Tpn° 13

CÁTEDRA: QUIMICA
GUIA DE PROBLEMAS Nº 13
TEMA: QUÍMICA INORGÁNICA INDUSTRIAL
OBJETIVOS Introducir al alumno en los procesos industriales de obtención y
transformación de compuestos y materiales inorgánicos. Dar al estudiante una visión
general de las operaciones y procesos unitarios relacionados con la extracción de
metales a partir de sus menas
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Química Industrial es la rama de la química que aplica los conocimientos químicos a
la producción de forma económica de materiales y productos químicos especiales con el
mínimo impacto adverso sobre el medio ambiente.
Aunque tradicionalmente se adaptaba a escala industrial un proceso químico de
laboratorio, actualmente se modelizan cuidadosamente los procesos según su escala.
Para la predicción de los efectos de los modelos de flujo, las plantas piloto a escala
reducida son muy utilizadas, aprovechándose para el dimensionado definitivo y la
selección de materiales y equipos.
La adaptación del laboratorio a la fábrica es la base de la industria química, que suele
reunir en un solo proceso continuo y estacionario las operaciones unitarias que en el
laboratorio se efectúan de forma independiente. Estas operaciones unitarias son las
mismas sea cual sea la naturaleza específica del material que se procesa. Algunos
ejemplos de estas operaciones unitarias son la molienda de las materias primas sólidas,
el transporte de fluidos, la destilación de las mezclas de líquidos, la filtración, la
sedimentación, la cristalización de los productos y la extracción de materiales de
matrices complejas.
La Química industrial está en continua evolución. Modernamente van perdiendo
importancia los procesos de producción en gran cantidad y de escaso valor añadido,
frente a los productos específicos de gran complejidad molecular y síntesis laboriosa.
Por otro lado, al tradicional aprovechamiento de subproductos y energía por motivos
económicos se ha añadido la preocupación por el medio ambiente y los procesos
sostenibles (Green Chemistry).
Las industrias químicas se podrían dividir en dos tipos:
• Industrias químicas de base: En ellas se trabaja con materias primas naturales,
para fabricar productos sencillos semielaborados (transforman las materias
primas como hulla, petróleo, gas natural, sal o celulosa) en una amplia gama de
productos como amoniaco, ácidos, alquitranes, carburantes, abonos, cauchos
sintéticos, explosivos, disolventes. Las materias primas que utilizan las obtienen
del aire (oxígeno y nitrógeno), del agua, de la tierra (minerales, carbón y
petróleo) o de la biosfera (madera, caucho, grasas).
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•
Industrias químicas de transformación: Son las que a partir de los productos
semi elaborados provenientes de las industrias de base generan nuevos productos
que saldrán al mercado o bien podrán ser utilizados en otros sectores.
CONCURRIR A CLASE CON LIBRO DE QUÍMICA PARA RESOLVER LOS
PROBLEMAS.
EJERCITACIÓN
ELEMENTOS NO METÁLICOS Y SUS COMPUESTOS:
I.
HIDRÓGENO
1. a) Indique tres propiedades y tres usos de Hidrógeno
b) Indique el nombre y símbolo de los tres isotopos del Hidrógeno ¿Cuál es
radiactivo?
c) Indique 3 medios comerciales de producción de Hidrógeno.
II.
AGUA
2. ¿A qué se debe la dureza del agua? ¿Qué tipo de durezas conoce? Describir los
posibles métodos que pueden emplearse para ablandar agua.
III.
CARBONO Y SILICIO
3. A. Mencione los estados alotrópicos del carbono y sus diferentes propiedades
B. ¿Cómo puede explicar la conductividad eléctrica del Grafito a diferencia del
diamante? Justificar en función de la estructura de cada uno
4. ¿Qué es una silicona? indique usos en la industria.
5. ¿Qué es el silicio ultra puro, cómo se obtiene y para qué se usa?
IV.
OXÍGENO
6. ¿Qué diferencia hay en la estructura del oxígeno y el ozono? Indique usos del
ozono.
V.
METALURGIA Y QUÍMICA DE LOS METALES
7. Defina mineral, mena y metalurgia.
8. Escriba la fórmula química y/o nombre de los siguientes minerales: calcita,
dolomita, halita, corindón, magnetita, galena, carbonato de magnesio, sulfuro de
cinc, dióxido de manganeso.
9. ¿Qué es una aleación? Mencione tres e indique los metales que la componen.
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10. ¿Qué es el acero? Mencione dos tipos de acero, sus características y usos.
11. Mencione tres métodos empleados para la purificación de metales. ¿En qué consiste
cada uno?
12. Mencione dos minerales en los cuales se presenta en la naturaleza el hierro y el
cobre. Escriba sus fórmulas
13. Mencione los pasos para la obtención de cobre a partir de menas sulfuradas
VI.
METALES ALCALINOS Y ALCALINOTÉRREOS
14. Varios de los compuestos de metales alcalinos y alcalinotérreos tienen nombres
comunes. Indique el nombre sistemático y el uso que corresponde a: a) sosa cáustica
b) lejía c) soda solvay d) leche de magnesia e) yeso
15. a) ¿Cómo se obtiene el magnesio metálico? Mencione sus principales usos.
b) ¿Cómo se producen la cal viva y la cal apagada? Mencione sus usos
VII. ALUMINIO
16. Describa la producción electrolítica de aluminio según el proceso de Hall. Dibuje la
cuba utilizada. Escriba la reacción redox
17. ¿En qué consiste el proceso de las termitas y cuál es su principal aplicación
18. ¿En qué consiste la producción secundaria de aluminio?
19. ¿Por qué el aluminio de las latas no se corroe?
VIII. CEMENTO
20. Mencione y escriba la fórmula de la materia prima usada en la elaboración del
cemento.
21. ¿Qué es el clinker?
22. Mencione dos diferencias entre el cemento puzolánico y el cemento portland.
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