METODOS DE SEPARACION DE MEZCLA Y RECONOCIMIENTO DE ELEMENTOS QUIMICOS

Nombre

Símbolo

Grupo

Periodo

Conf.
Electrónica

Isotopo (Abundancia Relativa)

Iones Posibles

Características Fisicoquímicas

Uso industrial

Vanadio

[pic 2]

V

5

4

[Ar] 4s² 3d³

0%

+3

Es un metal de color grisáceo con densidad de 6.11 g/cm3. En la tabla periódica se ubica como el primer elemento de transición del grupo VB

El vanadio se usa en la producción de resortes y herramientas de acero de alta velocidad resistentes a la corrosión.
Es un estabilizador importante en la producción de acero. El vanadio se usa en cerámicas, como catalizador y también en la producción de imanes superconductores

Plomo

[pic 3]

Pb

14

6

[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p²

204Pb, 206Pb, 207Pb, y 208Pb, Al 204Pb se le conoce como plomo primordial, y el 206Pb, 207Pb y 208Pb se forman por la desintegración radioactiva de dos isótopos del uranio

Es un metal pesado de color plomo (gris oscuro), que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad.

El uso más amplio del plomo como tal se encuentra en la fabricación de acumuladores. Otras aplicaciones importantes son la fabricación de tetraetilo de plomo, forros para cables, elementos de construcción, pigmentos, soldadura suave, municiones, plomadas para pesca y también en la fabricación desde soldaditos de juguete hasta para hacer tubos de órganos musicales.

Litio

[pic 4]

Li

1

2

[He] 2s1

Dos isótopos estables: el Litio-6 (con 3 neutrones y una abundancia de 7,4%) y el Litio-7 (con 4 neutrones y una abundancia del 92,6%).

+1

“El litio tiene un punto de fusión de 180,54 C, un punto de ebullición de 1342 C, un peso específico de 0,534 (20 C) y una valencia de 1. Es el más ligero de los metales, con una densidad aproximadamente la mitad que la del agua. En condiciones normales, el litio es el menos denso de los elementos sólidos. Tiene el calor específico más alto de cualquier elemento sólido. El litio metálico tiene un aspecto plateado. Reacciona con el agua, pero no tan vigorosamente como el sodio. El litio imparte un color carmesí a la llama, aunque el metal en sí quema un blanco brillante. El litio es corrosivo y requiere un manejo especial. El litio elemental es extremadamente inflamable.” Laboratorio Nacional de Los Alamos (2001)

Grasas lubricantes: El hidróxido de litio es el agente espesante más utilizado en grasas multipropósito para la lubricación automotriz e industrial.

Baterías: Debido a su densidad de energía y la falta de «efecto memoria», las baterías recargables de iones de litio y de polímero de litio son la fuente de energía más eficiente para teléfonos celulares, computadores portátiles y otros dispositivos electrónicos portátiles. Las baterías para los nuevos modelos de vehículos eléctricos (EV, HEV) también se basan en compuestos de litio.

Vidrio cerámico: El carbonato de litio es un componente clave en la formulación del vidrio cerámico utilizado en encimeras de cocina, reduciendo el coeficiente de expansión térmica del vidrio y por lo tanto haciéndolo resistente a altas temperaturas. (León A. Martínez. 2017)

Oxigeno

[pic 5]

O

16

2

[He] 2s² 2p⁴

El elemento químico oxígeno posee tres isótopos estables, 16O, 17O y 18O, con abundancias de 99,76; 0,035 y 0,2%

-2

En condiciones normales el oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido; se condensa en un líquido azul claro. El oxígeno es parte de un pequeño grupo de gases ligeramente paramagnéticos, y es el más paramagnético de este grupo. El oxígeno líquido es también ligeramente paramagnético. (Lenntech. 2021)

Uso médico (95 % de pureza). Piscifactorías (90% a 93% de pureza). Tratamiento de agua (90% a 95% de pureza). Producción de metal (hasta 95% de pureza). Hospitales militares y de campaña (hasta 95% de pureza). Producción de vidrio (95 % de pureza)

Calcio

[pic 6]

Ca

2

4

[Ar] 4s²

Se tienen 6 isotopos de los cuales tienen una masa atómica y abundancia de 40 Ca 39962 96,941%, 42 Ca 41958 0,647%, 43 Ca 42958 0,135%, 44 Ca 43955 2,086%, 46 Ca 45953 0,004%, 48 Ca 47952 0,187% para un total de masa atómica 40.078

+2

Es un metal blanco, blando, de coloración blancuzca plateada su densidad es de 1,5500 kg/m³, su punto de fusión se alcanza a los 842 °C, por otra parte, su punto de ebullición se logra a los 1484 °C, su estado común es sólido, es un metal paramagnético. Presenta una relativa baja conductividad eléctrica y térmica. Tiene una dureza de 1,75 Mohs.

Un átomo de calcio está compuesto por 20 electrones, 20 protones y 20 neutrones.

Sus electrones vibran en 4 niveles de energía cuántica.

El calcio metálico producido globalmente es usado por la industria metalúrgica, se utiliza para eliminar el azufre y sus compuestos en el proceso de refinado de aceites. En los procesos de síntesis en química orgánica se usa para desecar (eliminar el agua) los disolventes tales como alcoholes. Se utilizan ampliamente como excipiente en la fabricación de tabletas. Por encima de un 99% de una tableta puede ser sulfato de calcio. El calcio se desempeña como agente reductor en procesos de obtención de cromo, uranio, torio, zirconio, entre otros. Además, sirve como desulfurador y descarburizador de aleaciones ferrosas y no ferrosas. El yeso (sulfato de calcio hidratado) también tiene aplicaciones conocidas por todos. El mármol (carbonato de calcio) se utiliza como material ornamental en la construcción y en estatuaria. En la industria de la construcción, el calcio es un componente esencial del cemento, el cual es esencial para elaborar hormigón y mortero. Además, el calcio está presente en la cal.

Lantano

[pic 7]

La

3

6

[Xe]5d16s2

0%

Su punto de fusión es 920 °C y su punto de ebullición es 3457 °C.

Organolépticamente, es un metal de color plateado, pesado, inodoro y blando.

En condiciones ambientales promedio se encuentra en estado sólido.

Su densidad es de 6146 kg/m3.

Es un metal débilmente paramagnético.

Tiene una alta resistividad a temperatura ambiente.

Tiene una dureza en escala de Mohs de 2,5.

Posee una alta reactividad, siendo el lantánido más reactivo.

Reacciona rápidamente con el oxígeno atmosférico. Al arder forma óxido de lantano (III), La2O3, un compuesto casi tan básico como el óxido de calcio.

Es susceptible a la corrosión, de forma tal que el óxido formado se desprende como espalación, al igual que el deterioro del hierro por corrosión.

Reacciona lentamente con el agua fría y rápidamente con el agua caliente, formando hidróxido de lantano (III).

Al ser calentado reacciona directamente con el carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, selenio, silicio y arsénico.

Reacciona con los halógenos a temperatura ambiente para formar tri-halogenuros.

El lantano es la base más fuerte de los metales lantanoides.

Sus estados de oxidación son 0, +1, +2 y +3.

Atómicamente está compuesto por 57 electrones, 82 neutrones y 57 protones.

Sus electrones oscilan en 6 niveles de energía

Uno de los principales usos del lantano consiste en la elaboración de la aleación mischmetal, la cual además del lantano contiene cerio, neodimio, praseodimio, gadolinio e iterbio.

El mischmetal es una aleación pirofórica usada en la fabricación de baterías de hidruro metálico de níquel y de piedras de encendedor.

El lantano también se aplica en aleaciones de esponja de hidrógeno, las cuales almacenan hasta 400 su propio volumen en procesos de absorción reversibles.

El óxido y boruro de lantano se emplean en tubos de vacíos de dispositivos electrónicos como cátodos calientes por su fuerte capacidad de emisión de electrones.

Además, el óxido de lantano (III) se emplea para mejorar la resistencia alcalina de vidrios, en especial los vidrios de absorción infrarroja de cámaras y lentes de telescopios. También se aplica como aditivo en la fase líquido de la sinterización del nitruro de silicio y diborudo de zirconio.

Lentes de telescopio

Lentes de telescopio

En metalurgia, se agregan trazas de lantano al acero para mejorar su ductilidad, maleabilidad y resistencia a los impactos. Mientras que la adición de lantano al molibdeno provoca una reducción de su dureza y su sensibilidad en variaciones térmicas.

En medicina, el carbonato de lantano se emplea como medicamento de absorción de excesos de fosfatos en casos de hiperfosfatemia y en la etapa final de la enfermedad renal crónica

Plutonio

[pic 8]

Pu

7

[Rn] 7s² 5f⁶

Se han caracterizado 20 isótopos radioactivos de plutonio. Los más longevos son el plutonio-244, con una vida media de 80,8 millones de años, el plutonio-242, con una vida media de 373.300 años, y el plutonio-239, con una vida media de 24.110 años. Todos los isótopos radioactivos restantes tienen una vida media inferior a 7000 años. Este elemento también tiene ocho estados metaestables, aunque todos tienen vida media inferior a un segundo.

Número atómico: 94

Periodo: 7

Bloque: f

Radio covalente: 187 +- 1

Radio atómico: 159

Radio medio: 135

Densidad: 19816 kg/m³

Punto de fusión: 912,5 K

Calor específico: 35,5 J

Módulo elástico: 96 GPa

Punto de ebullición: 3505 K Electronegatividad: 1,28

Velocidad del sonido: 2,260 m/s a 293,15 K

Presión de vapor: 10,00 Pa a 2.926 K

Configuración electrónica: [Rn] 5f67s2

Entalpía de vaporización: 333,5 kJ/mol

Entalpía de fusión: 2,82 Kj/mol

Conductividad térmica: 6,74 WMódulo de cizalladura: 43 GPa

La capacidad que tiene este elemento de la tabla periódica para generar calor hace que sea ideal para utilizarlo en aplicaciones de generadores termoeléctricos. Estos transformadores tienen la capacidad de hacer que el calor se convierta en electricidad. También, se utiliza como combustible en la fabricación de bombas atómicas y plantas de energía nuclear. El isótopo que se usa para esto es el Plutonio 239 el cual sufre fisión nuclear.

Medicina

La energía que genera permite que se utilice el Plutonio para la fabricación de marcapasos artificiales, los cuales son necesarios para personas que sufren afecciones cardiacas. El isótopo que más se emplea para esto es el Plutonio 238, ya que emite un tipo de radiación que no es peligrosa para la salud del hombre.

En conclusión, el Plutonio es un elemento químico que pertenece a los actínidos, es de color plateado y tiene diferentes estructuras cristalinas. Además, se le utiliza para fabricar armas nucleares y combustible nuclear. Es de fabricación sintética y escasa en la naturaleza. Además, es tóxico y radiactivo, si es ingerido o inhalado puede causar enfermedades o hasta la muerte.