma CO 2 con el oxígeno del Al 2 O 3.

13 Economía y usos Medicina, Al(OH) 3 para curar la acidez Australia es primer productor 65x10 6 t (2005). En México se consumen al año, 277,608 t de Al. 180 latas de Al por habitante ($9.8/kg). Las latas de refresco solo consumen aproximadamente 8 %, el 75 % es metal reciclado. La energía del reciclado equivale al 5 % de la energía utilizada obtención de Al. AñoProd. AnualCosto/kg kg11 USD x10 6 t2 USD MacBook air (la laptop más ligera del mundo, con carcasa de Al) Excelente conductor de calor

14 Empleado en perfiles y herrería, por su resistencia a la corrosión Efecto de pasivación de Al en perfiles También conocido como anodizado

15 Economía y usos Conductor de electricidad Maleable empaque de alimentos y bebidas Cocción de alimentos Compuestos de aluminio Catalizadores (Friedel Craft, AlCl 3 ) Purificación del agua, Al 2 (SO 4 ) 3 Cerámicas, Al 2 O 3

16 Galio (Ga) ABUNDANCIA Universo: 0.01 ppm (peso) Sol: 0.04 ppm (peso) Corteza terrestre: 18 ppm Agua marina: ppm Humano: --- Muy baja abundancia: Galita [CuGaS 2 ] y sohngeita [Ga(OH) 3 ]. No existe en forma elemental en la naturaleza. Se encuentra en bauxita, blenda, germanita, pirita, magnetita y caolín, como impureza. Sólo se producen 30 t al año.

17 Obtención Reacciones 2 Ga(s) + 3 O 2 (g) 2 Ga 2 O 3 (s) Ga(s) + H 2 O(l) no reacciona 2 Ga(s) + 6 HCl(conc) 2 Ga 3+ (ac) + 6 Cl - (ac) + 3 H 2 (g) 2 Ga(s) + 2 NaOH(ac) + 6 H 2 O 2 Na + (ac) + 2 [Ga(OH) 4 ] - (ac) + 3 H 2 (g) Se recupera como un subproducto de la fabricación de aluminio y se obtiene por electrólisis.

18 Economía y usos Descubierto por Paul Lecoq, en Francia En latín: Gallium Principales países importadores: Aleación Ga-Sn(l) Empleada como enfriador de chips de computadora (65 veces más efectiva) Transistores, rectificadores, celdas fotoeléctricas, diodos láser y máser (GaSb, GaP y GaAs). amplificador de microondas por la emisión estimulada de radiación

19 Economía y usos Termómetros de alta temperatura Medicina nuclear (Ga-67). Detección de infecciones, tumores y abscesos. Las combinaciones con Ni y Nb son superconductoras A la intemperie forma una capa fina de óxido insoluble e inerte

20 Indio (In) ABUNDANCIA Universo: ppm (peso) Sol: ppm (peso) Corteza terrestre: ppm Agua marina: ppm Humano: --- Muy baja abundancia: Indita [FeIn 2 S 4 ], la requesita [CuInS 2 ] y como [In 2 S 3 ]. No existe en forma elemental en la naturaleza. Se encuentra en minerales de hierro, plomo, zinc y cobre, como impureza. Sólo se producen 75 t al año, principalmente por Canadá.

21 Obtención Reacciones 2 In(s) + 3 O 2 (g) 2 In 2 O 3 (s) In(s) + H 2 O(l) no reacciona 2 In(s) + 6 HCl(conc) 2 In 3+ (ac) + 6 Cl - (ac) + 3 H 2 (g) 2 In(s) + 2 NaOH(ac) + 6 H 2 O no reacciona Se recupera como un subproducto de la fabricación de zinc, cobre, hierro y plomo. Se obtiene generalmente por electrólisis.

22 Economía y usos En 2011, el precio subió desde 436 hasta 520 euros por kg. Un aumento del 20 % en seis semanas. Reservas de t de In en el mundo. La alternativa es el CaO, cuatro veces mejor conductor que el ITO. Se agrieta con el tiempo. Otra opción es el grafeno. En 2010, la producción mundial total alcanzó 574 t de indio (China produce 300 t, Corea del Sur 80 t y Japón 70 t). En 2000, el In sólo se empleaba en la industria de la microelectrónica como parte de las soldaduras. Se vendía a precios de alrededor de 70 euros/Kg y la producción mundial total no rebasaba las 100 t. En 2005 irrumpen los televisores planos en el mercado y los dispositivos de pantalla táctil. ITO = Indium-Tin-Oxide (In 2 O 3 y SnO 2 ).

23 Economía y usos El ITO es fundamental para el montaje de la membrana de electrodos transparentes en el interior de los paneles LCD. Son sustratos de vidrio con electrodos de ITO. Pantallas planas LCD Dispositivos táctiles GPS

24 Talio (Tl) ABUNDANCIA Universo: ppm (peso) Sol: ppm (peso) Corteza terrestre: 0.6 ppm Agua marina: ppm Humano: --- Muy baja abundancia: La crookesita [TlCu 7 Se 4 ], la hutchinsonita [TlPbAs 5 S 9 ] y la lorandita [TlAsS 2 ]. No existe en forma elemental en la naturaleza. La producción anual estimada está alrededor de 30 t.

25 Obtención Reacciones 2 Tl(s) + O 2 (g) Tl 2 O(s) 2 Tl(s) + 2 H 2 O(l) 2 TlOH(ac) + H 2 (g) 2 Tl(s) + 3 F 2 (g) 2 TlF 3 (s) 2 Tl(s) + 3 Cl 2 (g) 2 TlCl 3 (s) 2 Tl(s) + 2 HCl(ac) 2 TlCl(s) + H 2 (g) 2 Tl(s) + H 2 SO 4 (ac) Tl 2 SO 4 (s) + H 2 (g) Se obtiene como subproducto de la industria del cinc. Se recupera frecuentemente desde los polvos y humos de las chimeneas de los hornos para el procesado de las piritas. Ocasionalmente se extrae a partir del sulfato de talio presente en los lodos producidos en la fabricación del ácido sulfúrico.

26 Economía y usos Raticida (Tl 2 SO 4 ) Emisores y receptores de IR (Bromuro y yoduro de talio) En la medicina en isótopo de Tl 201 es utilizado en el diagnóstico de gammagrafías del corazón, el talio es inyectado vía intravenosa El Tl 2 O 3 se emplea en la producción de vidrios de alto índice de refracción

27

28 Mecanismo de acción: El ión talio tiene un tamaño similar al ión potasio, reemplazando la acción del potasio. Forma de cristales de cloruro de talio. Inhibición o bloqueo de algunos sistemas enzimáticos. También actúa sobre el metabolismo de las porfirinas, aumentando la eliminación de coproporfirinas urinarias. Éstos síntomas los presentó el ex-espía ruso Alexander Litvinenko, quién falleció el 23 de noviembre de 2006 consecuencia de envenenamiento por talio.

29 FIN

30 Échenle un ojo a esta página: De pasada, también pueden revisar el contenido del sitio que tiene diversas cosas interesantes como por ejemplo de química básica: 2011/química/ o también de libros de literatura: o de presentaciones power point: El sitio contiene muchísimas cosas interesantes y sorprendentes. Parece que es de un profesor de secundaria aquí en México.


Descargar ppt "Elementos del Grupo 13. Grupo 13 Características generales. Obtención. Reacciones químicas principales de los elementos. Importancia industrial y económica."

Presentaciones similares


Anuncios Google