Tarea 3. Investigar conceptos.

Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos que tienen igual cantidad de protones en el núcleo. Se encuentran clasificados en la Tabla Periódica de los Elementos. Los compuestos químicos es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Para que sean compuestos químicos, necesitan reaccionar esos elementos entre sí, las reacciones químicas son procesos en los que una o más sustancias se transforman en otra u otras con propiedades diferentes. Para que pueda existir una reacción química debe haber sustancias que reaccionan y sustancias que se forman. Se denominará reaccionante o reactivo a la sustancia química que reacciona. A las sustancias que se generan debido a una reacción química se les denomina sustancia resultante o producto químico. Los cambios químicos alteran la estructura interna de las sustancias reaccionantes. Generalmente, se puede decir que ha ocurrido una reacción si se observa que al interactuar los "supuestos" reaccionantes se da la formación de un precipitado, algún cambio de temperatura, formación de algún gas, cambio de olor o cambio de color durante la reacción. Si no hubieran reaccionada formarían una mezcla que estas están formadas por dos o más sustancias puras; hay dos clases de mezclas: mezclas homogéneas o disoluciones que tienen un aspecto uniforme, son aquellas en las que no podemos distinguir visualmente sus componentes, como ocurre con el aire, el agua del mar, etc. Y las mezclas heterogéneas que son aquellas en las que sí se distinguen los componentes como ocurre con el granito o con algunos detergentes en polvo.

En química, un dato experimental importante es que sólo los gases nobles y los metales en estado de vapor se presentan en la naturaleza como átomos aislados, en la mayoría de los materiales que nos rodean los elementos están unidos por enlaces químicos. Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel.

Las fuerzas atractivas que mantienen juntos los elementos que conforman un compuesto, se explican por la interacción de los electrones que ocupan los orbitales más exteriores de ellos (electrones de valencia). Cuando dos átomos se acercan se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas tratan de mantenerlos unidos, otras tienden a separarlos. En la mayoría de los átomos, con excepción de los gases nobles (muy estables, con su última capa o nivel de energía completo con sus ocho electrones), las fuerzas atractivas son superiores a las repulsivas y los átomos se acercan formando un enlace. Así, podemos considerar al enlace químico como la fuerza que mantiene unidos a dos o más átomos dentro de una molécula. Todos los enlaces químicos resultan de la atracción simultánea de uno o más electrones por más de un núcleo.

LOS RECURSOS RENOVABLES.

Los recursos renovables son aquellos recursos cuya existencia no se agota con su utilización, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos renovables son disminuidos mediante su utilización. Esto significa que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilización es tan alta que evite su renovación. Dentro de esta categoría de recursos renovables encontramos al agua y a la biomasa. Algunos recursos renovables se clasifican como recursos perpetuos, debido a que por más intensa que sea su utilización, no es posible su agotamiento. Dentro de esta categoría de recursos renovables se encuentran la energía hidroeléctrica, la radiación solar, el viento y las olas.

Lista de recursos renovables importantes

- Biomasa: bosques y madera, productos de la agricultura.

- Agua

- Energía hidráulica (puede ser hidroeléctrica).

- Radiación solar

- Viento

- Olas

- Energía Geotermal

- Peces

La Energía, base de los recursos renovables. La radiación solar, mareas, vientos, geotérmica, biomasa y otros elementos naturales son recursos renovables de energía que ahora se llama energías renovables. La gasolina, el carbón, gas natural, diésel y otros productos derivados de los combustibles fósiles, así como minerales y otros, no son renovables.

La energía renovable

La energía solar es la energía obtenida directamente del sol. Junto con la energía nuclear, es la fuente más abundante de energía en la Tierra. Representa el tipo de crecimiento más rápido de la energía alternativa, el aumento de un 50 por ciento al año.

La energía geotérmica se obtiene a partir de calentamiento desigual de la superficie de la Tierra desde el sol y el núcleo caliente. También está disponible a partir de la descomposición natural de los elementos radiactivos en la corteza terrestre y el manto es aproximadamente igual a la de la energía solar entrante. La primera estación de energía geotérmica se construyó en Landrello, Italia.

La mayoría de la energía eólica moderna se genera en forma de electricidad mediante la conversión de la rotación de la turbina en corrientes eléctricas a través de un generador eléctrico. En los molinos de viento de la energía eólica se utiliza para activar la maquinaria mecánica para realizar trabajos físicos, como la molienda de granos o bombear agua.

La energía hidroeléctrica es la energía derivada de la circulación de agua en los ríos y los océanos y también se puede utilizar para generar electricidad mediante turbinas, o se pueden utilizar medios mecánicos para realizar trabajo útil. Es un recurso muy común.

RECURSOS NO RENOVABLES.

Existen en una cantidad fija en varios lugares de la corteza terrestre, y tienen la posibilidad de renovación sólo por procesos geológicos, físicos y químicos llevando cientos a miles de millones de años. Algunos ejemplos el cobre, el aluminio, el carbón, el petróleo. Se clasifica este recurso como agotable debido a la extracción a una velocidad mayor que la escala geológica del tiempo en que se formaron. Algunos recursos no renovables pueden ser reciclados o reutilizados.

El reciclamiento comprende la recolección y reprocesamiento de un recurso, para hacer con él productos. Por ejemplo, las latas de aluminio para refrescos, vacías, pueden ser recolectados, fundidas y convertidas en nuevos envases para bebidas u otros productos hechos del mismo metal.

Si contaminamos los materiales o los esparcimos, entonces el reciclo y reúso pueden llegar a ser demasiado costosos.

Los recursos energéticos no renovables, como el petróleo, tienen su origen en yacimientos conformados por fósiles de flora y fauna con miles de años de antigüedad. Se formaron cuando comenzó a desarrollarse la vida en los océanos y ahora yacen enterrados bajo kilómetros de sedimentos, soportando presiones y temperaturas muy altas.

Entre los Recursos energéticos no renovables encontramos a:

Petróleo: De ella dependen casi todos los sectores de la producción (minero, manufacturero, pesquero, alumbrado público, entre otros). Sin embargo, las reservas de petróleo no son abundantes en Sudamérica. Es urgente buscar alternativas energéticas, en vista de las proyecciones y tendencias de consumo, siempre crecientes.

Gas natural: Desde el punto de vista químico, forma parte de la serie de hidrocarburos de cadena abierta, como por ejemplo el metano y el etano, es usado principalmente como combustible en estado de gas licuado (propano), tanto para fines industriales (soldadura autógena, hornos, etc.) como para uso doméstico (cocinas); también es utilizado en petroquímica para la producción de algunos derivados de petróleo y en ciertos casos, para inyectarse a los pozos petrolíferos.

Carbón: La elevación en los precios del petróleo ha obligado a volver la mirada al carbón como fuente energética sustitutiva, por ejemplo, para la generación de electricidad. Con el fin de poder concretarlo es necesario realizar estudios de factibilidad técnico económica en la mayor parte de los yacimientos conocidos. El carbón es una alternativa para la generación de electricidad o de calor para hornos industriales.

Otro ejemplo de recursos no renovables son los metales; estos no se encuentran puros en la naturaleza, por lo tanto hay que extraerlos de los minerales que los contienen, en los que está formado por un compuesto químico. Hay dos formas de hacerlo:

• En el horno: a altas temperaturas

• Por electrolisis: se separa el metal mediante una corriente eléctrica.

Obtención de la fundición y el acero mediante altas temperaturas

1. Las materias primas para fabricar los metales férricos son el mineral de hierro, el carbono y la piedra caliza. Estos minerales son triturados y vertidos por capas en el alto horno a través de su tragante.

2. En el vientre del alto horno se produce la fusión del mineral de hierro debido a la combustión del carbón. El hierro líquido se queda en el fondo, se saca y se vierte en recipientes llamados torpedos. El líquido tiene la composición de fundición.

3. El hierro de primera fundición se transporta en torpedos hasta donde se afina y se vierte en una cuchara.

4. El hierro fundido se vierte en un horno convertidor que tiene una lanza por donde se introduce oxígeno.

5. En el horno convertidor el oxígeno quema parte del carbono de la fundición y el hierro se convierte en acero.

Obtención del cobre, aluminio, magnesio, titanio y cinc en celda electroquímica

Una celda electroquímica es un recipiente que contiene un líquido que conduce la electricidad y unos bornes que se conectan a un voltaje determinado. La circulación de corriente a través del líquido produce la descomposición química del mismo.

Moldeo y conformación de los metales

En el moldeo se vierte el metal fundido dentro de un molde y se deja enfriar. Y el conformado, además, se aplica presión con elementos móviles, como rodillos de laminación o prensas hidráulicas.

INDUSTRIA MINERO-METALÚRGICA

Se entiende por minería la obtención selectiva de minerales y otros materiales a partir de la corteza terrestre.

Los sistemas fundamentales de extracción minera son cuatro:

·         Minas de superficie, explotaciones a cielo abierto u otras excavaciones abiertas. Este grupo incluye las canteras y la inmensa mayoría de las minas de todo el mundo.

·         En segundo lugar están las minas subterráneas, a las que se accede a través de galerías o túneles.

·         El tercer método es la recuperación de minerales y combustibles a través de pozos de perforación.

·         Por último está la minería submarina o dragado, que próximamente podría extenderse a la minería profunda de los océanos.

Tradicionalmente, la minería ha sido una de las actividades económicas de mayor importancia en México. Se practicaba desde la época prehispánica cuando los antiguos pobladores trabajaban ya el oro, la plata y el cobre entre otros metales.

La minería durante el Período Colonial fue considerada como la rama de la economía de la Nueva España que más fondos proporcionaba a la Corona

Española. Durante esta época la minería permitió la expansión regional.

La industria minera suministra materias primas para prácticamente todas las industrias, entre otras, las de la construcción, la metalúrgica, la siderúrgica, la química y la electrónica; también toma parte en la fabricación de artículos de uso cotidiano como lápices, relojes, televisores, computadoras, joyas, automóviles y camiones, en la construcción de casas, edificios y carreteras y en la manufactura de una gran variedad de maquinaria y equipo. Es, por todo esto, un factor importante en el desarrollo del país.

La tradicional riqueza minera de México está determinada por su historia geológica ya que es uno de los países de Latinoamérica que se encuentra localizado en una región volcánica rica en minerales.