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INGENIERIA QUIMICA.

INTRODUCCION A LA METALURGIA.

ENSAYO.

ALUMNO: ARIEL IVAN TORRES PANIAGUA.

Nº DE CONTROL: 13131044.

NOMBRE DE MAESTRO: ING. ING. KARLA VICTORIA GUEVARA AMATON. TORREON, COAHUILA 08 DE FEBRERO DEL 2016

A LUNES

Antiguamente no se conocían los metales. Cuando se descubrieron y se aprendió a trabajarlos cambió la vida de los pueblos. La historia de los metales se inició hace cerca de nueve mil años en el Próximo Oriente. El primer metal utilizado fue el cobre; en Palestina y Anatolia los antiguos pobladores martillaron trozos de cobre nativo para formar herramientas. Nuevos procesos técnicos hicieron posible utilizar otros metales: herramientas y armas más fuertes, edificios reforzados con ganchos y puertas con cerraduras y herrajes. El hierro le dio a las naciones que lo producían una gran ventaja; en estos reinos los gobernantes demandaron más y mejores adornos. Crecieron así, lado a lado, la metalurgia del bronce y el hierro y la orfebrería del oro y la plata. Para la época en que cayó el Imperio Romano los implementos de metal eran parte de la vida diaria. Ya no se podía entender el comercio sin la moneda ni las actividades cotidianas sin herramientas metálicas. En el año 500 de nuestra era la metalurgia ya era una actividad corriente desde México central hasta el norte de Chile y Argentina. En los últimos 300 años la producción de metales ha tenido un gran avance. La gran industria usa millones de toneladas de metales cada año; también las sociedades no industriales consumen cada vez más metales para los más variados propósitos. La historia de la humanidad en los últimos nueve mil años es la historia de los metales: con ellos hemos construido el mundo en que vivimos.

La ciencia de los Materiales define a los metales como un material o elemento distinguido por su actividad para conducir calor, energía, por ostentar una importantísima densidad y por mantenerse sólidos en temperaturas normales. Cuando decimos Metales, hablamos de elementos puros que se encuentran en la tabla periódica, en donde se encuentran divididos de los metales y los NO metales. Entre las propiedades más reconocibles que generalmente presentan los metales nos encontramos con que la mayoría son de color grisáceo, aunque en algunos el color sea de otro denominador como el amarillo en el oro y el rojizo en el cobre. Asimismo, una considerable densidad, solidez, brillantez, maleabilidad, ductilidad, tenacidad y conductividad de la electricidad y el calor, también se cuentan como sus propiedades características. Metales Corresponde a los elementos situados a la izquierda y centro de la Tabla Periódica (Grupos 1 (excepto hidrógeno) al 12, y en los siguientes se sigue una línea quebrada que, aproximadamente, pasa por encima de Aluminio (Grupo 13), TORREON, COAHUILA 08 DE FEBRERO DEL 2016

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Germanio (Grupo 14), Antimonio (Grupo 15) y Polonio (Grupo 16) de forma que al descender aumenta en estos grupos el carácter metálico). TABLA DE LOS METALES Nombre símbolo valencia HIDROGENO H LITIO Li SODIO Na CESIO Cs POTASIO K PLATA Ag RUBIDIO Rb FRANCIO Fr CALCIO Ca BARIO Ba RADIO Ra ESTRONCIO Sr MAGNESIO Mg CADMIO Cd CINC Zn ALUMINIO BISMUTO COBRE MERCURIO ORO

Al Bi Cu Hg Au

peso atómico

+1 +1

1,OO8

+1 +1 +1 +1 +1 +1

6,940 22,997 132,91 39,096 107,88 85,48 223

+2 +2 +2 +2 +2 +2 +2

40,08 137,36 226,05 87,63 24,32 112,41 65,38

+3 +3

26,97 209,0

+1 +2 +1 +2 +1 +3

63,54 200,61 197,2

HIERRO Fe +2 +3 NIQUEL Ni +2 +3 CROMO Cr +2 +3 MANGANESO Mn +2 +3 COBALTO Co +2 +3

55,85 58,69 52,01 54,93 58,94

Propiedades Físicas de los metales: • Brillo: reflejan la luz que incide en su superficie. • Dureza: la superficie de los metales oponen resistencia e dejarse rayar por objetos agudos. • Tenacidad: los elementos presentan mayor o menor resistencia a romperse cuando ejercen sobre ellos una presión. TORREON, COAHUILA 08 DE FEBRERO DEL 2016

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• Ductilidad: los metales son fácilmente estirados en hilos finos (alambres), sin romperse. • Maleabilidad: ciertos metales, tales como el oro, la plata y el cobre, presentan la propiedad de ser reducidos a delgadas láminas, sin romperse. • Conductividad Calórica: los metales absorben y conducen la energía calórica. • Conductividad Eléctrica: los metales permiten el paso de la corriente eléctrica a través de su masa. • Densidad: la inmensa mayoría de los metales presentan altas densidades. • Fusibilidad: la inmensa mayoría de los metales presentan elevadísimos puntos de fusión, en mayor o menor medida para ser fundidos. Propiedades Químicas de los metales: Los metales son muy reactivos, con los no metales, especialmente con los halógenos. Forman óxidos, sales, hidróxidos (bases). • La formación de óxidos básicos ocurre cuando un metal reacciona con el oxígeno, como en el caso de la formación de herrumbre (óxido de hierro) durante la oxidación lenta del hierro. Ejemplo: hierro + oxígeno a óxido de hierro • La formación de hidróxido ocurre cuando un metal alcalino reacciona con el agua. Esta reacción es muy violenta para estoy metales, particularmente en el caso del sodio, que forma hidróxido de sodio. Ejemplo: sodio + agua à hidróxido de sodio • La formación de sales ocurre cuando un metal reacciona con un ácido y libera el gas hidrogeno. Los metales alcalinos reaccionan en forma explosiva con los ácidos, por lo que se debe evitar su contacto. Ejemplo: Magnesio + Ácido Clorhídrico à cloruro de magnesio + hidrogeno. ENLACE METÁLICO El enlace metálico ocurre entre dos átomos de metales. En este enlace todos los átomos envueltos pierden electrones de sus capas más externas, que se trasladan más o menos libremente entre ellos, formando una nube electrónica (también conocida como mar de electrones). Una particularidad del enlace metálico es el siguiente: como el número de orbitales es elevadísimo, entonces las diferencias de energía entre ellos irá a crecer monotónicamente, como en una suave escala musical. Cuando de repente, no esteremos más en el campo de los orbitales moleculares enlazantes: pasamos casi sin percibir, para el campo de energías donde residen los orbitales moleculares no enlazantes. TORREON, COAHUILA 08 DE FEBRERO DEL 2016

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En un metal, los electrones de enlace irán a ocupar ese mar de orbitales, dos electrones por orbital. Los electrones más energéticos, aquellos en los orbitales enlazantes de más alta energía, estarán muy próximos (en energía) de las regiones de los orbitales antienlazantes. Se hace muy fácil entonces, excitar un electrón residente en la frontera enlazante (antienlazante para que el – en un estado excitado -, ocupando un orbital antienlazante) atraviese todo el volumen del sodio, eventualmente reentrando en la capa de los orbitales enlazantes. De hecho, esto ocurre espontáneamente en un metal, lo que hace con que el límite superior de los orbitales moleculares ligantes de más alta energía siempre estén medio llenos o medio vacíos, es esa franja, responsable por la conducción de electrones de un lugar a otro y llamada franja de conducción. Es la existencia de esta franja que transforma los metales en buenos conductores de corriente eléctrica, y esa es una de las particularidades más interesantes de los enlaces metálicos, y que es responsable por la idea de que la ligación metálica es un océano de electrones envolviendo esferas positivamente cargadas, una terminología muy encontrada en libros de química.

Como hemos podido apreciar a lo largo del trabajo los metales juegan un rol importante en nuestras vidas de sociedad civilizada y no nos damos cuenta, no nos ponemos a pensar de que muchas de las cosas que nos rodean, muchos artefactos que usamos, muchas cosas que están con nosotros en nuestro hogar están hechos de metal o son aleaciones de otros. Casi ninguno de los lujos que nos damos hubiese sido posible si el hombre no hubiese conocido la propiedad de los metales como grandes “conductores de electricidad”. Si el hombre no hubiese dominado los recursos que la naturaleza le disponía estaríamos viviendo en la más absoluta penumbra y descomunicación. Hemos aprendido cómo los metales y sus diferentes clases de estructuras física y química pueden ser modificados a través de distintos procesos de aleaciones haciendo que los metales adquieran mayores características de resistencia, dureza, durabilidad, belleza, etc. Finalizando podemos señalar que el trabajo ha tratado de ser lo más conciso posible en tratar de explicar todo lo relacionado a las propiedades de los metales.

TORREON, COAHUILA 08 DE FEBRERO DEL 2016

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